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生物制品病毒安全性控制的核心理念探讨

嘉峪检测网        2021-01-22 11:04

生物制品的一个共同特点就是存在病毒污染的风险性。近年来,我国生物药物产业发展迅猛,随着新技术的发展以及越来越多的生物制品被批准,使用人群不断扩大,对生物制品的安全性问题提出了更高要求。与此同时,国内外关于生物制品病毒安全性控制,已经出台了一系列技术要求和指导原则。本文分析了国内外生物制品病毒安全性控制的法规,归纳提炼了可能的生物制品病毒安全性控制核心理念,可为技术法规的建立和生物制品质量控制提供参考。生物制品病毒污染的安全性只有通过贯彻病毒安全性控制理念,采取综合措施,才能得到确切的保障。

生物制品多来源于活的生物体,如微生物、人和动物源性组织、细胞、体液及重组细胞系等,且制备过程可能添加其他来源于动物组织的原辅材料。此外,与化学药物相比,生物制品的制备过程具有其特殊性,通常不能采用苛刻的终端理化处理,安全性控制也就成为生物制品质量控制中面临的挑战,尤其是外源病毒因子的污染对生物制品带来的潜在安全性风险,成为生物制品产品质量控制的关键要素之一。随着越来越多的生物制品被批准,使用人群也不断扩大,原材料的病毒安全性控制及工艺验证还存在着较大改善空间[1-2]。另外,随着新技术的发展,越来越多的生产系统被使用,越来越多的外源因子被识别,越来越多的新型生物制品不断出现,对生物制品的病毒安全性问题提出了更高要求。目前,国际上欧美日药典对生物制品病毒安全性均具有相关技术要求,我国药典尚无专门针对病毒性安全控制的通则要求,起草相应的技术标准和要求也十分必要。伴随着我国生物制药自主创新能力的提高,以及《关于深化审评审批制度改革鼓励药品医疗器械创新的意见》等政策的出台,生物制品注册临床、申请上市以及上市后病毒安全性控制评估的需求也日益增加[3]。
生物制品的一个共同特点就是存在病毒污染的风险性,历史上有多起生物制品制备过程中病毒污染的报道[4-5],主要为疫苗、血液和血浆制品[6]。这种污染不仅可能导致产品安全性风险,在临床上产生严重后果,还可能对生物制品的生产过程、环境和操作者带来安全风险。因此,建立生物制品病毒安全性控制的技术要求对于保证药品的安全性和有效性具有重要的意义。
近年来,基于生物技术领域的发展及上市后生物制品安全性实践经验,在生物制品病毒安全性的认知方面引入了一些新的技术和理念,包括风险评估及全过程控制[7-11]、全生命周期管理及分阶段要求[8,12]、质量源于设计及其实施路线[9-13]、通用制备工艺病毒清除验证[14]、模块化工艺步骤病毒验证[14-17]、病毒样颗粒( VLP) 替代病毒[18-19]等。基于这些技术、经验及理念,对于生物制品病毒安全性控制的认识,包括病毒污染源控制、制备过程中的产品测试以及病毒清除验证评估有了进一步的提升,并产生了一些更具优势的检测/评估方法[20]。在风险减轻方面,包括从源头上减少和避免病毒污染[21]、化学材料替代生物材料均体现了在风险评估的基础上,最大限度地降低风险。基于以上新的技术发展和认识理念的更新,加快推动了生物制品病毒安全性控制原则的研究和建立。
此外,随着原国家食品药品监督管理总局( CFDA)2017 年6 月19 日宣布正式加入ICH,意味着中国药品监管、技术规范等相关领域逐渐进入全球化的协调统一过程中。在ICH 发布的70 多个指导原则中,包含生物制品病毒安全性相关内容[22]。对于国际标准和技术要求的转化及实施,以及积极参与规则的制定,从另一个角度促进了生物制品病毒安全性控制技术要求的建立。
基于以上背景,对于生物制品病毒安全性控制原则的建立首先需要探索和确定核心理念,随后以核心理念科学地指导该原则的起草,同时,核心理念也有助于生物制品质量控制策略的制定。
1 国内外生物制品病毒安全性法规现状
目前国际上关于生物制品病毒安全性控制已经出台了一系列技术要求和指导原则,主要包括ICHQ5A( 生物技术产品的病毒安全性评价) 、日本药典( JP17: 所列生物技术/生物制品病毒安全的基本要求) 、美国药典( USP41 1050: 人源或动物源细胞系制备的生物技术产品的病毒安全性评价,等同采用ICH Q5A) 、人用单克隆抗体制品制造和测试考虑要点( FDA) 、欧洲药品管理局( EMEA,临床试验用生物技术药物病毒安全性评价指导原则、除病毒工艺验证指导原则) 、欧洲药典( EP 9. 0: 5. 1. 7 病毒安全性通则) 、世界卫生组织( WHO,动物细胞作为生物制品生产的基质的建议及细胞库的鉴定、上市疫苗中发现外源因子的风险评估指导原则) 等。各国技术要求或指导原则均具有其科学性、规范性及严谨性,但各自的适用范围不完全一致,且均未涵盖所有相关生物制品[22 - 23]。
国内方面,2002 年CFDA 发布的“血液制品去除/灭活病毒技术方法及验证指导原则”、2005 年CFDA 药品审评中心( CDE) 颁布的“生物组织提取制品和真核细胞表达制品的病毒安全性评价技术审评一般原则”[2, 24],现行版《中华人民共和国药典》对于生物制品尚无系统、通用的病毒安全性控制技术要求和原则。
2 生物制品病毒安全性控制核心理念的归纳与提炼
目前,国际上ICH Q5A 对于细胞系来源的重组生物制品指导原则的理念具有一定的代表性,USP也采用一致的理念进行相关制品的病毒安全性控制。JP 在其基础上,将品种范围拓展到源自哺乳动物等的生物组织和体液( 尿、血液等) 的产品。由此可见,涉及不同类别的生物制品,在核心理念上可能具有相似性。以下将从ICHQ5A 和JP 以及其他技术要求法规和指导原则中,归纳提炼可能的生物制品病毒安全性控制核心理念。生物制品病毒污染的安全性控制,只有通过贯彻病毒安全性控制理念,采取综合措施[27],才能得到确切的保障。
2.1 ICH Q5A/USP 1050 核心理念
来源于人或动物细胞系的生物技术产品的一个共同特点是存在病毒污染的风险性,这种污染在临床上可产生严重的后果。污染可来自原细胞系( 细胞基质) 本身,也可来自生产过程中偶然带入的外源病毒。对于潜在的病毒污染源,首先应根据可能的污染风险进行风险评估。通过风险评估,可以达到早期预防、早期发现及采取措施的目的。在风险评估的基础上,控制生物技术产品的潜在病毒污染,主要依靠3 条互补的原则,即对于细胞系和其他原材料的来源控制、生产过程中适当步骤产品的测试以及对病毒清除工艺的评估[22, 28]。总体来说, ICH Q5A/USP 1050 的核心理念主要体现如下。
2.1.1风险评估
不同类型的生物制品在来源、潜在污染病毒的特性、制备工艺等方面的不同,导致其病毒安全性风险大小存在差异,对于潜在的病毒污染源和可能的污染途径进行风险剖析及评估,找出风险点,以便根据评估结果实施病毒安全性控制策略( 见图1) 。通过风险识别、风险评价以及相应的风险降低措施实施,呈现了风险评估的理念。

