經(jīng)食品藥品監(jiān)督管理局批準，由生物制品檢定所沈琦所長帶隊，細胞室主任袁寶珠和副主任孟淑芳組成的考察團，于2012年4月18日至4月27日，分別參觀考察了日本JCRB(Japanese Collection of Research Bioresources)細胞庫和英國干細胞庫(UK Stem Cell Bank，UKSCB)，并與相關(guān)機構(gòu)的管理及研究人員進行了深入交流。液氮罐

未來數(shù)年內(nèi)，中國食品藥品檢定研究院將在現(xiàn)生物制品檢定所細胞室的基礎(chǔ)上，建立具有水平的細胞資源收藏及研究中心。此次參觀考察的主要目的，是學(xué)際上著名的細胞資源中心，在建設(shè)、管理、使用、細胞質(zhì)量控制，以及相關(guān)課題研究等諸多方面的知識和經(jīng)驗，為建設(shè)服務(wù)于我國生物制品及藥品研發(fā)，和各類細胞產(chǎn)品質(zhì)量控制的細胞資源收藏及研究中心，收集重要明確的信息。同時，以此為契機，與上先進的細胞資源中心初步建立良好的合作關(guān)系。

一、日本JCRB細胞庫

JCRB細胞庫位于大阪市郊，隸屬于國立生物醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究所(National Institute for Biomedical Innovation, NIBIO)。JCRB細胞庫與位于東京的Riken生物資源細胞中心，并列為日本兩個*著名的細胞資源中心。JCRB成立于1984，曾經(jīng)隸屬于日本國立衛(wèi)生研究院(NIHS), 2005年前后，隨著新NIBIO研究所在大阪郊區(qū)成立，JCRB歸屬于NIBIO。JCRB細胞庫的主要職能是：收集各種研究用細胞株(以人源細胞株為主)，并對所收集的細胞株進行質(zhì)量控制檢測，再結(jié)合現(xiàn)代生物及電子信息學(xué)技術(shù)，整理、收集、建立和管理所收集細胞的相關(guān)信息。同時JCRB細胞庫向細胞用戶(主要是日本國內(nèi)的生物醫(yī)藥研發(fā)機構(gòu))分發(fā)所收藏的細胞和相關(guān)信息，并為細胞用戶提供細胞質(zhì)控相關(guān)的服務(wù)。JCRB細胞庫現(xiàn)已收藏了三千多株細胞，其中絕大多數(shù)為人源細胞，包括人源腫瘤細胞，非腫瘤細胞和稀有疾病細胞，以及人源胚胎干細胞等。液氮罐

考察期間，首先由NIBIO疾病生物資源部負責人Tohru Masui博士介紹了NIBIO的背景。隨后，為使JCBR細胞庫方面充分了解此次參觀考察的目的，由考察團成員袁寶珠詳細介紹了細胞室的現(xiàn)狀和未來中國食品藥品檢定研究院細胞收藏及研究中心的發(fā)展規(guī)劃。其后，在對JCRB細胞庫主體進行實地參觀前后，由細胞庫具體負責人Kohara博士為考察團詳細介紹了JCBR的歷史和職能。在職能介紹中，Kohara博士重點介紹了JCRB所收藏的細胞種類、質(zhì)量控制、細胞的應(yīng)用、管理規(guī)范和相關(guān)的研究內(nèi)容。

