??由于生物技術產品的復雜性及易變性,技術部門僅通過對終產品的質量檢定難以實現對產品的全面質量控制,所以要保證產品的安全有效和質量可控,研制單位必須從原材料(包括菌、毒種或細胞庫)、生產工藝、原液、半成品、成品到貯存條件等進行全程的質量控制。而如何建立一套完善的質量控制體系,對于生物制藥來說是一項復雜的系統工程,需要我們在實踐中不斷地探索。本期編發的這組稿件則從技術審評的角度,分析了目前國內生物技術產品質量控制方面的現實狀況,介紹了國外的一些通行標準和普遍做法,并對細胞庫的建立、生產工藝的驗證、質量標準的研究等五個方面提出了初步的建議和設想,值得研制單位參閱并思考。
??制劑研究對穩定產品質量的意義
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??藥物必須制成適宜的劑型才能用于臨床,因此制劑的研究工作在新藥研究與開發中占有重要的地位,對保證產品質量穩定也有更重要的意義。但由于生物技術產品性質一般不穩定,易受各種環境因素的影響,制劑研究有相當的難度。目前,國內制劑研究方面存在的主要問題是生物制藥企業通常缺少制劑學方面的專業人員,而從事生物制品研究的工作者又缺少制劑學方面的知識,對制劑研究的重視程度也不夠,所以制劑研究已成為我國生物技術藥物研發中的一個薄弱環節。許多研究者在得到純化的表達產物后便認為萬事大吉,隨意加入一種或多種常用的蛋白穩定劑(如人血白蛋白),即認為已完成了生物藥物的研制工作。殊不知,不同的蛋白藥物可能需要不同的制劑處方,不盡合理的處方組成不但影響制品的穩定性,而且可能會影響到成品的質控。比如,蛋白藥物中加入人血白蛋白作為保護劑后,便很難再進行含量或純度方面的分析,而且由于人血白蛋白屬于血源性制劑,也給終產品帶來了不安全的隱患。
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??以往國外生物制品的處方組成也較單一,但近年來一些國外企業對于這方面的研究工作越來越重視,像氨基酸、維生素、表面活性劑等安全性和穩定效果俱佳的輔料逐漸被采用,使生物技術藥物的處方組成也越來越復雜,越來越多樣。
??質量標準有待完善
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??生物制品需進行全過程的質量控制,質量標準的建立和完善是這一過程中最重要的環節。與化學藥物相比,生物制品的檢定項目繁多且檢定方法復雜,按照我國現行的技術標準,對于重組產品來講,常規的檢定項目就有20多項。近年來,隨著國家生物制品規程的補充修訂及GMP的實施,國內生物技術藥物的質量標準更加規范,執行也更加到位,但對比國內外同類產品質量標準的差異,國內標準還有一些待改進的地方。
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??一、成品檢定方面:目前國內生物技術藥物的成品標準相對簡單,與國際上的通行標準(如ICH)和國外企業的標準相比,缺少了含量和純度方面的指標,這既不利于常規質控,又影響到成品的穩定性研究,甚至對上市后藥品的質量監督產生影響。現在隨著人們法制意識的加強,對藥品質量問題的追溯逐漸成為制藥企業和藥品監管部門需要面對的一個問題,而成品質量標準的不完善很可能成為其中的一個隱患。過去由于技術和其它方面的考慮,大部分質控項目均在原液檢定階段完成。基于目前國內的技術水平,應該說是有可能進行改進的,如在成品檢定中增加含量和純度等方面的指標。研究者和審評者要開始重視成品的質控工作,我們希望由此起步,國內生物技術藥物的成品檢定工作能逐步得以加強和完善。
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??二、純度及雜質分析:生物技術產品的純度測定通常與檢定方法直接相關,因此產品純度應采用多種方法綜合評估。目前國際上經常采用的純度分析方法包括了SDS-PAGE、等電聚焦、分子篩HPLC、反相HPLC、離子交換HPLC等,而且為了將預期產品與雜質更好地分離,往往需要對樣品進行預處理。以往國內生物技術藥物一般僅采用SDS-PAGE和分子篩HPLC方法,測定結果只能說明樣品在分子量方面是大致均一的,但難以全面反映產品的純度。近來在大部分重組產品的檢定中增加了反相HPLC分析,這是一個很有意義的改進。新的《藥品注冊管理辦法》已將雜質分析納入申報資料要求,研制單位今后應在純度和雜質研究方面多做工作,特別重視產品相關雜質(指目標蛋白的分子變異體)的分析。
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??三、內控參比品的建立:ICH指導原則要求生產商在申報時應建立經標化的內部參比品,供生物學和物理化學檢測用。國外企業標準中的理化分析結果判斷大多也是要求與參比品一致。鑒于蛋白藥物的特殊性質,采用某種特定方法測得的表觀值與理論值相比通常有偏差,所以采用與內控參比品比較的方法更合理,也更能保證批間的一致性。一般情況下,國內的研究單位往往更重視活性測定用標準品(或參比品)的建立,而忽視了理化分析用參比品的建立,使某些理化檢定標準難以制定或制定的標準范圍過寬,所以研制單位應加強這方面的研究工作。當然,參比品的建立是一個系統工程,需要研制單位、檢定部門和技術管理部門共同合作來完成。
