国家药监局药审中心发布:《人源干细胞产品药学研究与评价技术指导原则(试行)》
时间:2023-05-08
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为规范和指导人源干细胞产品的药学研发、生产和注册,国家药品监督管理局药品审批中心于4月27日发布《人源干细胞产品药学研究与评价技术指导原则(试行)》,自发布之日起施行。
为规范和指导人源干细胞产品的药学研发、生产和注册,国家药品监督管理局药品审批中心于4月27日发布《人源干细胞产品药学研究与评价技术指导原则(试行)》,自发布之日起施行。
本指导原则主要为按照药品管理相关法规进行研发和注册申报的人源干细胞产品的上市申请阶段的药学研究提供技术指导。
本指导原则中的“人源干细胞产品”是指起源于人的成体(干)细胞、人胚干细胞和诱导多能干细胞,经过一系列涉及干细胞的体外操作,一般包括扩增、基因修饰、诱导分化、转(分)化等,获得的干细胞及其衍生细胞,加入制剂辅料,分装至特定容器,并符合特定药品放行标准,可直接应用,也可与组织工程材料组合应用于临床的治疗产品。其中,由于涉及人类细胞,生产用细胞需符合国家伦理方面的相关规定。
干细胞具备自我更新和多向分化潜能。干细胞产品的细胞类型多样,产品细胞本身具备体内生存、增殖和/或分化、细胞间相互作用等能力。干细胞产品的生产流程一般包括供者材料的获取、运输、接收,细胞系/库建立与检定,生产、检验、放行、储存和运输等环节。在干细胞产品的生产工艺设计与验证、质量研究和控制、稳定性研究等研发过程中,应对以上各个环节的干细胞特性进行充分考虑。
干细胞产品的生物学活性是产品的关键质量属性,涉及产品质量、效能、批次间质量一致性、可比性研究和稳定性等方面的评价,对其研究需贯穿于临床前、早期临床、关键性临床和上市及上市后研究的整个生命周期。
在干细胞产品的研发和生产过程中,应重视关注产品的分化阶段的监测,确定合理的标志物检测体系,保证终产品的定向分化,预防控制由于非定向分化而产生的非预期生物学效应。
干细胞产品可能具有较高的成瘤性和致瘤性风险,应进行评估和控制干细胞产品的成瘤性、致瘤性。
建议通过ESCs/iPSCs细胞系选择、高效定向分化、严格纯化等方式,并着力开发检测最终产品中未分化多能干细胞污染的敏感检测方法,进行有效控制出现畸胎瘤、其他错误模式肿瘤或癌前病变等风险。
对于经过体外复杂操作的干细胞产品,以及多能干细胞衍生产品,建议结合细胞特性,在合适阶段对过程样品或终产品进行遗传和表观遗传的稳定性评估。
基因修饰工艺开发应明确基因修饰方法、元件设计和操作条件,充分研究后明确基因物质的转导/转染方式和效率。对目的基因在基因组的整合情况/整合特征、目的基因表达产物的功能进行评估。
干细胞产品具备其他细胞治疗产品相关的共性质量风险因素,控制策略应该考虑以下方面:
(1)生产环境
(2)原材料
(3)生产工艺和过程控制
(4)质量研究和质量控制
(5)稳定性
生产用物料包括生产过程中使用的所有原材料、辅料、耗材等,其来源和质量应当清晰可靠。来自生产用物料的外源因子引入或传播的风险应该进行最大限度地控制。应对物料供应商及合同生产商进行评估、审核,分清责任主体,确保物料质量。
(一)原材料
原材料包括起始原材料(生产用细胞、生产辅助细胞、体外基因修饰系统等)和其他原材料(如培养基和细胞因子)。
生产用细胞:
生产用细胞可能直接来源于供者(自体或同种异体),也可能来源于细胞库,其来源应当稳定,且质量一致。生产用细胞的来源和相关操作应符合国家相关法律法规和伦理的要求,应取得相关方的知情同意,建立“知情与保密”管理体系。
生产辅助细胞:
生产过程中若使用辅助细胞,应充分说明其使用的必要性与合理性。辅助细胞应符合来源清晰可追溯、安全性风险可控、建立细胞库分级管理的基本原则。
体外基因修饰系统:
对于直接经体外基因修饰获得的干细胞产品,或者经重编程技术获得诱导多能干细胞后再衍生所得的干细胞产品,其上游生产多涉及体外基因修饰系统,基因修饰系统的设计、制备和质量控制等药学专业技术要求可参考《体外基因修饰系统药学研究与评价技术指导原则(试行)》。
需充分考虑原材料使用的科学性和安全性,以及大规模生产时的持续可及性。生产中使用的原材料应有明确的来源、组成、用途、用量和质量控制等,具备原材料来源证明、检验报告书、包装说明书、TSE/BSE风险分析等文件。建议优先选择质量标准级别高、风险等级低的原材料,若生产中使用研究级试剂,为了确保产品一致性和纯度,应尽可能按照GMP要求生产。