JCRB細胞庫是由一個占地約1500平米的主體實驗室部分，和一個約80平米的細胞儲藏室組成。主體實驗室設(shè)有細胞操作室(用于細胞培養(yǎng)、特殊處理、擴增、質(zhì)量控制和細胞分裝等)、分子生物學(xué)實驗室、分子細胞遺傳室、分子免疫學(xué)實驗室、清潔室、儲藏室等。從實地參觀和交流中，考察團發(fā)現(xiàn)，雖然JCRB細胞庫所收藏的細胞是以研究為目的，但整個細胞操作室的設(shè)計，在通風(fēng)、空氣過濾、內(nèi)外緩沖間的設(shè)置和物品內(nèi)外傳送等方面，卻基本體現(xiàn)了滿足生產(chǎn)用細胞的有關(guān)清潔房間的原則。整個JCRB共有4個系統(tǒng)的清潔房間，其中裝有9個用于細胞操作的生物安全柜。為避免所凍存的細胞在液氮罐中發(fā)生病原體污染的可能，JCRB細胞庫均使用玻璃管凍存所有細胞。另外，潔凈房間外安裝了監(jiān)控所有CO2細胞培養(yǎng)箱中，CO2濃度的自動報警裝置。分子生物學(xué)實驗室除進行常規(guī)細胞質(zhì)控(如 DNA提取和STR指紋分析)外，主要從事與細胞質(zhì)控相關(guān)的研究工作，包括DNA序列分析和基因組學(xué)分析，各種高通量基因陣列、microRNA陣列和SNP陣列等研究工作。分子細胞遺傳室，除用于細胞質(zhì)控相關(guān)的常規(guī)G-核型分析外，主要從事比較基因組學(xué)雜交(Comparative Genome Hybridization, CGH)和全染色體染色(SKY)技術(shù)支持的研究工作。參觀過程中，負責SKY的工作人員為考察團展示了JCRB所完成的多個胚胎干細胞SKY圖譜分析。分子免疫學(xué)實驗室則是對所收藏的細胞，特別是干細胞，進行細胞表面標志物的流式細胞儀分析。另外，在多個實驗室中，特別是清潔室和分子生物學(xué)室，都可看到數(shù)個從房頂垂下的電源供應(yīng)線。這種電源供應(yīng)線的設(shè)計雖不同于常規(guī)的設(shè)計慣例，但似乎能給新儀器設(shè)備的安裝或臨時使用(特別是數(shù)量較多時)提供便利。

JCRB細胞庫的細胞儲藏室，分四排整齊排列有20個大型液氮儲藏罐(每個容積為430L，可保存至少12000只玻璃管)。除此以外，儲藏室還存有數(shù)個用于細胞運輸?shù)男⌒鸵旱?。由于細胞是以玻璃管的形式凍存的，所有細胞都可在液態(tài)的液氮中保存。每一液氮罐口的上方，都安置了照明燈，便于操作。儲藏室為每一液氮罐安置了由計算機控制的、監(jiān)控液氮水平的自動報警和液氮自動填充裝置。液氮的供給是由位于整個研究所大樓的一個總液氮供應(yīng)罐自動填充。而總液氮罐中液氮的填充，則是由當?shù)氐囊旱?yīng)商根據(jù)具體需要隨時供應(yīng)，或在一般情況下平均每周填充1次。細胞儲藏室還設(shè)置了排放N2和及時監(jiān)測儲藏室內(nèi)N2和O2濃度及報警的裝置，以防在室內(nèi)N2濃度太高而O2濃度太低的情況下，室內(nèi)的操作人員發(fā)生窒息。參觀后，考察團深刻地認識到了在設(shè)計、操作和管理等方面，代表當代研究用大型細胞資源中心的細胞儲藏室所應(yīng)具有的水平。

