經國家食品藥品監督管理局批準，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)，并與相關機構的管理及研究人員進行了深入交流。液氮罐

　　未來數年內，中國食品藥品檢定研究院將在現生物制品檢定所細胞室的基礎上，建立具有國際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，是學習國際上著名的細胞資源中心，在建設、管理、使用、細胞質量控制，以及相關課題研究等諸多方面的知識和經驗，為建設服務于我國生物制品及藥品研發，和各類細胞產品質量控制的國家級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，與國際上先進的細胞資源中心初步建立良好的合作關系。

　　一、日本JCRB細胞庫

　　JCRB細胞庫位于大阪市郊，隸屬于國立生物醫學創新研究所(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，并列為日本兩個最著名的細胞資源中心。JCRB成立于1984，曾經隸屬于日本國立衛生研究院(NIHS), 2005年前后，隨著新NIBIO研究所在大阪郊區成立，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量控制檢測，再結合現代生物及電子信息學技術，整理、收集、建立和管理所收集細胞的相關信息。同時JCRB細胞庫向細胞用戶(主要是日本國內的生物醫藥研發機構)分發所收藏的細胞和相關信息，并為細胞用戶提供細胞質控相關的服務。JCRB細胞庫現已收藏了三千多株細胞，其中絕大多數為人源細胞，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展規劃。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、質量控制、細胞的應用、管理規范和相關的研究內容。

　　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。主體實驗室設有細胞操作室(用于細胞培養、特殊處理、擴增、質量控制和細胞分裝等)、分子生物學實驗室、分子細胞遺傳室、分子免疫學實驗室、清潔室、儲藏室等。從實地參觀和交流中，考察團發現，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計，在通風、空氣過濾、內外緩沖間的設置和物品內外傳送等方面，卻基本體現了滿足生產用細胞的有關清潔房間的原則。整個JCRB共有4個系統的清潔房間，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控所有CO2細胞培養箱中，CO2濃度的自動報警裝置。分子生物學實驗室除進行常規細胞質控(如 DNA提取和STR指紋分析)外，主要從事與細胞質控相關的研究工作，包括DNA序列分析和基因組學分析，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，除用于細胞質控相關的常規G-核型分析外，主要從事比較基因組學雜交(Comparative Genome Hybridization, CGH)和全染色體染色(SKY)技術支持的研究工作。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室，都可看到數個從房頂垂下的電源供應線。這種電源供應線的設計雖不同于常規的設計慣例，但似乎能給新儀器設備的安裝或臨時使用(特別是數量較多時)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，儲藏室還存有數個用于細胞運輸的小型液氮罐。由于細胞是以玻璃管的形式凍存的，所有細胞都可在液態的液氮中保存。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罐自動填充。而總液氮罐中液氮的填充，則是由當地的液氮供應商根據具體需要隨時供應，或在一般情況下平均每周填充1次。細胞儲藏室還設置了排放N2和及時監測儲藏室內N2和O2濃度及報警的裝置，以防在室內N2濃度太高而O2濃度太低的情況下，室內的操作人員發生窒息。參觀后，考察團深刻地認識到了在設計、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控，及其相關的研究工作。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(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控檢查。每一最后入罐的細胞，一般保持在每批100只左右的數量。這一細胞管理方式，與多層細胞庫結構(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用于研究為其主要目的，而非生產用或治療用，因此并未采取嚴格的多層細胞庫的結構和全面的質量控制測定。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最高標準)的采集。在介紹細胞指控相關的研究內容方面，除上述提到的SKY、CGH分析、基因組學分析等較復雜的技術外，JCRB還與多個生物技術公司合作，開發了以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控分析工作。

　　JCRB細胞庫擁有從事上述細胞收集、質控和相關研究所需的各種儀器設備，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組學研究所使用的質譜儀等，就是與其他部門共享的(該部門緊鄰細胞儲藏室，質譜儀等敏感性儀器被放置在100級潔凈度的環境中)。整個JCRB細胞庫考察結束后，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)細胞生物學和影像學部負責建設和管理的。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博士是國際上知名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品質量控制相關研究國際合作的發起人和組織者。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、科研工作和國際交流與合作等方面做了初步介紹。袁寶珠主任做了有關中檢院細胞室現狀及未來發展規劃的報告

　　NIBSC位于倫敦地區北部一個美麗平靜的郊區，她在生物制品標準品研制方面處在國際領袖的地位。過去50年里，NIBSC生產出了超過95%的國際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量控制檢定，最終為在世界范圍內提供符合研究用或臨床用質量標準的干細胞株。

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

　　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域與細胞質控相關的管理及科研工作，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、質量控制和細胞培養中規范操作的基本原則;細胞培養中的風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構(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的質量控制)與考察團有關細胞庫的理念是一致的。而值得考察團認真學習的，是由Stacey博士起草的細胞培養規范(Good Cell Culture Practice, GCCP)中的理念。GCCP理念被引入到了2010版WHO動物細胞作為生產用細胞基質指導文件的草案中。其間，考察團就有關支原體污染的細胞問題，與Stacey博士討論是否可保存經抗菌素清除的、曾經污染支原體的細胞。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生不可預料的作用。在涉及到干細胞在細胞培養中的特殊性方面，Stacey博士提出與目前干細胞治療密切相關的問題，即要盡快建立用于干細胞質控的(特別是反映干細胞毒性)的檢測方法和標準品。總之，Stacey博士為考察團帶來的，是建立高質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驗。