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??四、判定標準的制定:標準的含義就是一個嚴格的衡量度,不但是廠家對自己產品的放行標準,同時也是政府和社會監督其產品質量是否合格的惟一尺度。由于生物制品的易變性,某些檢測指標在貯存過程中難免發生變化,有時會給標準的制定帶來困難。如在貯存過程中某種蛋白藥物的氧化形式由5%增加到10%,而研究結果表明含10%氧化形式的藥物仍是安全有效的,如果將合格標準擬定為小于5%,則投放市場后的產品檢定結果可能不合格;如擬定為小于10%,則在貯存期內難以保證產品的安全有效。為了解決這種問題,國外有些企業采用兩種標準,即出廠標準(releasespecification)和貨價期標準(endofshelflifespecification),其中出廠標準高于有效期內標準,由此既可以保證產品在有效期內的檢定結果都合格,又可以保證臨床使用中的安全有效性,值得我們參考。
??穩定性研究需進一步改進
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??由于生物制品一般穩定性較差,結構和性質又比較復雜,因此其產品內在質量的變化不易檢測到,穩定性研究存在一定的難度。ICH已制定了生物技術產品穩定性研究的技術要求,其中對于批數和樣品的選擇、考察指標、考察條件、測試次數等均有明確的規定。對比該技術要求,目前國內生物技術產品穩定性研究中的問題較多,如考察批數少、考察條件單一(僅設溫度條件,而不考慮光照、反復凍溶、凍干制品溶解后的穩定情況等)、考察指標少(缺少含量、純度和降解產物等方面的分析)、對不同規格不同內包裝的樣品不分別考慮等。由于上述問題的存在,作為制定效期依據的穩定性研究數據通常不是很充分,對于貯存條件的規定不是很全面,有時根據有限的結果甚至難以確定產品的有效期。由于穩定性研究的缺欠很難在后續工作中彌補,所以我們建議研究者在開展穩定性研究前應加強咨詢和論證,提出一個科學可行的試驗方案,并應嚴格執行,以確保只要在效期內和規定的條件下使用,產品的安全性及有效性都是有保障的。鑒于我國目前尚未出臺有關生物制品穩定性研究的技術指導原則,國內研制單位可參照國外的相關指南并結合自身的實際情況制定試驗方案。
??細胞庫的建立和生產穩定的關系
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??建立細胞庫的目的是為了保證生產的持續穩定。國外企業對于細胞庫的管理有非常嚴格的要求,如對于哺乳動物而言,主細胞庫(MCB)和生產細胞庫(WCB)均需進行細胞表型、基因型、安全性等方面的檢定。其中細胞表型檢定項目包括細胞生長動力學、細胞形態、表達特性、同功酶分析、核型分析等;基因型分析包括限制酶譜分析、基因拷貝數、載體狀態、核酸序列、mRNA水平檢測等;安全性(外源污染)檢查包括細菌及真菌、支原體檢查和體內體外法檢測各種病毒等。在成功建立兩級種子庫以后,研制單位還要定期進行常規檢查,每次從WCB中取出細胞用于生產前,要進行細胞生長及表達特性方面的確認;同樣,在建立新的WCB時研制單位對于MCB也要進行重新檢定(如因意外事故造成MCB的全部損失,則需按嚴格的程序重建MCB)。采用新的MCB后,研制單位不但需進行藥學方面的比較,必要時還需進行動物試驗或臨床試驗,以確定重建MCB前后產品質量的一致性。為保證工程細胞在培養過程中具有穩定的遺傳特性,對于發酵中或發酵結束后的收獲液,研制單位還要進行細胞特性和基因序列的確認。
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??目前,我國傳統的生物制品生產企業(如各大生物制品研究所)對于種子庫的管理是比較重視的,基本都建立了一套嚴格、規范的管理體系。但部分新建的生物制藥企業對此并未給予充分的重視,主要問題表現在缺少規范的管理體系、種子庫的檢測項目不全面及檢定方法不合理等。從企業的申報資料看,上游研究工作也往往在種子庫的建立和檢定方面存在問題,特別是關于真核表達體系,因其管理體系及技術方法較復雜,所以出現的問題也特別多,幾乎大部分的申報品種均需進行此方面的補充研究。問題主要表現為:只建立一級種子庫,檢定項目不全面,不按《中國生物制品規程》的要求進行支原體和病毒的檢查等。
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??與國外相比,我國的現行技術要求也相對簡單,而根據目前的現實情況及檢測項目本身的重要性,我們建議研究者可考慮在種子庫檢定中增加目的基因序列測定項目,并規定對保存在種子庫中的細胞進行定期的重復檢定,每批從WCB中取出細胞投產前應進行必要的檢定,對于至少一批培養終止的收獲液應進行細胞鑒定和基因序列確認等。
??生產工藝的驗證值得重視
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??合理的生產工藝應能最大可能地提高目的產物的得率及保證終產品的純度及活性,并可有效去除各種有害雜質。目前生物技術藥物申報資料中的常見問題是工藝研究資料過于簡單,即使提供了較詳細的資料,也主要是對工藝流程摸索及工藝參數篩選的描述,缺乏關于工藝驗證研究方面的資料,而這與申報者進行工藝研究的側重點及我們過去的審評思路都有關。一般情況下,申報單位只提供不同工藝或參數比較的資料或文獻資料,而對于工藝的提取及純化效果卻缺乏有效的驗證,其實對于保證產品質量而言,后者的工作應更為重要。
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??國外一些生物制藥企業的做法值得我們借鑒,如在工藝研究階段,對每一步工藝去除外源雜質(如宿主DNA或有機溶劑等)的效果進行驗證;在常規生產階段,對某些重要的處理步驟(如除菌工藝)進行定期驗證等。工藝驗證的結果也將直接影響質控項目的設定,如FDA建議,經過工藝驗證后,研制單位如能證實某些特定的步驟可有效地去除DNA,則在重組產品的質量標準中可取消殘余宿主DNA檢測項目。因此我們提醒研發者,應重視工藝效果的驗證工作。