Kohara博士還為考察團詳細介紹了JCRB細胞庫的細胞管理和質(zhì)控，及其相關(guān)的研究工作。管理上，細胞庫對每一細胞，從引入(token stock，約12只)、擴增(seed stock，40只)到入罐及分發(fā)(Distribution stock，80-100只)分別給予臨時編碼(tentative number)、登記碼(registry number)和JCRB碼(JCRB number)，并對每一階段的細胞進行質(zhì)控檢查。每一*后入罐的細胞，一般保持在每批100只左右的數(shù)量。這一細胞管理方式，與多層細胞庫結(jié)構(gòu)(two- or three-tiered structure)在概念上有些類似，但由于其所收藏的細胞是應(yīng)用于研究為其主要目的，而非生產(chǎn)用或治療用，因此并未采取嚴格的多層細胞庫的結(jié)構(gòu)和全面的質(zhì)量控制測定。JCRB細胞庫目前已收藏了近3000種人源性細胞株，并對所有這些細胞株進行了9個位點的STR圖譜資料的采集，和對其中1000千多種細胞株完成了16個位點的STR圖譜資料(即目前ATCC推薦的細胞鑒別方面的*高標準)的采集。在介紹細胞指控相關(guān)的研究內(nèi)容方面，除上述提到的SKY、CGH分析、基因組學(xué)分析等較復(fù)雜的技術(shù)外，JCRB還與多個生物技術(shù)公司合作，開發(fā)了以PCR為主要方法，可同時初篩39個不同種系支原體污染的檢測方法(MycoAlert，與Lonza公司合作)，可以同時對8個細胞株進行10個DNA病毒或10個RNA病毒的篩查方法，以及通過檢測線粒體DNA中細胞色素B(Cytochrome B)基因來鑒別不同種系動物細胞來源。JCRB近年來也開始重視對各種干細胞的收藏，并成立了一專門的干細胞工作小組，主要負責人胚胎干細胞的收藏和質(zhì)控分析工作。

JCRB細胞庫擁有從事上述細胞收集、質(zhì)控和相關(guān)研究所需的各種儀器設(shè)備，如流式細胞儀、DNA序列分析儀、SKY細胞核型分析儀等。此外，有些儀器設(shè)備則是采用與其它部門共享的機制。如JCRB目前正在開展的蛋白質(zhì)組學(xué)研究所使用的質(zhì)譜儀等，就是與其他部門共享的(該部門緊鄰細胞儲藏室，質(zhì)譜儀等敏感性儀器被放置在100級潔凈度的環(huán)境中)。整個JCRB細胞庫考察結(jié)束后，主客雙方就細胞庫及細胞檢定工作未來的合作，提出了許多初步的設(shè)想。

二、英國干細胞庫

英國干細胞庫是由英國國家生物制品標準研究所(NIBSC)細胞生物學(xué)和影像學(xué)部負責建設(shè)和管理的。此次訪問由細胞生物室主任Glyn Stacey博士負責接待和安排的。Stacey博士是上度很高的細胞庫方面的專家，也是積極推動多個細胞庫和各種細胞產(chǎn)品質(zhì)量控制相關(guān)研究合作的發(fā)起人和組織者。Stacey博士首先介紹了NIBSC的基本情況，再就英國干細胞庫的基本職能、科研工作和交流與合作等方面做了初步介紹。袁寶珠主任做了有關(guān)中檢院細胞室現(xiàn)狀及未來發(fā)展規(guī)劃的報告

NIBSC位于倫敦地區(qū)北部一個美麗平靜的郊區(qū)，她在生物制品標準品研制方面處在的地位。過去50年里，NIBSC生產(chǎn)出了超過95%的生物制品方面的標準品，并且是WHO在生物標準品研制方面重要的合作中心。經(jīng)Stacey博士介紹，考察團了解到，NIBSC從事生物制品標準品的研制歷史可以追溯到1925年。而英國干細胞庫是于2003年，由英國政府通過Medical Research Council (MRC) 和Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)兩種資助途徑建立的。建設(shè)全過程分3期，從2003-2014年，總投入約1500萬英鎊。其職能是收藏人源的干細胞株，主要是胚胎干細胞株(human Embryonic Stem Cells,hESC), 和少量誘導(dǎo)的全能干細胞株(Induced Pluripotent Stem Cells, iPSC)，并對收藏的細胞株進行性狀分析和嚴格的質(zhì)量控制檢定，*終為在世界范圍內(nèi)提供符合研究用或臨床用質(zhì)量標準的干細胞株。

英國干細胞庫在合作方面的一個重要內(nèi)容就是，發(fā)起成立了干細胞聯(lián)盟(International Stem Cell Forum， ISCF)。目前已有20多個國家的相關(guān)組織，以集資的方式加入了ISCF，以支持干細胞創(chuàng)意(International Stem Cell Initiative, ISCI)活動。ISCI活動的主要內(nèi)容是，通過間共同努力，分析和研究盡可能多的hESC和iPSC。另外，ISCF還支持了干細胞庫創(chuàng)意(International Stem Cell Banking Initiative，ISCBI)活動。ISCBI活動的主要內(nèi)容是推動建立各hESC分發(fā)中心的對話機制，幫助建立新的細胞庫，和促進干細胞儲藏、檢測和分發(fā)標準化工作。

