2021年8月17日,CDE發(fā)布《人源性干細胞產(chǎn)品藥學(xué)研究與評價技術(shù)指導(dǎo)原則(征求意見稿)》。
人源性干細胞產(chǎn)品藥學(xué)研究與評價技術(shù)指導(dǎo)原則(征求意見稿)
一、前言
2017 年,原國家食品藥品監(jiān)督管理總局發(fā)布《細胞治療產(chǎn)品研究與評價技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》,對細胞治療產(chǎn)品按照藥品管理相關(guān)法律法規(guī)進行研發(fā)時的技術(shù)要求進行了總體闡述。
為進一步規(guī)范和指導(dǎo)干細胞產(chǎn)品的藥學(xué)研發(fā)和申報,促進干細胞產(chǎn)業(yè)發(fā)展,特制定本技術(shù)指導(dǎo)原則。
本指導(dǎo)原則的目的是基于現(xiàn)有認識,對按藥品進行開發(fā)的干細胞產(chǎn)品從研發(fā)到上市階段藥學(xué)研究技術(shù)問題提供建議,藥物研發(fā)者亦可根據(jù)干細胞產(chǎn)品研發(fā)的實際情況,采用其他更有效的方法和手段進行干細胞產(chǎn)品開發(fā),但是必須符合藥物研發(fā)的規(guī)律,并提供科學(xué)合理的依據(jù)。
按照藥品進行研發(fā)和注冊申報的干細胞產(chǎn)品需接受國家藥品監(jiān)督管理局(NMPA) 的監(jiān)管,符合《中華人民共和國藥品管理法》、《藥品注冊管理辦法》、《中華人民共和國藥典》等相關(guān)法律法規(guī)的要求。
供人體使用的干細胞產(chǎn)品的生產(chǎn)全過程應(yīng)當符合《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)的基本原則和相關(guān)要求。
二、適用范圍
本指導(dǎo)原則中“干細胞產(chǎn)品包括由人源性的成體干細胞(adult or somaticstem cells,ASCs/SSCs)、人胚干細胞(human embryonic stem cell, hESCs)、誘導(dǎo)性多能干細胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)擴增、誘導(dǎo)分化,或成熟體細胞轉(zhuǎn)(分)化獲得的干細胞及其衍生細胞,與輔料相混合,分裝至特定容器,符合特定藥品放行標準,可直接應(yīng)用患者,也可與組織工程材料一起用于患者的治療產(chǎn)品。
三、一般原則
干細胞產(chǎn)品具備來源和組成復(fù)雜、細胞類型多樣、細胞本身具備體內(nèi)生存、自主增殖或/和分化的能力、產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)工藝差異大、產(chǎn)品作用機制復(fù)雜等特點,因此,對干細胞產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝設(shè)計與驗證、質(zhì)量研究和控制等應(yīng)充分考慮以上基本特征,如應(yīng)有明確合理的供者細胞來源和篩選標準,選擇可有效保持細胞活力和活性的包裝系統(tǒng)及儲存運輸條件。
干細胞產(chǎn)品應(yīng)遵循循序深入、逐步遞進的藥物開發(fā)規(guī)律,在申報臨床階段原則上應(yīng)滿足開展臨床試驗安全性的要求,臨床試驗期間繼續(xù)完善生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量等相關(guān)研究,在上市申請時應(yīng)提供支持產(chǎn)品安全、有效、質(zhì)量可控的完整的研究數(shù)據(jù)。
干細胞產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)流程包括從供體材料的獲取、運輸、接收、產(chǎn)品生產(chǎn)和檢驗到成品放行、儲存和運輸?shù)娜^程,符合細胞治療產(chǎn)品的一般規(guī)律,在適用本指導(dǎo)原則的同時,還適用其它有關(guān)的生物制品一般指導(dǎo)原則(1~7)。
四、風(fēng)險評估與控制
除了一般生物制品的常見風(fēng)險外,干細胞產(chǎn)品的風(fēng)險還包括污染和交叉污染的風(fēng)險(供者、原材料、操作過程)、高風(fēng)險起始原材料(ESCs/iPSCs、基因遞送與修飾系統(tǒng))殘留的風(fēng)險、加工過程中非目的細胞、非預(yù)期變化等雜質(zhì)的風(fēng)險、生產(chǎn)工藝變更的風(fēng)險和干細胞產(chǎn)品的其他質(zhì)量風(fēng)險因素。