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2.1.2 来源控制

根据风险评估的结果,病毒污染的源头控制是一个关键点,如何从源头上进行污染的把控事关病毒安全性控制的成败。ICH Q5A 对于病毒污染的来源进行了逐层把控,特别体现在细胞基质的控制上( 见图2) 。

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2.1.3 生产过程产品检测
在病毒污染的源头控制上,已经设置了一道防线。同时,为了进一步确保病毒安全性,在生产过程中适当阶段进行产品测试,能支撑起病毒安全性的第二道防线。病毒污染检测结果的准确性和可靠性与污染来源、污染病毒的特性、生产工艺步骤等密切相关,应综合各因素对生产过程中最适阶段的产品( 未加工粗品或成品等) 进行检测( 见图3) 。

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2.1.4 病毒清除工艺评估
在病毒污染的源头控制及早期发现上已经架起了2 道防线,通过病毒清除工艺评估可以形成另一道确保病毒安全性的底线( 见图4) 。虽然对于其他病毒( 广泛的非特异模型病毒) 清除研究目的是确认工艺清除病毒的可靠性,无特定的清除值的要求,病毒清除工艺验证目的仍然具有典型的2 层含义: 对于已存在/可能存在的病毒( 相关病毒、特异模型病毒) 可被清除( 达到一定的要求) ; 为未知病毒安全性提供一定程度的保证。

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2.2 JP 的核心理念

ICH Q5A/USP 病毒安全性控制的范围仅限于来源于人或动物细胞系的生物技术产品,对于其他分类的生物制品未有涉及,其核心理念是否满足更广泛的生物制品,可以从JP 的要求中窥见一斑[29]。JP 所列生物技术/生物制品包括源自哺乳动物等的生物组织和体液( 尿、血液等) 的产品。源自人或动物源细胞系的蛋白质药物( 如重组DNA 药物、细胞培养药物) 也包括在内。适用范围虽然扩展到人/动物组织体液制品,其控制理念仍旧可以归纳为: 在风险评估的基础上,进行原材料/基质的来源控制、生产过程中适当阶段产品测试( 包括纯化前、中间材料以及成品阶段) 及病毒清除工艺评估。和ICH Q5A 相比,其在风险评估、来源控制以及生产过程产品检测方面进行了拓展和丰富( 见图5) 。