隨后，Stacey博士及其部門的4位高級研究員/課題組長(分別是Charles Hunter, Lyn Healy, Ross Hawkins和Roland Fleck博士)，為考察團就各自主管領(lǐng)域與細胞質(zhì)控相關(guān)的管理及科研工作，進行了詳細的介紹，并和考察團進行了深入細致的交流。Stacey博士介紹了細胞建庫、質(zhì)量控制和細胞培養(yǎng)中規(guī)范操作的基本原則;細胞培養(yǎng)中的風(fēng)險評估和安全性檢查。值得提出的是，英國干細胞庫中細胞保藏的多級結(jié)構(gòu)(每一種細胞從原始細胞，或修飾后的原始細胞，種子細胞，前主庫細胞，主庫細胞到工作庫細胞，形成多層或多級保藏形式，并對每一層細胞進行相應(yīng)的質(zhì)量控制)與考察團有關(guān)細胞庫的理念是一致的。而值得考察團認真學(xué)習(xí)的，是由Stacey博士起草的細胞培養(yǎng)規(guī)范(Good Cell Culture Practice, GCCP)中的理念。GCCP理念被引入到了2010版WHO動物細胞作為生產(chǎn)用細胞基質(zhì)指導(dǎo)文件的草案中。其間，考察團就有關(guān)支原體污染的細胞問題，與Stacey博士討論是否可保存經(jīng)抗菌素清除的、曾經(jīng)污染支原體的細胞。Stacey博士并不贊成此想法，并認為支原體感染對細胞的影響是多方面的和不可逆的，而殺支原體的抗菌素也可能會對細胞產(chǎn)生不可預(yù)料的作用。在涉及到干細胞在細胞培養(yǎng)中的特殊性方面，Stacey博士提出與目前干細胞治療密切相關(guān)的問題，即要盡快建立用于干細胞質(zhì)控的(特別是反映干細胞毒性)的檢測方法和標準品?？傊?，Stacey博士為考察團帶來的，是建立高質(zhì)量干細胞乃至其他不同細胞庫的先進理念和建庫及管理經(jīng)驗。

Charles Hunter博士介紹了英國干細胞庫全面復(fù)雜的管理框架和細胞庫的常規(guī)運作和維護。從Hunter博士介紹中考察團了解到，英國從國家管理層面，對胚胎干細胞從胚胎收集、建立干細胞系到細胞治療的研究和應(yīng)用的不同階段，已形成了多個法規(guī)性和非法規(guī)性的管理文件。在細胞庫中干細胞儲藏和使用方面，已形成了由干細胞庫、生物制品監(jiān)管部門、干細胞庫監(jiān)管委員會(Steering Committee)、和社會公眾共同參與的，對干細胞株的來源及合理合法使用的有效監(jiān)督機制。這種通過對干細胞的來源和使用的嚴格管理，直接有助于對以干細胞為主的細胞治療的監(jiān)管，非常值得借鑒。

Lyn Healy博士介紹了有關(guān)干細胞分析、細胞表面特異標志物、基因表達、分子細胞遺傳學(xué)和干細胞分化全能性等方面的研究工作。Healy博士*近的一個重要工作，是與上多個研究室聯(lián)合利用基因組學(xué)的方法，分析了50多種不同人源胚胎干細胞株，從中試圖發(fā)現(xiàn)有效的、反映胚胎干細胞分化全能性的分子標志物，或標志物群。液氮罐

