在2021年8月,CDE生物制品藥學部發布《人源性干細胞產品藥學研究與評價技術指導原則(征求意見稿)》,歷經1年半的意見征集和修訂,總算發布了試行版。
國家藥監局藥審中心關于發布《人源干細胞產品藥學研究與評價技術指導原則(試行)》的通告(2023年第33號)
發布日期:20230427
為規范和指導人源干細胞產品的藥學研發、生產和注冊,在國家藥品監督管理局的部署下,藥審中心組織制定了《人源干細胞產品藥學研究與評價技術指導原則(試行)》(見附件)。根據《國家藥監局綜合司關于印發藥品技術指導原則發布程序的通知》(藥監綜藥管〔2020〕9號)要求,經國家藥品監督管理局審查同意,現予發布,自發布之日起施行。
特此通告。
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2023年4月25日
(5)穩定性方面,采用代表性批次和樣品開展研究,穩定性研究中設置敏感的指標,如細胞活率和生物學活性。積累多批次數據,了解產品質量的變化趨勢,為產品標準和效期的制定,以及可比性評價等提供依據。
四 、生產用物料
生產用物料包括生產過程中使用的所有原材料、輔料、耗材等,其來源和質量應當清晰可靠。來自生產用物料的外源因子引入或傳播的風險應該進行最大限度地控制。應對物料供應商及合同生產商進行評估、審核,分清責任主體,確保物料質量。
(一)原材料
原材料包括起始原材料(生產用細胞、生產輔助細胞、體外基因修飾系統等)和其他原材料(如培養基和細胞因子)。原材料的質量直接關系到終產品的質量,在基于科學和基于風險的原則下進行風險評估和質量控制,應符合現行版《中國藥典》“生物制品生產用原材料及輔料質量控制”和“生物制品生產檢定用動物細胞基質制備及質量控制”的要求。
1. 起始原材料
1.1. 生產用細胞
生產用細胞可能直接來源于供者(自體或同種異體),也可能來源于細胞庫,其來源應當穩定,且質量一致。生產用細胞的來源和相關操作應符合國家相關法律法規和倫理的要求,應取得相關方的知情同意,建立“知情與保密”管理體系。
1.1.1.1.?供者篩查
供者篩查是干細胞產品質量風險控制的重要手段。建立合理的供者篩查程序和標準對防范病毒污染、組織排異、相關疾病等風險十分必要。篩查時應盡量收集供者的相關特征,包括但不限于一般信息(如年齡、性別、血型、健康情況、生活習慣)、既往病史和家族史(尤其關注傳染病和遺傳?。?、用藥史和輻射暴露等。供者篩查還需區別自體供者和同種異體供者的風險差異,進行不同的考慮和要求。
供者的病原微生物感染篩查方面,尤其對于同種異體供者,可參考采供血的相關要求,如篩查供者是否存在 HBV、HCV、HIV、梅毒螺旋體等感染。實際研發應用中,還應根據供者細胞類型、供者健康/疾病史或區域流行病區旅居、細胞/組織特異性的易感病原體等具體情況適當增加相應的篩查項目,并列入驗收標準。比如,對于富含白細胞的活細胞和組織的供者,建議篩查 HTLV-1 和 HTLV-2、CMV 等。對于自體供者,可根據來源的組織或器官、干細胞產品的特性以及臨床適應癥等,適當調整篩查項目和標準,應確定生產過程等是否會增加供者成為傳染源的病原體傳播風險,并說明采取的預防措施(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果的可靠性,供者篩查應盡可能采用監管機構批準的血源篩查試劑盒檢測病原體;對于無血源篩查試劑情況下,可采用已批準的體外診斷試劑,檢測方法應經過適用性確認,關注檢測方法靈敏度對病原微生物的檢出能力;如無批準的檢測方法或產品,可以采用經過全面方法學驗證的自建方法。制備通用型干細胞產品時,必須考慮窗口期對供者病原微生物感染的篩查的影響。組織排異方面的風險,可參考輸血和器官移植供者的相關要求,比如收集供者的 ABO 血型、Rh 血型、HLA-I 類和 II 類分型信息等。建議根據產品類型和臨床應用要求等考慮供者與受者的組織配型問題。存在組織排異風險、免疫原性高的情況下,應臨床檢測組織配型相容性。對于非國標方法,需應提供檢測方法和依據。建議結合先進的分析檢測技術充分評估受者被引入疾病的潛在風險,如對異體供者進行致病基因方面的檢測。為了開發細胞庫來源的干細胞產品,應延伸對該細胞庫的供者進行篩查,比如臍帶干細胞供者的檢測對象建議擴展到包括適當時間間隔內的母親外周血和組織采集當天胎兒的臍帶血等。