影響干細胞產(chǎn)品質(zhì)量的風(fēng)險因素具體包括但不限于:(1)供體年齡、健康情況等(8);(2)細胞的來源(自體、同種異體、iPSC 來源等)、生物學(xué)特性(增殖、分化、遷移能力、與目標治療組織的譜系接近程度)以及基因突變等;(3)細胞的生產(chǎn)過程操作(體外培養(yǎng)/擴增/誘導(dǎo)/分化/遺傳操作/冷凍保存/復(fù)蘇等)及操作復(fù)雜程度對細胞特性的影響,如基因修飾對細胞基因組的影響;(4)細胞體外暴露于特定培養(yǎng)物質(zhì)時間、細胞培養(yǎng)時間、細胞存活情況和細胞代次等;(5)誘導(dǎo)材料及劑量、誘導(dǎo)時間、添加處理順序等;(6)給藥方式(皮膚外用、靜脈輸注或經(jīng)手術(shù)應(yīng)用),是否需要對受者進行預(yù)處理,是否和非細胞產(chǎn)品(生物活性分子或結(jié)構(gòu)材料)形成組合等。
研發(fā)者應(yīng)在綜合考慮各種因素的基礎(chǔ)上,針對不同類型產(chǎn)品特性和全生命周期過程評估產(chǎn)品的總體風(fēng)險,并制定相應(yīng)的風(fēng)險控制策略。干細胞產(chǎn)品風(fēng)險控制策略可能至少應(yīng)該考慮以下方面:
(1)建立清場和隔離操作規(guī)范,關(guān)注對動物或人源性原材料的嚴格質(zhì)控、對細胞庫和收獲液的分析檢驗、對生產(chǎn)關(guān)鍵節(jié)點無菌、支原體、內(nèi)外源病毒的檢測與控制等。
(2)做好上下游材料批號和標識管理,建立完善的可追溯系統(tǒng),同時關(guān)注生產(chǎn)過程中的細胞鑒別檢測,確保干細胞產(chǎn)品質(zhì)量屬性合格。
(3)盡量采用連續(xù)、密閉式生產(chǎn)工藝,減少生產(chǎn)過程中的環(huán)境暴露環(huán)節(jié),避免污染風(fēng)險。
(4)設(shè)立過程控制指標和廢棄指標,對中間體進行檢定或質(zhì)量監(jiān)測,如對基因修飾的細胞或細胞因子誘導(dǎo)分化的細胞進行外源基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率或細胞分化情況、細胞表型和基因型的檢定等。
(5)進行全面的生產(chǎn)工藝開發(fā)與驗證,開展系統(tǒng)的變更可比性研究,結(jié)合產(chǎn)品特性和工藝開發(fā)持續(xù)進行質(zhì)量特性研究,充分表征細胞形態(tài)、活力、遺傳穩(wěn)定性、成瘤性/致瘤性、細胞表型特征(包括預(yù)期和非預(yù)期細胞群)和功能等,尤其關(guān)注影響產(chǎn)品質(zhì)量的雜質(zhì)水平及安全性影響。
五、生產(chǎn)用材料
生產(chǎn)用材料包括干細胞產(chǎn)品生產(chǎn)過程中使用的所有原材料和輔料。
原材料包括起始原材料(生產(chǎn)用細胞、輔助細胞、體外基因遞送與修飾系統(tǒng))和其它原材料(如培養(yǎng)基和細胞因子等生化試劑、細胞分離和組合裝置等耗材)。
輔料的使用應(yīng)符合藥典要求和關(guān)聯(lián)審評審批的有關(guān)要求。
生產(chǎn)用材料直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量,需參考《中國藥典》的相關(guān)要求(9,10)進行風(fēng)險評估和質(zhì)量控制。
(一)原材料
起始原材料
1.1 生產(chǎn)用細胞
按照藥品開發(fā)的干細胞產(chǎn)品,一般來源于供者(自體或異體),也可能來源于細胞庫。干細胞的來源和相關(guān)操作應(yīng)符合國家相關(guān)法律法規(guī)和倫理(11~13)的要求,其使用應(yīng)取得所有人知情同意和授權(quán)。生產(chǎn)干細胞產(chǎn)品應(yīng)建立穩(wěn)定的生產(chǎn)用細胞來源,并確保質(zhì)量的一致性。需根據(jù)產(chǎn)品特點建立合理的供者篩查程序和標準,綜合評估生產(chǎn)細胞應(yīng)用的安全性與合理性。
1.1.1 供者篩查