Ross Hawkins博士為我們介紹了各種現(xiàn)代“組學(xué)”(“omics”,包括基因組學(xué), genomics,和蛋白質(zhì)組學(xué)，proteomics)、表觀遺傳學(xué)等在干細胞檢定研究中的應(yīng)用。Hawkins博士也介紹了從轉(zhuǎn)化細胞中，建立不同疾病基因診斷和用于評估治療效果標準物質(zhì)研發(fā)的工作。具體地，這類標準品的研發(fā)，首先需從不同類型疾病病人的外周血收集淋巴細胞，再用EB病毒高效轉(zhuǎn)化這些淋巴細胞，使其在體外大量擴增，隨后從擴增的細胞中提取DNA，并根據(jù)不同疾病的遺傳背景或疾病在治療過程中的遺傳學(xué)改變，制成遺傳特征特異的標準品，用于疾病的診斷或治療效果的評估。目前，英國干細胞庫已制成了用于診斷脆性X染色體綜合征和其他疾病的標準品，并際上多個研究室對其標準品進行合作標定。

Roland Fleck博士介紹了新的顯微影像技術(shù)在干細胞分析和檢定中的應(yīng)用。其中包括，利用熒光共聚焦顯微鏡對胚胎干細胞體外分化成心肌細胞過程，實行實時成像，用于確定分化后的細胞具有心肌細胞規(guī)則性跳動的生理功能。這種方法目前正在上，被論證作為胚胎干細胞體外心肌分化的標準化檢測方法之一，并具有發(fā)展成新的干細胞效應(yīng)檢測(potency assay)方法的可能性。

在進行繁忙的學(xué)術(shù)討論和交流活動間隙，由Stacey博士本人或其同事，帶領(lǐng)考察團實地參觀了英國干細胞庫專屬區(qū)和相關(guān)研究室等。干細胞庫專屬區(qū)設(shè)在約1500平米的整個一層樓上，有5個潔凈度為B級的潔凈房間，和潔凈度為C級的更衣室和干凈走廊，2個R&D房間，一個細胞保藏室和一個耗材儲藏室。除aCGH研究設(shè)備放置在B級潔凈室，其余與質(zhì)控研究相關(guān)的儀器設(shè)備，如影像學(xué)研究設(shè)備，均放置在干細胞專屬區(qū)以外的研究室區(qū)。潔凈房間的設(shè)計*是按cGMP的要求設(shè)計的，即從清潔度D級緩沖間，到C級的更衣室和干凈走廊，再到B級的潔凈室和*的位于潔凈室內(nèi)的生物安全柜。每個潔凈房間都設(shè)計了與屋外人員通話(Intercom)和物品傳送設(shè)施。細胞庫總?cè)肟谔幵O(shè)有對整個庫區(qū)的各個部位，進行即時監(jiān)控(包括對溫度)的掛壁式平板電腦。細胞庫專屬區(qū)有緊急備份電源供應(yīng)設(shè)備?？傮w而言，這種設(shè)計充分考慮到了與細胞培養(yǎng)方方面面的相關(guān)危險因素，對未來中國食品藥品檢定研究院細胞資源中心的設(shè)計和建設(shè)具有重要參考價值。

細胞保藏室是一個約60平米的房間，儲藏有3個大的液氮罐(>400L/每個)，分別用于儲藏研究級胚胎干細胞、臨床應(yīng)用級干細胞和細胞短暫隔離用。此外，保藏室還有多個小型液氮罐，用于大罐之間細胞的調(diào)配合細胞運輸。與JCRB細胞庫相同的是，所有液氮罐中的液氮，都由一放置于整個大樓外的總液氮罐自動填充。總液氮罐中液氮的供應(yīng)則由當?shù)匾旱景葱杌蛎恐芤淮蔚匮a充液氮。與JCRB細胞庫不同的是，英國干細胞庫現(xiàn)階段的庫存明顯少的多，這可能與目前該庫所收集的干細胞總量較少有關(guān)(目前總共收有100個hESC細胞株，其中10株為臨床應(yīng)用級的)，而且英國細胞庫絕大多數(shù)是花在嚴格的質(zhì)控和細胞庫管理方面。但英國干細胞庫在符合GMP的要求和質(zhì)量認證上較JCRB水平高的多。為確保干細胞庫潔凈房間的潔凈度始終達到相應(yīng)的清潔要求，整個潔凈室區(qū)每半年關(guān)閉停止使用然后嚴格清理一次。此外，英國干細胞庫還與Thermo Fisher公司合作，在距NIBSC三十英里以外處，建立了相同規(guī)模和內(nèi)容的備份用細胞保藏室。