　　Charles Hunter博士介紹了英國干細胞庫全面復雜的管理框架和細胞庫的常規運作和維護。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用的不同階段，已形成了多個法規性和非法規性的管理文件。在細胞庫中干細胞儲藏和使用方面，已形成了由干細胞庫、生物制品監管部門、干細胞庫監管委員會(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管，非常值得借鑒。

　　Lyn Healy博士介紹了有關干細胞分析、細胞表面特異標志物、基因表達、分子細胞遺傳學和干細胞分化全能性等方面的研究工作。Healy博士最近的一個重要工作，是與國際上多個研究室聯合利用基因組學的方法，分析了50多種不同人源胚胎干細胞株，從中試圖發現有效的、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代“組學”(“omics”,包括基因組學, genomics,和蛋白質組學，proteomics)、表觀遺傳學等在干細胞檢定研究中的應用。Hawkins博士也介紹了從轉化細胞中，建立不同疾病基因診斷和用于評估治療效果標準物質研發的工作。具體地，這類標準品的研發，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，并根據不同疾病的遺傳背景或疾病在治療過程中的遺傳學改變，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，并聯合國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在干細胞分析和檢定中的應用。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則性跳動的生理功能。這種方法目前正在國際上，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，并具有發展成新的干細胞效應檢測(potency assay)方法的可能性。

　　在進行繁忙的學術討論和交流活動間隙，由Stacey博士本人或其同事，帶領考察團實地參觀了英國干細胞庫專屬區和相關研究室等。干細胞庫專屬區設在約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研究設備放置在B級潔凈室，其余與質控研究相關的儀器設備，如影像學研究設備，均放置在干細胞專屬區以外的研究室區。潔凈房間的設計完全是按cGMP的要求設計的，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A級的位于潔凈室內的生物安全柜。每個潔凈房間都設計了與屋外人員通話(Intercom)和物品傳送設施。細胞庫總入口處設有對整個庫區的各個部位，進行即時監控(包括對溫度)的掛壁式平板電腦。細胞庫專屬區有緊急備份電源供應設備?？傮w而言，這種設計充分考慮到了與細胞培養方方面面的相關危險因素，對未來中國食品藥品檢定研究院細胞資源中心的設計和建設具有重要參考價值。

　　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則由當地液氮公司按需或每周一次地補充液氮。與JCRB細胞庫不同的是，英國干細胞庫現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(目前總共收有100個hESC細胞株，其中10株為臨床應用級的)，而且英國細胞庫絕大多數是花在嚴格的質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的清潔要求，整個潔凈室區每半年關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，建立了相同規模和內容的備份用細胞保藏室。

　　英國干細胞庫相關實驗室包括細胞影像學實驗室、分子細胞遺傳室，和分子生物學實驗室。影像學實驗室設置有兩套完整先進的透視電鏡系統(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，數臺高精度光學顯微鏡。應該說，英國干細胞庫細胞影像學實驗室的裝備，代表了目前細胞影像學研究室的最高水平。

　　此外，雙方還就干細胞治療及其監管，以及雙方未來的合作規劃進行了細致的討論。在干細胞治療及監管方面，首先由袁寶珠介紹了中國干細胞治療的現狀，其中涉及到中國衛生部藥監局，責成國內各干細胞治療有關單位自查干細胞研究及治療現狀，中國食品藥品檢定研究院細胞室有關干細胞監管方面的一些考慮，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管中所應發揮的作用。在未來合作內容上，考察團就考察過程中所發現的，有利于雙方共同發展的合作內容，逐個進行了討論。在與Ross Hawkins博士相關內容中，雙方談到了就表觀遺傳學在干細胞和其它細胞檢定方面的研究，以及協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博士相關的內容討論中，考察團建議了在以細胞顯微影像學技術為基礎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博士相關的內容方面，考察團計劃回國后進一步學習和消化已學習到的，有關英國在干細胞和干細胞治療監管方面的經驗和法規。最后考察團與Stacey博士就最近雙方如何共同參與國際間有關干細胞治療監管方面進行了交流和討論，而這一討論內容有其獨特的重要意義，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設的各項考察目標。從這一考察中，考察團深刻地感受到了國內外在建立高質量國家級細胞資源中心方面，所存在的從細胞庫設計、相關研究科室的配置、細胞質量控制、細胞庫管理和國際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未來國家級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，將會根據其特殊的職能定位，借鑒日本JCRB細胞庫和英國干細胞庫等國際高水平細胞資源中心的優點，成為有效服務于我國生物制品和藥品研發，及進行各類細胞產品質量控制、干細胞治療監管的國家級特殊資源中心，它也將成為在細胞產品和細胞治療方面國際合作與交流的有效平臺。液氮罐