供者篩查是干細胞產(chǎn)品控制風(fēng)險的重要手段。合理的供者篩查程序和標準對防范病毒污染、組織排異、遺傳疾病等風(fēng)險十分必要。對于細胞庫來源的干細胞產(chǎn)品,生產(chǎn)用細胞供者應(yīng)為體細胞/配子的供體。供者的病原微生物篩查方面,尤其對用于同種異體干細胞臨床研究的供者,可參考采供血的相關(guān)要求(14),如篩查供者是否存在 HBV、HCV、HIV、梅毒螺旋體等感染。實際開發(fā)應(yīng)用中,還應(yīng)根據(jù)供體健康/疾病史或區(qū)域流行病區(qū)生活逗留、組織細胞特異性的易感病原體等具體情況適時增加相應(yīng)的篩查項目,并列入驗收標準。對于自體來源的干細胞供者,可根據(jù)來源的組織或器官、干細胞制劑的特性以及臨床適應(yīng)證等對供體的質(zhì)量要求和篩查項目和標準進行適當調(diào)整,應(yīng)確定生產(chǎn)程序等是否會增加供體中可能存在的病原體傳播風(fēng)險,并說明采取的預(yù)防措施(為防止病毒或其他外源性因子傳播給自體受者以外的其他人)。為了保證病原體篩查結(jié)果的可靠性,對供者進行篩查的機構(gòu)應(yīng)具備相關(guān)資質(zhì),供者篩查過程中盡量采用監(jiān)管機構(gòu)批準的血源篩查試劑盒檢測病原體,檢測方法應(yīng)經(jīng)過適用性確認,關(guān)注檢測方法靈敏度對病原微生物的檢出能力。通用型干細胞產(chǎn)品制備時必須考慮窗口期對病原微生物篩查的影響。組織排異方面風(fēng)險,可參考輸血供體的相關(guān)要求進行考慮,比如收集供者的 ABO 血型、HLA-I 類和 II 類分型資料等,需證明供體與受體(病人)的(8)組織分型相匹配,同時需提供檢測方法和依據(jù)。對于使用干細胞產(chǎn)品的患者,應(yīng)結(jié)合先進的分析檢測技術(shù)充分評估引入遺傳性疾病的風(fēng)險。
1.1.2 供者細胞
供者細胞獲取、保存、運輸和入廠檢驗等步驟應(yīng)經(jīng)過充分研究,明確標準操作規(guī)程和關(guān)鍵質(zhì)量控制參數(shù),制定完善規(guī)范的同一性追溯系統(tǒng)和干細胞供應(yīng)質(zhì)量保證體系,應(yīng)完成必要的驗證。用于獲取供者細胞的程序(例如手術(shù),若可能應(yīng)指明使用的器械)、收集場所的名稱和位置、以及運輸條件(如運輸?shù)郊庸鏊M行進一步生產(chǎn))等信息應(yīng)予明確。操作步驟應(yīng)進行設(shè)計、研究與必要的驗證,確保供者細胞獲取的工藝穩(wěn)定和質(zhì)量一致。供者細胞分離工藝,可能對干細胞產(chǎn)品質(zhì)量有影響,對變化分離工藝研究中建議采用具有代表性的供者來源的細胞,處理過程中關(guān)注進行細胞鑒別、成活率及生長活性、外源致病微生物和基本的干細胞特性檢測(如適用)。對供者細胞儲存和運輸穩(wěn)定性進行研究,對運輸容器的性能進行驗證和定期確認。采集到的細胞入廠時,根據(jù)工藝要求、產(chǎn)品特點,應(yīng)進行細胞類型、數(shù)量、表型、活力、微生物等方面相應(yīng)的檢測,如細胞類型鑒別可通過相關(guān)的基因型和/或表型標志物進行鑒定和確認,標志物陽性的細胞比例可以作為預(yù)期細胞群指標評估的依據(jù)。應(yīng)選擇合理的成品質(zhì)量相關(guān)的指標,可適當納入收集細胞質(zhì)量放行標準中。
1.1.3 細胞種子和細胞庫
細胞種子的技術(shù)要求如藥典通則所述,應(yīng)來源清楚、合法合規(guī)、檢定全面。人胚干細胞和誘導(dǎo)多能干細胞均應(yīng)建立細胞系/株(cell line)后作為細胞種子使用,可參照ICH Q5D和《生物制品生產(chǎn)檢定用動物細胞基質(zhì)制備及檢定規(guī)程》對適合的供者細胞和生產(chǎn)用細胞種子進行建系、建庫和檢定等,商業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的建庫頻率依據(jù)產(chǎn)品自身特性和批產(chǎn)量等確定。每個細胞庫(MCB和WCB)的歷史、來源、派生、特征,以及進行檢測的頻率均應(yīng)說明。MCB檢測一般涉及產(chǎn)品的微生物學(xué)特征,包括無菌性、支原體、外源性病毒因子的體內(nèi)和體外檢測,包括對人體細胞進行CMV、HIV-1和2、HTLV-1和2、EBV、B19、HBV和HCV檢測(若適用),或其他特定病原體。對于暴露于?;蜇i來源的組分(例如血清、血清組分、胰蛋白酶)的細胞系,建議包括對牛和/或豬來源的外源性因子的檢測。細胞鑒別包括通過細胞系的物理或化學(xué)特征(即表型、基因型或其他標志物)區(qū)分特定細胞的檢測。細胞庫的純度應(yīng)包括對任何污染細胞的鑒別和定量、生長活性(包括凍存后的復(fù)蘇活性)、增殖能力等,還應(yīng)檢測與產(chǎn)品治療性質(zhì)相關(guān)的細胞活性(例如iPSC的多能性)和細胞分化情況。