1.1.2. 供者組織和細胞
供者組織的獲取需遵循與人體組織獲取相關的規范指南,還要做好常規防護措施,以盡量防范和降低內外源因子引入或傳播的風險。供者組織獲取、儲存、運輸和入廠檢驗等步驟應經過充分研究,制定完善的追溯系統,明確標準操作規程和關鍵質量控制參數,并完成必要的驗證。供者組織入廠時,根據工藝要求、產品特點,應進行組織類型、數量、微生物等方面的檢測或確認。
供者組織中細胞的分離工藝可能對干細胞產品質量有影響。研究分離工藝時,建議采用具有代表性的供者來源組織,處理過程中關注細胞鑒別、活率及生長活性、外源致病微生物和干細胞特性檢測(如細胞表面標志物群、表達產物和分化潛能等)等關鍵質量特性。供者組織分離獲得的原代細胞和直接采集到的供者細胞入廠時,或經過初步擴增后,根據工藝要求、產品特點,應對細胞類型、數量、表型、活力、微生物、誘導分化潛能等方面進行相應的檢測,如細胞類型可通過相關的生物標志物(蛋白、基因)進行鑒定和確認。標志物陽性(或陰性)的細胞比例可以作為預期細胞群或非目的細胞群指標評估的依據。
1.1.3.?細胞建系與建庫
為了保證產品批間一致性和穩定性,建議生產過程中盡量建庫生產。建議參考ICH《Q5D:用于生物技術產品及生物制品生產的細胞基質的來源和鑒定》、中國藥典《生物制品生產檢定用動物細胞基質制備及檢定規程》,并結合細胞特性和生產需求,對適合的生產用細胞和細胞種子(Cell Seed)進行建系、建庫和檢定等。對于人胚干細胞和誘導多能干細胞,尤其是基因修飾多能干細胞應篩選建立單克隆細胞株,并建立細胞庫。
細胞建庫應在符合現行《藥品生產質量管理規范》的條件下制備。商業化生產規模的建庫頻率依據產品自身特性和批產量等確定。對于需要從多個供者取材建庫的情形,如臍帶間充質干細胞產品,為了保證細胞庫內和細胞庫間的質量均一性,應特別關注供者材料的質量一致性。對于需在多能干細胞階段建庫的情形,如異體ESCs/iPSCs來源干細胞產品,應對細胞庫進行全面的檢定。ESCs/iPSCs細胞庫檢定內容一般包括細胞形態、鑒別、活性、標志物,細胞干性/多能性(如多能性基因OCT4、SOX2、NANOG 等檢測,三胚層方向的分化標志物檢測、畸胎瘤試驗)、分化潛能,微生物學安全性、雜質殘留、遺傳穩定性(染色體穩定性如核型或數字核型分析、全基因組測序、全外顯子測序)和表觀遺傳學研究等。
對于基因修飾多能干細胞單克隆庫的情形,需結合全基因組測序等方法進行細胞庫基因組穩定性評估,并對細胞庫進行修飾基因的功能的驗證和安全性分析。除基因物質的轉導/轉染方式和效率研究不適用外,其他相關要求可適當參考“三、一般考慮”章節中“(六)基因修飾細胞的研究”部分。對于不適合建庫生產的情形,如自體基因修飾造血干細胞產品,應提供充分的依據,說明確保產品批間一致性的質量控制策略。
1.1.4 傳代穩定性
干細胞在傳代過程中可能不穩定,產生異質性細胞,且高代次干細胞可能具有安全性風險,因此無論是建庫干細胞還是非建庫干細胞,均須對傳代穩定性進行充分、規范的研究。建議以群體倍增水平(PDL)定義細胞代次,或明確細胞傳代過程中的群體倍增時間(PDT)以開展研究。
傳代穩定性研究的條件應能代表實際臨床/商業化生產工藝,重點關注遺傳穩定性、成瘤/致瘤性、細胞干性、多能性、目的細胞分化能力等,并根據研究制定并明確體外生產限傳代次和臨床使用代次。傳代穩定性的研究項目一般包括細胞形態、STR 鑒別、活率、活細胞數、群體倍增時間、表型等生長特性穩定性,也包括染色體核型和組學測序等遺傳穩定性,還包括多能性基因表達、畸胎瘤形成、定向誘導分化等干性的穩定性。