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2.3 其他法规

通过核心理念提取,重新对于ICH Q5A 及JP17 进行框架比对,确认整体理念具有一致性,法规要求框架也具有一定的相似性,具体见表1。

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ICH Q5A 提取归纳的核心理念,在JP 中扩展到人/动物组织体液制品中也具有其适用性。将初步归纳的核心理念拓展到多个技术要求指导原则,再次评估其适用性。结果显示初步归纳的核心理念具有广泛的适用性。评估结果见图6。

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2.4 病毒安全性控制理念小结

综合生物制品病毒安全性控制主要的法规要求,病毒安全性控制的核心理念可以归纳提炼为在风险评估的基础上,进行来源控制、生产过程中产品检测及病毒清除工艺评估。该理念具有广泛的生物制品品种适用性。依据核心理念进行生物制品病毒安全性控制,可以为制品的病毒安全性架起多道防线,最终确保生物制品的病毒安全性底线。另外,强调风险评估的重要性,也是针对生物制品不同品种品类的病毒安全性,采取不同的具体措施来架设防线,做到安全和资源的平衡。
3 讨论
在生物制品病毒安全性控制核心理念归纳提取的过程中,对国内外生物制品病毒安全性控制的技术要求/指导原则进行了比对,并对国内生物制品病毒安全性控制的现状进行了调查。综合分析,可以发现国内外生物制品病毒安全性控制法规/指导原则以及国内生物制品病毒安全性控制现状呈现出一些特点。
3.1 国际法规可参考性不足
国外可参考的各技术要求和指导原则虽然具有较高的科学性、规范性及严谨性,但各个原则适用范围不一,且一般范围较小,即使相对范围较宽的JP,也未将血液制品和疫苗纳入其中,对层出不穷的新型生物制品品类更显现出一定的局限。另外,在内容编排上也未能很好地顺应指南性文件文风改革方向: 开门见山、言简意赅[25],篇章略显庞杂,核心理念不突出。对于扩大范围的生物制品,缺少明确统一的参考指南,也为我国制定全面的生物制品病毒安全性控制原则提出了挑战。
3.2 国内指导原则相对不足
国内尚无生物制品病毒安全性控制药典通则要求,国内指导原则已经渐渐不能满足生物制品快速发展的需求,部分指导原则的理念和内容的细节方面渐显落后。对于疫苗、抗血清、基因治疗产品等品种无相应的品类特异性的病毒安全性控制原则。
3.3 个别品种特定病毒清除工艺步骤相对落后
国内个别生物制品品种特定病毒清除工艺步骤相对落后,早期上市对于病毒安全性控制( 除病毒工艺验证) 重视不足,无满足除病毒工艺验证相关的工艺步骤,提高标准后可能造成一定急需产品供应问题。特别是对于经长期临床应用安全性可控的急需品种,如抗血清制品、疫苗产品等。
3.4 病毒检测和验证的行业经验及基础相对薄弱,且国内外标准不一

由于国内在病毒安全性控制方面的指导原则相对较少,我国药典也没有明确的要求,所以相关的技术方法、手段等的普及程度、成熟度较低,鉴于药典在我国医药行业的法定权威地位,如何利用生物制品病毒安全性核心理念,结合我国现状,做到既能够推动行业发展,保持相应的水准,又能够保证控制要求具有可行性,保证生效后各项规定落地,是一个难点。

另外,关于清除病毒验证的相关具体要求,国内和国外主流要求在个别方面不统一,如验证的批次要求、实验的重复性要求等[1,22,24,26]。

虽然国内法规之间以及各国家/地区法规之间存在细节要求的不统一情况,但在核心理念上,经过系统分析,各法规/指导原则具有一致性。另外,ICH 也已经成立非正式质量讨论组( IQDG) ,评估对ICH 质量指南的补充和修订,并讨论将ICH 理念扩展到新的治疗方式,1999 年9 月实施的ICH Q5A( R1) 就作为优先修订的指南,不但涉及ICH Q5A中相关的方法技术类更新( 病毒检测/定量技术以验证方法等) ,还将考虑扩大指南理念应用范围,覆盖新的生物技术产品,包括病毒样颗粒和病毒载体颗粒。这也说明了不同品类的生物制品应具有病毒安全性控制理念的一致性,为我国制定生物制品病毒安全性控制原则的统一理念要求提供了理论和现实基础。最终,本文分析了国内外生物制品病毒安全性控制的法规,归纳提炼了生物制品病毒安全性控制核心理念,以期为业界提供参考,并为技术法规的建立和生物制品的质量控制提供支持。生物制品病毒污染的安全性,只有通过贯彻病毒安全性控制理念,采取综合措施,才能得到确切的保障。

 

作者|郭怀祖,杨美花,杨汇川等

内容来源|中国新药杂志 2020.12

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