經(jīng)基因編輯的干細胞產(chǎn)品,需重點關(guān)注基因物質(zhì)的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率、基因進入細胞后的整合情況、調(diào)控元件、細胞的表型和基因型、目的基因的遺傳穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)導(dǎo)用基因物質(zhì)的殘留量,以及病毒復(fù)制能力回復(fù)突變等。還有其他的一些信息,對判斷產(chǎn)品安全性也有幫助,比如:使用的培養(yǎng)條件,包括在生產(chǎn)期間使用的所有培養(yǎng)基和試劑/組分的記錄,以及相關(guān)檢驗報告單(COA)的副本;MCB的冷凍保存、儲存和恢復(fù),包括有關(guān)細胞密度、冷凍小瓶數(shù)量、儲存溫度和細胞庫位置的信息;多次傳代后MCB的遺傳和表型穩(wěn)定性,以及冷凍保存后細胞的活力。
若有兩級細胞庫系統(tǒng)(MCB和WCB),建議對WCB進行以下檢測:體外外源性病毒因子檢測;細菌和真菌滅菌;支原體;和代表性的鑒別試驗(例如Southern印跡、流式細胞儀)。
對于正在臨床試驗中使用的干細胞樣品,制備完成時,應(yīng)從細胞分化角度應(yīng)對樣品進行表觀和遺傳的穩(wěn)定性評估。在細胞基質(zhì)鑒定和檢測中使用更先進方法和技術(shù)改進時,應(yīng)開展新舊方法的全面對比驗證和檢測橋接研究,證明新方法的專屬性、靈敏度和精密度至少與現(xiàn)有方法相當。
1.1.4 傳代穩(wěn)定性
干細胞在傳代過程中可能存在不穩(wěn)定性,產(chǎn)生細胞異質(zhì)性,因此無論是建庫干細胞還是非建庫干細胞,均需對傳代穩(wěn)定性進行充分規(guī)范的研究。傳代穩(wěn)定性研究時的傳代條件應(yīng)能代表實際臨床/商業(yè)化生產(chǎn)工藝,重點關(guān)注內(nèi)外源因子污染、細胞干性、多能性、成瘤/致瘤性等的變化,明確體外生產(chǎn)限傳代次和臨床使用代次。傳代穩(wěn)定性的研究項目常包括細胞 STR 鑒別、數(shù)量、形態(tài)、活率、群體倍增時間、純度、端粒酶活性等生長特性穩(wěn)定性,也包括染色體核型和全基因測序遺傳穩(wěn)定性,還包括堿性磷酸酶染色/鼠畸胎瘤試驗、免疫熒光法或 PCR 法檢測多能性基因表達等干性穩(wěn)定性等。
1.2 輔助細胞
在生產(chǎn)過程中若使用其它輔助細胞,也應(yīng)符合來源清晰可追溯、安全性風(fēng)險可控、建立細胞庫分級管理的基本原則,這些輔助細胞可能殘留于干細胞終產(chǎn)品,應(yīng)作為雜質(zhì),對其風(fēng)險進行研究控制。如對用于體外培養(yǎng)建立人胚干細胞及誘導(dǎo)多能細胞的人源或動物源的飼養(yǎng)層細胞、誘導(dǎo)分化用內(nèi)胚層樣細胞等,應(yīng)需明確其選擇依據(jù)與合理性。根據(jù)外源性細胞在人體使用可能的相關(guān)風(fēng)險因素,對細胞來源的供體、細胞分離、培養(yǎng)和建系過程應(yīng)能清楚溯源,對引入外源致病微生物的風(fēng)險等進行分析評估和檢測控制,對可能涉及細胞失活處理的工藝,如輻照或添加藥物等,以及輔助細胞的添加量和殘留量,應(yīng)經(jīng)過研究與驗證,證明其不會對產(chǎn)品造成安全性和功能方面的影響。
輔助細胞可進行建庫管理,并按藥典細胞庫檢驗要求進行全面檢驗,特別是對人源或動物源特異病毒的檢驗。應(yīng)結(jié)合輔助細胞的性能等考察不同代次的輔助細胞庫細胞的穩(wěn)定性。
1.3 體外基因遞送與修飾系統(tǒng)