1.2. 生產輔助細胞
生產過程中若使用輔助細胞(如病毒包裝細胞、飼養層細胞),應充分說明其使用的必要性與合理性。輔助細胞應符合來源清晰可追溯、安全性風險可控、建立細胞庫分級管理的基本原則。需對輔助細胞來源、培養和建系/庫過程清楚溯源,對引入外源因子或免疫原性等的風險進行分析評估和檢測控制。輔助細胞的添加量和殘留量,應進行研究與驗證,對于其中可能涉及細胞失活處理的工藝,輻照或添加藥物等,需證明不會對產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,建議特別關注對人源/動物源病毒的檢驗。應結合輔助細胞的特性和功能等,考察不同代次的輔助細胞庫細胞的穩定性。
1.3 體外基因
修飾系統對于直接經體外基因修飾獲得的干細胞產品,或者經重編程技術獲得誘導多能干細胞(利用人成體細胞起始,通過外源基因表達、化合物誘導、表觀遺傳修飾等途徑來獲得人誘導多能干細胞)后再衍生所得的干細胞產品,其上游生產多涉及體外基因修飾系統,基因修飾系統(含病毒包裝細胞)的設計、制備和質量控制等藥學專業技術要求可參考《體外基因修飾系統藥學研究與評價技術指導原則(試行)》。
2. 其他原材料
需充分考慮原材料使用的科學性和安全性,以及大規模生產時的持續可及性。生產中使用的原材料應有明確的來源、組成、用途、用量和質量控制等,具備原材料來源證明、檢驗報告書、包裝說明書、TSE/BSE風險分析等文件。建議優先選擇質量標準級別高、風險等級低的原材料,若生產中使用研究級試劑(如培養基、細胞因子、化學小分子等),為了確保產品一致性和純度,應盡可能按照GMP要求生產。如果對未按照GMP生產的試劑是否具備足夠高的質量應用于人體存在疑問,應有足夠的研究資料去除這種疑問。細胞制備過程中不得使用青霉素等β-內酰胺類抗生素。對于可能影響產品安全性的原材料,若經評估對產品安全性無影響,需在最終產品或生產的合適階段對殘留進行評估和控制,并結合臨床使用劑量確定需要控制的殘留限度。有些高風險原材料可能需要單獨開展動物體內的安全性評估。
(二)輔料
輔料相關要求請見“五、生產工藝”章節中“(一)工藝開發 2.2 輔料”部分。
(三)接觸性耗材、容器和藥械組合
接觸性耗材、容器是指生產過程中與工藝中間品直接接觸的耗材和容器(一次性管路、細胞工廠、生物反應袋、濾器等)。需結合產品特點開展適用性和生物安全性評估,并進行相關研究。藥械組合產品需關注各組件與樣品的相互作用和風險,以及組件對干細胞產品功能的影響。
五、生產工藝
干細胞產品類型多樣,不同細胞類型,其制備工藝的內容和流程也有所不同。應盡量遵循藥品生產工藝的一般規律,應用質量源于設計的理念,關注對生產工藝與產品質量關系的研究,加強對雜質去除的研究與驗證,建立穩健可靠的生產工藝。
(一) 工藝開發
干細胞產品生產工藝一般包括上游的原液工藝和下游的制劑工藝。工藝流程一般包括細胞的獲取、復蘇、傳代或擴增、激活或預處理、基因修飾、誘導分化、純化、收獲、灌裝、凍存、運輸等多個工藝步驟。原液和制劑的界限有的時候可能并不清晰,需要根據產品情況適當劃分。通過工藝開發和工藝表征,逐步明確生產工藝步驟、工藝參數及其限定范圍(尤其是關鍵工藝參數CPP和主要工藝參數KPP)、生產過程控制、可接受標準和廢棄標準等,明確生產規模和批次、批量的定義,關注上下游工藝規模的匹配性,保證工藝相對穩定可靠。原則上按藥品開發的人源干細胞產品不建議進行合批。若采用縮小模型用于工藝研究,應對縮小模型的代表性進行確認。
1. 原液工藝
原液工藝開發的重點可能在于細胞培養工藝、誘導分化工藝、基因修飾和其他工藝,以及純化工藝。生產工藝的設計應能避免細胞發生非預期或異常的變化,并能滿足去除相關雜質和具備相應功能的要求。
1.1 細胞培養工藝
