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近日,欧洲药典委员会正式通过“高通量测序(High-throughput Sequencing,HTS)检测病毒外源因子”(EP 2.6.41)通则,将于2025年10月在欧洲药典(Ph. Eur)第12.2期发布,并自2026年4月1日起正式生效。这一新增章节为生物制品外源病毒检测提供了更科学、更高效的“官方路径”。
EP2.6.41通则基于最新的ICH Q5A R2指导原则和WHO病毒标准盘的文章,详尽地阐述了HTS方法(也称为 Next-Generation Sequencing (NGS))应用于生物制品外源病毒检测的方法学要点,包括HTS的整个流程,如样品前处理、核酸提取、核酸提取后病毒核酸处理、文库制备和测序、使用参考数据库进行数据分析、对结果进行科学评估,以及在出现阳性信号时进行后续调查、方法设计(非靶向和靶向方法)、分析方法(基因组学、病毒组学和转录组学)以及常规检测中使用的对照等。
同时该通则也作为HTS方法验证的指导原则,包括加标测试材料的选择和结果评估对应的性能参数,以及产品特异性的验证等。
新通则的发布对高通量测序应用于外源病毒检测,尤其是替代体内法和补充体外法检测外源因子污染,以及如何进行合适的方法学验证等方面具有理论和现实的意义。
1. NGS外源病毒检测 适用场景全梳理
HTS(NGS)作为一种最先进且具备高灵敏度的的分子生物学技术,越来越多地用于检测生物制品中的外源病毒污染。
欧洲药典中有众多章节已经关联到了外源病毒检测的内容,例如章节5.2.3.用于生产人用疫苗的细胞基质,章节2.6.16.人用病毒疫苗中外源因子的检测,以及章节2.6.37.应用培养法检测免疫类兽用药品中外源病毒的原则中,皆有提到HTS方法的适用场景。尤其是章节5.2.14. 在疫苗质量控制中应用体外法(in vitro method)代替体内法(in vivo method)中,提到了如何使用广谱的分子生物学方法,包括HTS,来替代体内法检测外源因子污染。
NGS外源病毒检查法适用于生物制品行业(人或兽用疫苗、重组蛋白、基因治疗中的病毒载体和细胞治疗)中细胞库和病毒库的检定,以及中间环节放行检(包括unprocessed bulks,UPB),但应用于生物制品终产品的放行检查仍有争议。ICH Q5A R2指导原则中提到非靶向NGS可用来替代体内检测,补充或替代体外细胞培养检测,在证明方法达到其预期目的的基础上无需进行头对头比较,原文表述“Non targeted NGS can be used to replace the in vivo assays and supplement or replace the in vitro cell culture assays, without a head-to-head comparison as long as the method is demonstrated to be suitable for its intended purpose”。目前行业内普遍接受用NGS方法替代体内法(动物实验),用NGS方法作为体外法(细胞培养)的补充。
HTS工作流程示例(源自EP 2.6.41章节)
2. NGS检测外源病毒 核心考量全解析
依据不同的样品类型或基质类型,NGS的分析策略有三个方向,Genomics(所有的病毒基因组,包括DNA和RNA),Viromics(被病毒衣壳保护的病毒基因组)和Transcriptomics(病毒RNA)。
NGS对于逆转录病毒的检测尤为复杂,原因在于宿主细胞基因组中可能携带内源性逆转录病毒序列。
目前NGS测序技术根据测序读长(reads)可以被划分短序列测序(short-read sequencing technologies,<500 bp)和长序列测序(long-read sequencing technologies, >1000 bp),因此选择合适的测序方式和工作流程尤为重要。
完整的NGS检测外源病毒工作流程,一般包括样品前处理、核酸提取、核酸提取后病毒核酸处理、文库制备和测序、使用参考数据库进行数据分析、对结果进行科学评估,以及在出现阳性信号时进行后续调查(Follow-up investigation)等步骤。在NGS方法验证中,加标材料(spiking materials)的选择和结果评估对应的性能参数设定,以及产品特异性的验证等都应纳入考量范围。
3. NGS检测外源病毒 方法验证全攻略
NGS检测外源病毒的方法验证策略,对NGS外源病毒检测方法的适用性尤为重要。现行的法规层面总体参考ICH Q2指导原则和最新的欧洲药典 EP Chapter 2.6.41,针对NGS替代外源病毒检测传统方法,包括体外法和体内法等,有较为详尽的描述。
(1)NGS替代方法验证:
• 性能验证(特异性(包括广谱性),灵敏度和检测限)
• 基质特异性验证(基质spiking,如病毒基质或细胞基质)
(2)NGS补充方法验证:
• 方法确认(特异性,灵敏度和检测限)
• 基质特异性验证(基质spiking)