經(jīng)基因修飾和重編程技術(shù)獲得的干細胞產(chǎn)品,其上游生產(chǎn)均涉及體外基因遞送與修飾系統(tǒng)的參與,基因遞送與修飾系統(tǒng)的材料選擇(含病毒包裝細胞)、載體設(shè)計、工藝過程和質(zhì)量控制等藥學(xué)專業(yè)技術(shù)要求建議參照相關(guān)技術(shù)指南。體外基因遞送與修飾系統(tǒng)常采用整合型和非整合型的載體。整合型載體應(yīng)用較為廣泛,如慢病毒和逆轉(zhuǎn)錄病毒,但其隨機整合現(xiàn)象可能導(dǎo)致插入突變,干擾內(nèi)源基因的表達調(diào)控,這些病毒可能在終末分化的細胞中被異常再激活,成瘤風(fēng)險可能更高。非基因整合型的重編程方法,如腺病毒、腺相關(guān)病毒和仙臺病毒可介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子基因在宿主中瞬時表達,通過影響細胞形態(tài)誘導(dǎo)細胞產(chǎn)生多潛能性,基因組整合風(fēng)險較低,但仍需關(guān)注應(yīng)用此類重編程技術(shù)生產(chǎn)干細胞產(chǎn)品的成瘤性、非預(yù)期免疫反應(yīng)、介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子的病毒殘留相關(guān)毒性等。另外,相對終末分化的免疫細胞,干細胞成瘤風(fēng)險可能更高,需充分評估體外基因遞送與修飾系統(tǒng)在干細胞產(chǎn)品中的應(yīng)用對干細胞終產(chǎn)品和臨床安全性等的影響。
其它原材料
干細胞產(chǎn)品的原材料可以參照《中國藥典》相關(guān)要求進行原材料選擇和供應(yīng)商審核。應(yīng)充分考慮原材料使用的必要性、安全性和合理性,以及大規(guī)模產(chǎn)品生產(chǎn)時的供應(yīng)連續(xù)性,部分原材料處在不斷更新優(yōu)化過程中,優(yōu)先選擇風(fēng)險等級低,如采用藥用級的原材料,明確原材料來源、組成、用途、用量和質(zhì)量控制等情況,具備原材料來源證明、檢驗報告書、包裝說明書、TSE/BSE分析聲明等文件。
若生產(chǎn)工藝中使用研究級試劑(如培養(yǎng)基、轉(zhuǎn)錄因子、化學(xué)小分子等),應(yīng)明確試劑的來源、生產(chǎn)工藝和性能的信息,并建立質(zhì)量鑒別程序,其中包括安全性檢測(無菌性、內(nèi)毒素、支原體和外源性因子)、功能分析、純度檢測和含量分析(例如殘留溶劑檢測),以證明試劑中無潛在有害物質(zhì),并且生產(chǎn)使用時應(yīng)滿足無菌、無支原體、低內(nèi)毒素的相關(guān)要求。檢測的范圍將取決于特定試劑在生產(chǎn)工藝中的使用方式,還需考慮到技術(shù)發(fā)展對新外源因子的認知。對于可能影響產(chǎn)品質(zhì)量和安全性(如致細胞突變)的所有原材料,需在最終產(chǎn)品或工藝的合理階段對殘留進行評估和控制,并結(jié)合臨床使用劑量確定需要控制的殘留限度。有些高風(fēng)險原材料可能需要開展動物體內(nèi)的安全性評估。
生產(chǎn)中應(yīng)避免使用β-內(nèi)酰胺類抗生素,若其他環(huán)節(jié)不可避免使用抗生素,應(yīng)明確抗生素選擇依據(jù)、殘留控制和安全性評估等信息。
干細胞產(chǎn)品生產(chǎn)中應(yīng)量避免使用人源或動物源性材料,盡可能采用組成成分明確的非動物源性試劑,在早期研發(fā)篩選無人源或動物源性物料生產(chǎn)工藝。若必須人源或動物源性物料(如自體血清或自體血漿),應(yīng)充分說明其來源生物、銷售商/供應(yīng)商、原產(chǎn)國、生產(chǎn)工藝和質(zhì)量標準等信息,并設(shè)定合理的內(nèi)控檢測項目和可接受標準,嚴格控制外源因子污染(如外源病毒和朊病毒)和免疫原性等風(fēng)險。對于由于使用人源或動物源性材料,導(dǎo)致最終制劑被引入TSE/BSE的潛在風(fēng)險,應(yīng)始終保持警覺。
有些干細胞產(chǎn)品可能與其他醫(yī)療器械、活性植入性醫(yī)療器械、基質(zhì)、微囊等材料形成組合產(chǎn)品,應(yīng)符合藥械組合產(chǎn)品的相關(guān)要求,需對組分進行詳細描述和論證,說明每種成分的批準狀況,并評價其安全性和預(yù)期用途的適用性,同時需進行適當類型的生物相容性研究,并評估對其他器械檢測是否充分,對控制器械組件的任何硬件和軟件的檢測是否充分。
生產(chǎn)過程中與中間樣品直接接觸的容器和密閉系統(tǒng)(培養(yǎng)瓶、一次性管路、生物反應(yīng)袋、濾器等)應(yīng)經(jīng)過嚴格的篩選,關(guān)注防止微生物污染和批次間交叉污染,開展耗材適用性和生物安全性評估,并基于風(fēng)險評估開展充分的耗材相容性和密封性的研究。
(二)輔料