干細胞產品的質量特性一般在細胞培養階段形成,長期培養會面臨一定的風險,比如:(1)體外培養細胞存在被病原體污染的風險。(2)細胞培養過程中,長時間傳代可能會導致突變累積、基因組和表觀遺傳不穩定,從而改變細胞分化能力或功能,特別是因為變異的細胞可能會在培養中存在生長優勢。因此,工藝開發過程中應嚴格選擇合適的培養體系(培養基和添加因子)、培養方式,準確控制培養時間和培養代次。比如,開發非飼養層細胞擴增工藝,采用懸浮培養、基于微載體的三維培養法用于大規模擴增,以及采用有傳代穩定性研究支持的傳代代次內的干細胞制備終產品。
1.2 誘導分化工藝
通過誘導分化,細胞應具備相應的細胞生物學特征,以支持臨床擬應用的功能。在定向誘導分化過程中,需結合干細胞的發育或分化進程,引導或調控干細胞變為功能細胞。為有效控制干細胞發生非目標分化,需采用合理的分化誘導劑或適當的分化抑制劑提高定向分化效率。生產工藝應能對不同分化階段的細胞命運進行有效調控,控制終末細胞不再發生非預期的分化或轉分化。對各階段細胞群的組成、純度、干性、多能性、分化潛能、標志物表達、生物學功能(分化能力和細胞因子分泌譜)等可選擇在合理的分化節點進行監測。
1.3 基因修飾和 其他 工藝
一些工藝策略,如基因修飾、細胞激活或預處理,可能有助于增強干細胞終產品的期望的生物學活性。其中,通過基因修飾啟動或過表達特定治療活性蛋白,可增強特殊治療功能。細胞因子刺激、化學物質誘導、物理方式干預(如低氧處理)等,可提高免疫調控功能。采取這些工藝策略時,應進行相關的細胞功能驗證,并充分評估引入的安全性風險。
1.4 純化工藝
純化工藝的目的在于最大限度地提高純度,即提高具有特定表型的細胞與總細胞的比值,減少最終細胞產品中的非目的細胞和其他雜質。應對純化工藝進行開發研究和工藝表征,對各純化步驟和純化工藝參數的純化效率和收率進行評估。
由于非目的細胞成分復雜,其可能是來自不同或同一譜系的細胞,分化不完全的細胞,或不需要的細胞,如未分化的干細胞,純度分析時應加強對工藝中間品各組分的分析鑒定,盡可能完整地明確各成分的性質,分析非目的細胞的特性。
2. 制劑工藝
2.1 制劑處方
劑型的選擇需考慮產品的臨床應用、儲存和運輸的穩定性和安全性等因素。處方的設計和篩選需與劑型相適應,并能有效維持產品的活性和穩定性。根據研究,確定最終制劑和使用方式,如確定是新鮮細胞還是凍存細胞,是游離細胞形式還是與基質結合,是凍存細胞復蘇后直接給藥還是經洗滌等工藝處理后再給予患者等。同時,還需明確處方組成,制劑規格、細胞濃度等。
2.2 輔料
通過風險評估,并經充分的處方篩選研究和驗證,證明選用輔料的科學性和安全性,并明確輔料的來源、質量和用量。輔料的使用應符合藥典要求。建議盡量選擇低風險的輔料,盡量選用藥用級輔料。當使用新型輔料時應參考相關指南開展適當的非臨床安全性研究。
2.3 制劑生產工藝
制劑生產工藝需結合產品特點、處方、劑型等研究確定,工藝開發過程中,可應用質量源于設計的理念,關注處方的配制方式、工藝操作時間、灌裝準確度、無菌條件控制等。如制劑需要凍存,應開展制劑的凍存和復蘇工藝研究,鼓勵采用帶有在線監測的程序降溫先進設備開展不同降溫程序研究。對于冷凍保存或以其他方式儲存的產品,應確定短期或者長期儲存對產品活性和穩定性的影響。
3. 工藝過程控制
干細胞產品復雜,產品質量難以完全精確表征,可應用質量源于設計的理念,加強工藝過程控制。為了控制產品的批間質量一致,可對干細胞產品生產的全過程進行合理的過程控制,包括明確的工藝參數和中控標準,以確保其質量(一致性、純度和效力)和安全性。這些工藝參數包括特定步驟的培養條件(溫度、溶氧、pH、CO 2 )、工藝添加劑的用量、生產中每個環節的時間控制范圍,等等。
同時,可在合理的工藝節點進行工藝中間品檢測,檢測與產品質量相關的工藝性能指標,如細胞形態、活力、表型特征(包括預期和非預期細胞群)、生物負荷、回收率等,并設置可接受標準,為糾偏限度提供依據。由于干細胞產品一般無法進行終端除菌和除病毒工藝,外源因子污染風險高,生產過程中應在適當環節檢測微生物安全性指標(包括無菌、支原體、內毒素等)。