英國干細胞庫相關(guān)實驗室包括細胞影像學(xué)實驗室、分子細胞遺傳室，和分子生物學(xué)實驗室。影像學(xué)實驗室設(shè)置有兩套完整先進的透視電鏡系統(tǒng)(包括標本制作部分，分別購自Hitachi和JEOL日本公司)，一套共聚焦顯微鏡(Leika公司)系統(tǒng)，數(shù)臺高精度光學(xué)顯微鏡。應(yīng)該說，英國干細胞庫細胞影像學(xué)實驗室的裝備，代表了目前細胞影像學(xué)研究室的*高水平。

此外，雙方還就干細胞治療及其監(jiān)管，以及雙方未來的合作規(guī)劃進行了細致的討論。在干細胞治療及監(jiān)管方面，首先由袁寶珠介紹了中國干細胞治療的現(xiàn)狀，其中涉及到中國衛(wèi)生部藥監(jiān)局，責成國內(nèi)各干細胞治療有關(guān)單位自查干細胞研究及治療現(xiàn)狀，中國食品藥品檢定研究院細胞室有關(guān)干細胞監(jiān)管方面的一些考慮，和未來中國食品藥品檢定研究院細胞資源中心，在中國干細胞治療監(jiān)管中所應(yīng)發(fā)揮的作用。在未來合作內(nèi)容上，考察團就考察過程中所發(fā)現(xiàn)的，有利于雙方共同發(fā)展的合作內(nèi)容，逐個進行了討論。在與Ross Hawkins博士相關(guān)內(nèi)容中，雙方談到了就表觀遺傳學(xué)在干細胞和其它細胞檢定方面的研究，以及協(xié)同標定來源于細胞的標準品，進行不斷的溝通和合作。在與Roland Fleck博士相關(guān)的內(nèi)容討論中，考察團建議了在以細胞顯微影像學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)建立有效的干細胞生物活性檢測方法方面，進行不斷的溝通和合作。在與Charles Hunter博士相關(guān)的內(nèi)容方面，考察團計劃回國后進一步學(xué)習(xí)和消化已學(xué)習(xí)到的，有關(guān)英國在干細胞和干細胞治療監(jiān)管方面的經(jīng)驗和法規(guī)。*后考察團與Stacey博士就*近雙方如何共同參與間有關(guān)干細胞治療監(jiān)管方面進行了交流和討論，而這一討論內(nèi)容有其*的重要意義，特別是在目前我國乃至整個世界范圍尚未形成有效的、對干細胞治療進行監(jiān)管的形勢下，尤為重要。

總之，此次參觀考察收獲巨大，充分達到了參觀考察前所預(yù)設(shè)的各項考察目標。從這一考察中，考察團深刻地感受到了國內(nèi)外在建立高質(zhì)量細胞資源中心方面，所存在的從細胞庫設(shè)計、相關(guān)研究科室的配置、細胞質(zhì)量控制、細胞庫管理和化視野與合作等諸多方面所存在的顯著差距。此次參觀考察也使考察團對建設(shè)未來細胞資源中心的思路越來越清晰。未來中國食品藥品檢定研究院的細胞資源保藏及研究中心，將會根據(jù)其特殊的職能定位，借鑒日本JCRB細胞庫和英國干細胞庫等高水平細胞資源中心的優(yōu)點，成為有效服務(wù)于我國生物制品和藥品研發(fā)，及進行各類細胞產(chǎn)品質(zhì)量控制、干細胞治療監(jiān)管的特殊資源中心，它也將成為在細胞產(chǎn)品和細胞治療方面合作與交流的有效平臺。液氮罐