按照藥品開發(fā)的干細胞產(chǎn)品所用輔料的來源、用量和質(zhì)量控制應(yīng)基于風(fēng)險評估的原則,經(jīng)處方篩選等進行充分研究和驗證,證明其使用的必要性、安全性和合理性,應(yīng)符合現(xiàn)行版《中國藥典》通則“生物制品生產(chǎn)用原材料及輔料質(zhì)量控制”的相關(guān)要求,盡量選擇低風(fēng)險的輔料,優(yōu)先選用藥用級輔料。對于高風(fēng)險等級的輔料,應(yīng)在產(chǎn)品研發(fā)的早期評價使用這些輔料的必要性, 并尋找其他替代物或替代來源,必要時,新型輔料應(yīng)開展適當?shù)姆桥R床安全性研究。
六、生產(chǎn)工藝
干細胞產(chǎn)品工藝復(fù)雜,批間差別可能和一般藥物不同。對于按藥品開發(fā)的干細胞產(chǎn)品,其生產(chǎn)工藝的研究應(yīng)盡量遵循藥品生產(chǎn)工藝的一般規(guī)律,關(guān)注對生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)系的研究,加強對工藝殘留去除的影響研究與驗證,建立穩(wěn)健可靠的生產(chǎn)工藝。
(一)工藝開發(fā)
自研發(fā)早期需要逐步地明確生產(chǎn)工藝步驟和操作參數(shù)限定范圍,以及生產(chǎn)過程控制、可接受標準和廢棄標準等,保持工藝相對穩(wěn)定可靠,逐步確定產(chǎn)品目標產(chǎn)品質(zhì)量概況(QTPP)和關(guān)鍵質(zhì)量屬性(CQA)。
干細胞產(chǎn)品生產(chǎn)工藝一般包括上游的細胞培養(yǎng)工藝和下游的制劑工藝,工藝流程可能包括細胞的復(fù)蘇、擴增、誘導(dǎo)分化、基因遞送與修飾、收獲、罐裝、冷凍、存儲、運輸?shù)戎械膸醉椆に嚥襟E。應(yīng)明確生產(chǎn)規(guī)模和批次、批量的定義,關(guān)注上下游工藝規(guī)模的匹配性。如工藝過程中存在合批或分批的情況,需要開展充分的研究并制定相應(yīng)的原則。
細胞培養(yǎng)工藝
干細胞產(chǎn)品的質(zhì)量特性主要在細胞培養(yǎng)階段形成,此外,細胞培養(yǎng)體系和各步驟工藝參數(shù)均可能對來源不同的細胞的生長分化特性、生物學(xué)功能和表觀遺傳特性產(chǎn)生影響,因此應(yīng)進行全面的工藝研究。細胞培養(yǎng)工藝風(fēng)險變量因素包括種子細胞庫、細胞分離(機械法、酶法)、培養(yǎng)容器(貼壁平層培養(yǎng)工藝的細胞匯合度與傳代/收獲時機,生物反應(yīng)器培養(yǎng)工藝的微載體選擇、反應(yīng)器參數(shù))、培養(yǎng)體系、接種/傳代密度及生長動力條件等,還包括起始細胞、感染復(fù)數(shù)、誘導(dǎo)體系和分化體系等,每個工藝階段中關(guān)鍵生產(chǎn)用材料/組分添加量、添加條件(時間、溫度)、離心洗滌條件和次數(shù)等。細胞培養(yǎng)工藝的質(zhì)量考察因素包括細胞活力(活細胞率、傳代代次、倍增時間),細胞特性(形態(tài)、表型和基因型、分化情況、生物學(xué)功能)、純度、轉(zhuǎn)導(dǎo)效率、重編程效率、病毒載體回復(fù)突變、多能性、成瘤/致瘤性、非預(yù)期細胞/影響、遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)監(jiān)控等。干細胞產(chǎn)品的基因組積累的癌癥及遺傳病有關(guān)的基因突變風(fēng)險可通過測序方法輔助分析。
制劑工藝
制劑處方和工藝應(yīng)根據(jù)臨床用藥要求,并結(jié)合產(chǎn)品自身的特性等進行充分研究后確定。目的細胞成分是決定產(chǎn)品有效性的重要組分。制劑研究應(yīng)說明處方組成,明確細胞密度或細胞濃度等 CQA,明確最終制劑是新鮮細胞還是凍存細胞,制劑游離細胞形式還是與基質(zhì)結(jié)合,或是凍存細胞復(fù)蘇后經(jīng)洗滌等工藝處理再給予患者等。若最終產(chǎn)品以冷凍狀態(tài)運輸?shù)脚R床研究中心,則應(yīng)在包括對產(chǎn)品運輸方式的說明,并提供表明產(chǎn)品可被解凍的一致結(jié)果的數(shù)據(jù),鼓勵采用先進的帶有在線監(jiān)測的程序降溫設(shè)備開展不同降溫程序研究。
