热原是指微量即可引发恒温动物体温异常升高的物质,分为内源性(如细胞因子)与外源性两类,外源性热原又涵盖微生物来源(革兰氏阴性菌脂多糖 LPS、革兰氏阳性菌脂磷壁酸 LTA、病毒、真菌等)与非微生物来源(灰尘、橡胶降解产物等)。传统细菌内毒素检查法(BET)只能检测革兰氏阴性菌的 LPS,无法覆盖非内毒素热原,而单核细胞活化试验(MAT)可弥补这一缺陷。其原理是:热原通过活化单核细胞表面的 Toll 样受体(TLR,如 TLR4 识别 LPS、TLR2/TLR6 识别 LTA),启动先天免疫反应,促使细胞释放 IL-6、TNF-α 等促炎细胞因子;随后采用 ELISA 法检测 IL-6 浓度,结合 LPS 标准曲线推算样品中总热原含量,实现对内毒素与非内毒素热原的同步检测,契合《中国药典》9301 指导原则中 全场景防控热原风险”的要求。
鲎试验法(LAL)法进行热原检测灵敏度高、操作方便,但只针对内毒素,易受干扰且有 LER 现象。合规性热原检测操作步骤
MAT 法热原检测中,细胞传代的代次控制是保障检测稳定性的关键,需结合细胞特性与文献数据制定标准。参考行业文献,单核细胞系(如 HL-60、THP1)的使用代次通常不超过 20 代,代次过高会导致细胞生物学特性改变:一是 TLR 受体表达下降,如 TLR4 表达量在 20 代后下降 40%,导致内毒素检测灵敏度降低;二是细胞倍增时间延长,从 24 小时延长至 36 小时,影响共培养时长的准确性;三是炎症因子分泌减少,IL-6 分泌量在 20 代后下降 35%,导致热原浓度低估。申科对配套的 HL-60 细胞系进行代次稳定性验证,结果显示:1-15 代细胞的热原响应性一致(加标回收率 85%-125%),16-20 代回收率波动至 70%-130%,21 代后回收率 < 70%,因此建议控制在 1-15 代使用。实验室需建立细胞代次记录制度,每传代 1 次记录代次,达到 15 代后及时更换新批次细胞,并验证新批次细胞与旧批次的一致性(如检测同一样品,结果偏差≤20%),确保不同代次细胞的检测结果稳定。
江苏疫苗热原检测规范在药品安全语境中,热原特指细菌性热原—微生物代谢产物、细菌尸体及内毒素的统称。
PBMC(外周血单个核细胞)的复杂制备流程严重制约热原检测效率。首先,血源获取受献血者数量、时间及采集血液政策限制,无法按需即时获取;其次,需严格执行 EP2.6.30 规定的标志物检测,增加前期准备时间;再进行采集血液、分离单核细胞、冻存等环节需全程无菌操作,步骤繁琐且易引入污染风险。相比之下,单核细胞系可工业化培养,制备流程简单可控,能快速提供合格细胞,避免因 PBMC 制备延误热原检测进度,更适配批量样品的高效质控。
MAT 法与传统家兔法在热原检测中,性能差异明显,MAT 法在准确性、效率与合规性上更具优势。从结果评判来看,MAT 法以 “加标回收率 50%-200%、供试品浓度 < 规定限值(CLC)” 为合格标准,灵敏度达 0.0125EU/mL,可准确定量热原浓度;而家兔法只能定性(观察体温升高),灵敏度低(约 0.1-0.5EU/mL),易因家兔个体差异(如免疫状态、应激反应)导致假阴性。从检测效率来看,MAT 法样品与细胞共培养 24 小时即可出结果,且可批量检测(96 孔板一次处理多个样品);家兔法需连续观察 72 小时,每次只能检测少量样品,耗时且人力成本高。从合规性来看,MAT 法不使用动物,符合 3R 原则,已被欧盟接受(EP 删除家兔法);家兔法因动物实验属性,面临欧盟等地区的法规限制。此外,MAT 法重复性优(复孔 CV 可控制在 30% 以内),家兔法因个体差异 CV 常超 50%,进一步凸显 MAT 法在现代热原检测中的优势。
热原检测实验中,标准化培养基与恒定环境让单核细胞系活性稳定,避免PBMC冻存后的功能衰减。
热原检测MAT法的法规地位持续提升,已成为多国药典认可的热原检测替代方法。欧洲药典(EP)是推动 MAT 应用的关键力量:通则 2.6.30 明确 MAT 可替代家兔热原试验(RPT),且能同时检测内毒素与非内毒素热原;2024 年欧洲药典委员会批准删除所有条款中的家兔法,修订文本将于 2025 年7月1日生效,强制鼓励使用 MAT 等体外替代方法。美国药典(USP)<151> 规定,经验证的体外热原试验(如 MAT)可替代家兔法,且需依据 USP<1225>开展验证;FDA 行业指南进一步明确 MAT 的合规性。中国药典 2020 年版通则 9301 将 MAT 列为热原检查的补充方法,虽暂未替代家兔法,但明确其适用于复杂基质样品的全热原筛查。此外,ISO 10993-1、ICCVAM 等国际标准也优先推荐体外热原检测模型,全球法规协同推动 MAT 成为热原检测的主流技术。
2023年PRIMM研究:聚山梨酯80 mRNA疫苗中,家兔法热原检查因LER漏检41%,MAT回收率98%+。上海重组蛋白热原检测规范
研究建立体外热原检测替代方法以替代家兔法,符合3R理论,是热原检测国际趋势,受各国药监机构重视。合规性热原检测操作步骤
欧盟在热原检测方法选择上,以动物保护和检测准确性为导向,形成明确的法规倾向。首先,欧盟禁止家兔法(PRT 法)这类动物实验,要求采用替代方法,单核细胞活化试验(MAT 法)因符合 3R 原则(替代、减少、优化),被纳入欧洲药典(EP2.6.30),成为热原检测的主流替代方法。其次,对于鲎试剂法,欧盟虽未禁止(因其属于鲎血提取而非动物实验),但出于鲎资源保护考量,推荐使用重组 C 因子法(EP2.6.32),该方法无需依赖鲎血,通过基因工程技术制备试剂,避免资源衰减与生态争议。此外,美国药典(USP)和日本药典(JP)也同步推荐重组试剂(含重组级联试剂 rCR),形成国际法规协同趋势。需注意的是,欧盟对热原检测的要求是 “重点全场景覆盖致热物质”,MAT 法因能同时检测内毒素与非内毒素热原,重组 C 因子法因特异性高(无 G 因子干扰),均符合其法规逻辑,而传统鲎试剂法需额外关注 β- 葡聚糖假阳性问题,复杂基质样品需加做干扰验证。
合规性热原检测操作步骤