LER現(xiàn)象揭秘:細(xì)菌內(nèi)毒素檢測中的假陰性風(fēng)險與應(yīng)對措施
自2013年以來,“低內(nèi)毒素回收”(LER)現(xiàn)象在細(xì)菌內(nèi)毒素檢測領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。LER描述了在含有螯合緩沖液和聚山梨醇酯的未稀釋單克隆抗體制劑中,觀察到的鱟試劑(LAL)檢測干擾(抑制)。這一現(xiàn)象引發(fā)了關(guān)于病患者安全和藥典細(xì)菌內(nèi)毒素測試在檢測生物制品中低水平內(nèi)毒素污染有效性方面的廣泛討論。
一、內(nèi)毒素與LPS的基本概念
在討論LER現(xiàn)象時,首先需要明確“內(nèi)毒素”和“脂多糖”(LPS)的概念。
內(nèi)毒素是革蘭氏陰性細(xì)菌外細(xì)胞膜的成分,而LPS是內(nèi)毒素復(fù)合物的特定成分,包括脂質(zhì)A部分,它會引起哺乳動物的致熱反應(yīng),并在LAL測試中引發(fā)信號產(chǎn)生。LPS是一種兩親性分子,其疏水部分(脂質(zhì)A)嵌入細(xì)胞膜,親水部分(O抗原)暴露于細(xì)胞外環(huán)境。
二、LER現(xiàn)象的生化與物理基礎(chǔ)
美國藥典(USP)內(nèi)毒素參考標(biāo)準(zhǔn)品(RSE)和目前與LAL檢測試劑盒相關(guān)的所有市售內(nèi)毒素控制標(biāo)準(zhǔn)品(CSE)都是從各種大腸桿菌菌株中提取和純化的“裸”LPS制劑。
在LAL試驗中,RSE和CSE的劇烈混合是為了確保溶解材料的適當(dāng)再懸浮,防止LPS吸附在容器表面,并優(yōu)化LPS的聚集狀態(tài)以進(jìn)行試驗。然而,在LER制劑中,螯合劑和聚山梨醇酯會導(dǎo)致LPS聚集體變小,甚至接近單體狀態(tài),進(jìn)而降低其生物活性,出現(xiàn)LER現(xiàn)象。
三、LER現(xiàn)象對患者安全與藥典測試的影響
LER現(xiàn)象可能導(dǎo)致LAL檢測出現(xiàn)假陰性結(jié)果,從而對患者安全構(gòu)成隱患。然而,經(jīng)過改進(jìn)的工藝控制加上有效的LAL檢測,在工藝過程和釋放檢測中都很好地保證了這些生物制劑的供應(yīng)安全。
此外,歐盟委員會(EC)和美國藥典(USP)的專家委員會也對LER現(xiàn)象進(jìn)行了深入研究,并認(rèn)為當(dāng)前的藥典測試方法對于檢測生物制品中的內(nèi)毒素污染是有效的。
四、LER現(xiàn)象的實驗研究與數(shù)據(jù)支持
多項實驗研究表明,LER現(xiàn)象并不是LAL測試有效性的問題,而是用作對照的加標(biāo)分析物的選擇以及保持時間研究的實驗設(shè)計的問題。
例如,在一項LER制劑保持時間研究中,同時進(jìn)行了兔子熱原測試(RPT)和LAL檢測,并使用內(nèi)毒素參考標(biāo)準(zhǔn)品(RSE)和各種實驗室衍生的囊泡制劑(如陰溝腸桿菌、皮氏羅爾斯頓氏菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌和粘質(zhì)沙雷氏菌)作為加標(biāo)分析物。在研究開始時(T=0),所有加標(biāo)制劑在RPT中產(chǎn)生類似熱原反應(yīng),且在LAL試驗中完-全檢測到。在保持24小時后,囊泡制劑在RPT中仍有反應(yīng),LAL檢測回收正常;但RSE在兔熱原試驗和LAL檢測中均無反應(yīng),顯示了LER現(xiàn)象的存在。
此外,已發(fā)表的數(shù)據(jù)也表明,在適當(dāng)?shù)膶嶒灄l件下,使用天然內(nèi)毒素囊泡作為分析物可以克服用RSE或CSE觀察到的LER效應(yīng)。
五、總結(jié)
LER現(xiàn)象揭示了LPS和內(nèi)毒素雖然在化學(xué)、結(jié)構(gòu)和物理上存在差異,但都可能引起相似的反應(yīng)。因此,在使用“內(nèi)毒素”一詞時,必須明確其含義。此外,針對LER現(xiàn)象的研究也促使USP提出了一種由天然內(nèi)毒素組成的新型“天然內(nèi)毒素”(NOE)標(biāo)準(zhǔn)制劑,以更好地模擬天然內(nèi)毒素污染的情況,并進(jìn)一步提高LAL檢測的準(zhǔn)確性。
LER現(xiàn)象是一個復(fù)雜的問題,涉及多個方面的因素。然而,經(jīng)過深入研究和實踐驗證,當(dāng)前的LAL檢測方法在檢測生物制品中的內(nèi)毒素污染方面仍然是有效的。未來,隨著對LER現(xiàn)象和NOE標(biāo)準(zhǔn)制劑的進(jìn)一步研究,我們將有望進(jìn)一步提高內(nèi)毒素檢測的準(zhǔn)確性和可靠性。
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