可根據(jù)生產(chǎn)批量、罐裝過程對細胞活力的影響選擇合理的制劑灌裝工藝。如制劑需要凍存,應(yīng)開展制劑的復(fù)蘇工藝研究,如凍存細胞復(fù)蘇后經(jīng)洗滌等工藝處理再給予患者,還應(yīng)開展洗滌工藝研究,并關(guān)注操作過程的安全性風(fēng)險和剛復(fù)蘇細胞對洗滌工藝的耐受性。對于新型給藥裝置和給藥方式,需保證給藥準確度。在輸入人體前,細胞制劑在醫(yī)院的處理時間和存放的條件也應(yīng)該明確規(guī)定。若自體或同種異體細胞產(chǎn)品在注射前進行輻照以消滅復(fù)制能力以降低致癌風(fēng)險,則應(yīng)提供數(shù)據(jù)以證明細胞在輻照后喪失復(fù)制能力,但仍保持其所需的特性。在干細胞產(chǎn)品回輸?shù)呐R床操作規(guī)程中,重點關(guān)注防范不同類型細胞自身的風(fēng)險性和臨床使用過程中污染、感染和病原傳播的風(fēng)險。
工藝過程
控制干細胞產(chǎn)品的生產(chǎn)的全過程應(yīng)通過合理可行的工藝控制參數(shù)和中間體控制限度進行監(jiān)控。這些工藝控制參數(shù)和中間體控制限度包括了明確工藝步驟的培養(yǎng)時長、生產(chǎn)周期和細胞限傳代次、生產(chǎn)中每個步驟的時間控制范圍等等。由于干細胞產(chǎn)品一般無法進行終端除菌和除病毒工藝,外源因子污染風(fēng)險高,生產(chǎn)過程中應(yīng)在適當環(huán)節(jié)控制微生物安全性指標(包括無菌、支原體、內(nèi)毒素等)。另外,有效的隔離措施對防止不同供者來源制品或不同批次產(chǎn)品的混淆、差錯等有重要意義??紤]到細胞在生產(chǎn)工藝過程中存在動態(tài)可變性,對于可以表征細胞形態(tài)、活力、成瘤/致瘤性、表型特征(包括預(yù)期和非預(yù)期細胞群)、功能、遺傳穩(wěn)定,以及產(chǎn)品穩(wěn)定性的質(zhì)量參數(shù),建議在關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)或中間產(chǎn)物進行中間過程控制,設(shè)置可接受標準,為糾偏限度提供依據(jù)。
采用基因轉(zhuǎn)導(dǎo)與修飾操作的風(fēng)險較高,應(yīng)予重點關(guān)注,制定嚴格的風(fēng)險控制點。應(yīng)明確轉(zhuǎn)導(dǎo)方式、遺傳操作方法和條件、目的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)效率、在染色體的整合情況,并論述合理性。采用病毒載體的,還應(yīng)對病毒復(fù)制回復(fù)突變、插入突變等情況進行研究和驗證。對體外基因轉(zhuǎn)導(dǎo)與修飾前、后的細胞表型、基因型、功能、特性,以及工藝相關(guān)雜質(zhì)和非目標細胞群的變化趨勢等,應(yīng)重點進行研究、表征和/或驗證,以確定工藝的穩(wěn)健性。
工藝變更
和其他藥品一樣,干細胞產(chǎn)品的制備工藝也會在生命周期中發(fā)生變更,這些變更的目的是對產(chǎn)品的工藝進行優(yōu)化或提高質(zhì)量。需全面研究這些變更對干細胞產(chǎn)品的安全性、 特性、 純度和生物學(xué)活性等方面的影響,進行工藝變更前后的可比性研究。對于干細胞產(chǎn)品,可比性研究的內(nèi)容應(yīng)該覆蓋到變更前后的原材料比對、工藝過程比對以及中間品/終產(chǎn)品的質(zhì)量屬性變化等,重點關(guān)注變更內(nèi)容、分析方法檢測應(yīng)能分辨產(chǎn)品質(zhì)量屬性變更以及產(chǎn)品的開發(fā)階段等,可以參考 ICHQ5E設(shè)置合理的可比性研究檢測指標及可接受標準,將各階段代表性批次納入進行研究,關(guān)注檢測項目的全面性、預(yù)設(shè)對比研究標準設(shè)置的合理性、檢測方法的有效性和檢測結(jié)果分析的客觀性等。對于開發(fā)過程中可能存在多個階段的生產(chǎn)工藝,如非注冊臨床樣品制備工藝、非臨床樣品制備工藝、臨床試驗用樣品制備工藝、商業(yè)化生產(chǎn)工藝,應(yīng)具體說明各階段工藝之間的差異,并對變更前后的工藝開展可比性研究,分析工藝變更對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,如有必要應(yīng)進一步提供非臨床或人體比對研究數(shù)據(jù)。一般情況下在確證性臨床試驗開展前完成所有預(yù)期變更。
(二)工藝驗證