(二)辅料
通过风险评估,并经充分的处方筛选研究和验证,证明选用辅料的科学性和安全性,并明确辅料的来源、质量和用量。辅料的使用应符合药典要求。建议尽量选择低风险的辅料,尽量选用药用级辅料。当使用新型辅料时应参考相关指南开展适当的非临床安全性研究。
(三)接触性耗材、容器和药械组合
接触性耗材、容器是指生产过程中与工艺中间品直接接触的耗材和容器。需结合产品特点开展适用性和生物安全性评估,并进行相关研究。药械组合产品需关注各组件与样品的相互作用和风险,以及组件对干细胞产品功能的影响。
干细胞产品类型多样,不同细胞类型,其制备工艺的内容和流程也有所不同。应尽量遵循药品生产工艺的一般规律,应用质量源于设计的理念,关注对生产工艺与产品质量关系的研究,加强对杂质去除的研究与验证,建立稳健可靠的生产工艺。
(一)工艺开发
干细胞产品生产工艺一般包括上游的原液工艺和下游的制剂工艺。工艺流程一般包括细胞的获取、复苏、传代或扩增、激活或预处理、基因修饰、诱导分化、纯化、收获、灌装、冻存、运输等多个工艺步骤。通过工艺开发和工艺表征,逐步明确生产工艺步骤、工艺参数及其限定范围、生产过程控制、可接受标准和废弃标准等,明确生产规模和批次、批量的定义,关注上下游工艺规模的匹配性,保证工艺相对稳定可靠。
细胞培养工艺:
干细胞产品的质量特性一般在细胞培养阶段形成,长期培养会面临一定的风险,因此,工艺开发过程中应严格选择合适的培养体系、培养方式,准确控制培养时间和培养代次。
诱导分化工艺:
通过诱导分化,细胞应具备相应的细胞生物学特征,以支持临床拟应用的功能。在定向诱导分化过程中,需结合干细胞的发育或分化进程,引导或调控干细胞变为功能细胞。为有效控制干细胞发生非目标分化,需采用合理的分化诱导剂或适当的分化抑制剂提高定向分化效率。
基因修饰和其他工艺:
一些工艺策略,如基因修饰、细胞激活或预处理,可能有助于增强干细胞终产品的期望的生物学活性。采取这些工艺策略时,应进行相关的细胞功能验证,并充分评估引入的安全性风险。
纯化工艺:
纯化工艺的目的在于最大限度地提高纯度,即提高具有特定表型的细胞与总细胞的比值,减少最终细胞产品中的非目的细胞和其他杂质。应对纯化工艺进行开发研究和工艺表征,对各纯化步骤和纯化工艺参数的纯化效率和收率进行评估。
制剂处方:
剂型的选择需考虑产品的临床应用、储存和运输的稳定性和安全性等因素。处方的设计和筛选需与剂型相适应,并能有效维持产品的活性和稳定性。同时,还需明确处方组成,制剂规格、细胞浓度等。
辅料:
辅料相关要求见上文。
制剂生产工艺:
制剂生产工艺需结合产品特点、处方、剂型等研究确定,工艺开发过程中,可应用质量源于设计的理念,关注处方的配制方式、工艺操作时间、灌装准确度、无菌条件控制等。
干细胞产品复杂,产品质量难以完全精确表征,可应用质量源于设计的理念,加强工艺过程控制。为了控制产品的批间质量一致,可对干细胞产品生产的全过程进行合理的过程控制,包括明确的工艺参数和中控标准,以确保其质量和安全性。同时,可在合理的工艺节点进行工艺中间品检测,检测与产品质量相关的工艺性能指标,并设置可接受标准,为纠偏限度提供依据。由于干细胞产品一般无法进行终端除菌和除病毒工艺,外源因子污染风险高,生产过程中应在适当环节检测微生物安全性指标。
(二)工艺变更
对于干细胞产品,不能仅靠终产品的检测来说明变更前后产品质量的可比性,变更研究的内容应该覆盖变更前后的原材料比对、工艺过程比对、工艺中间品与终产品的质量属性比对,以及稳定性比对等。全面识别各类变更对产品安全性、有效性、质量可控性的潜在影响,科学合理地制定变更策略和研究方案。
(三)工艺验证
工艺验证时,需采用商业化生产产能下的生产工艺,进行连续多个批次干细胞产品的生产,关注起始原材料等对产品质量的影响。商业化工艺验证自体产品时,应关注同时同阶段最大产能的挑战研究,考虑人员、设备、物料、环境、检测等整体运行能力对生产产能的支持能力,还应着重考虑干细胞的体外扩增能力、代次和分化效率、产品纯度对商业化生产产能的支持能力。应详细记录工艺验证中,不同批次工艺性能和产品质量的变化情况,全面确认生产工艺的稳健性和产品质量的一致性,验证关键生产阶段样品的鉴别、微生物安全性、纯度和生物学活性,评估基因组稳定性等,确保产品的安全性。