與一般藥品相比,干細胞產(chǎn)品的批間差異可能較大,工藝驗證較為困難,但仍需保證產(chǎn)品一致性和質(zhì)量可控性。上市階段應(yīng)采用商業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模下的生產(chǎn)工藝進行連續(xù)多個批次干細胞產(chǎn)品的生產(chǎn),并對各批次工藝和產(chǎn)品質(zhì)量進行全面表征,確認各工藝的穩(wěn)健性和產(chǎn)品質(zhì)量的一致性,工藝驗證過程中建議關(guān)注關(guān)鍵生產(chǎn)階段對產(chǎn)品的基因型不穩(wěn)定性、成瘤/致瘤性和表型特征(包括預(yù)期和非預(yù)期細胞群)的體外評估,確保產(chǎn)品的安全性。另外,應(yīng)完成關(guān)鍵原材料生產(chǎn)工藝驗證、中間體存儲條件和時間驗證、培養(yǎng)基/緩沖液制備和放置條件驗證、過濾器驗證、運輸驗證、無菌模擬灌裝驗證、清潔驗證和容器密封完整性驗證等。
和一般藥品一樣,干細胞產(chǎn)品在早期臨床試驗時一般尚未進行生產(chǎn)工藝驗證,但應(yīng)在臨床試驗前明確生產(chǎn)用原輔料的質(zhì)控標準,同時采取適當?shù)墓に囘^程監(jiān)測和控制措施,以確保工藝符合臨床試驗樣品的安全性要求。用于支持上市許可申請的確證性臨床試驗樣品,應(yīng)能代表上市產(chǎn)品,其生產(chǎn)工藝必須進行工藝驗證以證明生產(chǎn)工藝可確保生產(chǎn)的一致性。商業(yè)化規(guī)模工藝驗證應(yīng)關(guān)注實際同時生產(chǎn)最大產(chǎn)能的挑戰(zhàn)研究,考慮人員、設(shè)備、物料、環(huán)境、檢測等整體運行能力對最大產(chǎn)能的支持能力。不同批次工藝性能和產(chǎn)品質(zhì)量的變化趨勢數(shù)據(jù)應(yīng)詳細記錄,開展全生命周期中的持續(xù)工藝確認。
七、質(zhì)量研究與質(zhì)量控制
(一)質(zhì)量研究
干細胞產(chǎn)品具備多樣性、變異性、復(fù)雜性等特性,質(zhì)量研究應(yīng)選擇代表性的生產(chǎn)批次和合適的生產(chǎn)階段樣品(包括初始分離的細胞或細胞種子、細胞庫、中間產(chǎn)品、原液和制劑成品等)進行研究,質(zhì)量研究內(nèi)容應(yīng)盡量覆蓋細胞特性分析、理化特性分析、純度分析、安全性分析和有效性分析等方面,盡可能采用一系列先進、正交的分析技術(shù),且分析方法應(yīng)經(jīng)過研究確認,確保方法適用可靠。
細胞特性分析
細胞形態(tài):細胞的形態(tài)學(xué)分析對于處在不同生長發(fā)育階段的細胞具有一定的指示作用,光學(xué)顯微鏡(可結(jié)合特異性染色)是常見的觀察細胞形態(tài)方法。
細胞活性:干細胞產(chǎn)品通常是活的細胞治療產(chǎn)品,可通過細胞活率、活細胞數(shù)、群體倍增時間、細胞周期等對細胞活性進行綜合評價。
細胞鑒別:對細胞群體進行鑒別是確保干細胞產(chǎn)品純度的重要方式,一般通過短串聯(lián)重復(fù)序列(short tandem repeats,STR)圖譜、中期染色體核型分析及同工酶譜分析或種屬遺傳多態(tài)性基因分析等方法對不同細胞交叉污染進行評價,也可通過表面標志物及特定基因進行分析鑒別。
細胞標志物檢測:細胞表達特定的標志物是細胞特性的一部分,常通過選擇多種表面標志物對細胞類型、多能性、譜系、終末分化和/或功能測定進行干細胞產(chǎn)品的表征,相關(guān)分析檢測方法應(yīng)經(jīng)過規(guī)范驗證。mRNA 標記物與蛋白質(zhì)標記物表達的有效相關(guān)性如果經(jīng)驗證,可使用基于 mRNA 的標記物輔助進行細胞表征。
理化特性分析
一般理化特性分析需結(jié)合產(chǎn)品類型和制劑特征開展研究,可包括外觀、顏色、澄清度、pH、可見異物、滲透壓摩爾濃度、裝量等項目。
細胞純度分析
干細胞產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中可能會引入非細胞雜質(zhì)(如理化雜質(zhì))、細胞碎片或非功能所需細胞,影響產(chǎn)品生物學(xué)特性方面的純度和均一性,可能帶來安全性風(fēng)險。對于這些非目的細胞成分,在工藝中應(yīng)予以去除,在質(zhì)量研究中予以檢測,并進行定性/定量控制。通常純度分析的研究項目可能包括:活細胞比率、細胞亞群比率、功能性細胞比率、非目的細胞群體比率等。對于一些細胞與非細胞成分的制劑組合型產(chǎn)品,除細胞外還包含非細胞