考虑到生产工艺对生产终末细胞的影响,需对可传代的终产品进行传代稳定性研究和验证,建议重点关注限传代次下的生长特性稳定性、遗传稳定性、成瘤/致瘤性考察以及终末细胞分化和去分化情况分析等。
在输入人体前,干细胞产品到达医疗机构的运输方式、在医院的使用方法、处理时间和储存条件、期限等也应进行验证。在临床回输操作中,重点关注防范不同类型细胞自身特点所引起的风险,以及临床使用过程中微生物污染的风险。对于新型给药装置和给药方式,需验证给药准确度。
(一)质量研究
由于干细胞产品具有多样性、异质性、复杂性、特殊性、进展性等特性,因此对干细胞产品的质量研究应全面且持续,建议选择代表性的生产批次和合适的生产阶段样品进行研究。
细胞形态:
形态学分析可能对细胞的生长分化状态具有一定的指示作用,可结合各种成像技术进行细胞形态观察,帮助确定细胞的状态。
细胞鉴别:
建议从细胞的表型或遗传型等多种维度,采用种属鉴别和细胞谱系等多种方法对细胞进行鉴别,鼓励开发能鉴别潜在污染细胞的方法,控制生产过程中细胞交叉污染的风险。
细胞活性:
干细胞产品通常是活的细胞治疗产品,可通过细胞活率、活细胞数、群体倍增时间、细胞周期等对细胞活性进行综合评价。
生物标志物:
多种表面标志物可对细胞类型、多能性、谱系、终末分化和/或功能进行表征,采用相关分析检测方法进行细胞特性分析。
一般理化特性分析需结合产品类型和制剂特征开展研究,常包括外观、颜色、pH值、明显可见异物、渗透压摩尔浓度、装量等项目。
干细胞产品在生产过程中,可能会引入或产生非细胞杂质、细胞碎片或非目的细胞,影响产品纯度,并可能带来安全性风险,因此需要根据产品类型和工艺特点,进行全面规范的纯度和杂质研究。
生物学安全性:
包括由干细胞产品自身生物学特性所决定的和诱发受者体内其他细胞生物学特性发生改变相关的安全性问题。
● 成瘤性、致瘤性
药学方面应考虑干细胞产品的成瘤和致瘤风险,特别是高代次的,或经过体外复杂处理和基因修饰的干细胞产品。
● 非预期分化
干细胞在体外操作过程中可能分化为非目的细胞。建议开发特定的检测技术,研究、评估和监控干细胞产品非预期分化的可能性和影响,可结合目的细胞分化效率进行具体分析。
● 脱靶编辑
对干细胞进行基因组编辑的产品,应分析和研究基因修饰细胞中的脱靶编辑情况,建议使用包括无偏全基因组分析在内的多重正交方法识别潜在的脱靶位点。
微生物学安全性:
由于干细胞产品缺少灭菌工艺和去病毒步骤,应在原材料和生产工艺环节中对微生物安全性风险进行控制,具体可参考药典要求和其他有关药品的控制策略。微生物学安全性具体是指:干细胞产品应当不存在各种微生物、微生物代谢产物/衍生物等的污染。
干细胞产品是活细胞药物,其生物学作用可能是多靶点、多通路的,且不同类型的干细胞产品具有不同的生物学功能。因此,需要基于产品与临床相关的治疗活性或预期的生物学效应,开发能够代表产品作用机制的定量生物学活性/功能测定方法,多活性组分产品应当分别进行鉴定和活性测定。
(二) 质量标准
质量标准的建立主要包括以下过程:确定质量研究的内容、进行方法学研究、确定质量标准的项目及限度、制订及修订质量标准。干细胞产品的质量标准应采用经验证的分析方法,评估产品的鉴别、纯度、无菌性和活性,应体现干细胞产品的质量特点。
稳定性研究的目的是为干细胞产品的储存、运输和使用提供支持。研究内容一般包括影响因素试验(温度、光照、机械力等)、加速试验、长期试验、运输试验和临床使用中稳定性试验。试验样品一般包括代表性原液(如有)、成品和需要临时或阶段性冻存的工艺中间品,研究用样品的生产、使用和质量应可代表实际情况。
申报临床阶段的稳定性数据应能够支持临床试验开展,即稳定性研究的期限应至少能够涵盖所开展的临床试验的要求,证明产品从放行至患者给药的有效期是合理的。申报上市时需提供多个代表性批次的稳定性数据以支持和确定贮藏条件、使用条件和有效期,同时应明确产品的敏感条件、细胞状态或质量随时间的变化情况等。
包装及密封容器系统的适用性评估对象是指直接接触产品的包装容器和密封系统。应结合产品给药途径(静脉给药、局部给药、眼用制剂等)、制剂性质(新鲜细胞、冻存制剂等)等,选择合适的内包材(冻存管、西林瓶、软袋等)。应对直接接触的包装材料和密封容器的功能性和相容性进行研究,功能性研究比如密封性、耐低温性,相容性研究可参考相关技术指导原则开展。
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