(二) 工藝變更
干細胞產品的變更,可參考一般生物制品的可比性研究的基本原則,但由于干細胞產品的復雜性和異質性,現有的藥學表征方法很難全面反映變更前后產品質量(安全性、有效性)的差異。在干細胞產品的開發和上市后變更中,可能需要更多借助非臨床和臨床研究手段。
對于干細胞產品,不能僅靠終產品的檢測來說明變更前后產品質量的可比性,變更研究的內容應該覆蓋變更前后的原材料比對、工藝過程比對、工藝中間品與終產品的質量屬性比對,以及穩定性比對等,其中質量屬性比對應該著重關注鑒別、生物學活性以及純度和雜質等。全面識別各類變更對產品安全性、有效性、質量可控性的潛在影響,科學合理地制定變更策略和研究方案??梢詤⒖糏CH Q5E的基本原則,設置合理的可比性研究取樣點、檢測指標及可接受標準,選用變更前后工藝生產的代表性批次進行可比性研究,關注檢測項目的全面性、預設對比研究標準設置的合理性、檢測方法的有效性和檢測結果分析的客觀性等。
隨著研發的進展,研發過程中可能存在多個階段不同的生產工藝,如非注冊臨床工藝、非臨床工藝、臨床工藝、商業化生產工藝、上市后變更的新工藝等,
應具體分析各階段工藝之間的差異,研究各工藝版本下的產品質量是否可橋接,如有必要,應進一步提供非臨床或人體比對研究數據。一般情況下,在確證性臨床試驗開展前,建議完成所有預期變更。
(三)工藝驗證
為了持續生產出質量一致的干細胞產品,進行切實可行的工藝驗證十分關鍵。經過工藝驗證后,生產中所有原材料和工藝嚴格遵循質量控制體系和標準操作規程。
工藝驗證時,需采用商業化生產產能下的生產工藝,進行連續多個批次干細胞產品的生產,關注起始原材料等對產品質量的影響。商業化工藝驗證自體產品時,應關注同時同階段最大產能的挑戰研究,考慮人員、設備、物料、環境、檢測等整體運行能力對生產產能的支持能力,還應著重考慮干細胞的體外擴增能力、代次和分化效率、產品純度對商業化生產產能的支持能力。應詳細記錄工藝驗證中,不同批次工藝性能和產品質量的變化情況,全面確認生產工藝的穩健性和產品質量的一致性,驗證關鍵生產階段樣品的鑒別、微生物安全性、純度和生物學活性,評估基因組穩定性等,確保產品的安全性。
考慮到生產工藝對生產終末細胞的影響,需對可傳代的終產品進行傳代穩定性研究和驗證,建議重點關注限傳代次下的生長特性穩定性、遺傳穩定性、成瘤/致瘤性考察以及終末細胞分化和去分化情況分析等。在輸入人體前,干細胞產品到達醫療機構的運輸方式、在醫院的使用方法(如復蘇、洗滌等)、處理時間和儲存條件、期限等也應進行驗證。在臨床回輸操作中,重點關注防范不同類型細胞自身特點所引起的風險(如細胞失活、聚團、喪失干性等),以及臨床使用過程中微生物污染的風險。對于新型給藥裝置和給藥方式,需驗證給藥準確度。
六 、質量研究與質量標準
(一)質量研究
由于干細胞產品具有多樣性、異質性、復雜性、特殊性、進展性等特性,因此對干細胞產品的質量研究應全面且持續,建議選擇代表性的生產批次(如非臨床研究批次、臨床試驗批次、商業化生產批次)和合適的生產階段樣品(例如原代細胞或細胞種子、細胞庫、工藝中間品、原液和制劑成品等)進行研究。質量研究內容可結合細胞特性進行選擇,盡量覆蓋細胞特性分析、理化特性分析、純度和雜質分析、安全性分析和生物學活性分析等方面,盡可能采用一系列先進、正交的分析技術,且分析方法應經過研究確認,確保方法適用可靠。
1. 細胞特性分析
細胞形態:形態學分析可能對細胞的生長分化狀態具有一定的指示作用,可結合各種成像技術進行細胞形態觀察,幫助確定細胞的狀態。
細胞鑒別:建議從細胞的表型或遺傳型等多種維度,采用種屬鑒別和細胞譜系等多種方法對細胞進行鑒別,鼓勵開發能鑒別潛在污染細胞的方法,控制生產過程中細胞交叉污染的風險。
細胞活性:干細胞產品通常是活的細胞治療產品,可通過細胞活率、活細胞數、群體倍增時間(PDT)、細胞周期等對細胞活性進行綜合評價。
生物標志物:多種表面標志物可對細胞類型、多能性、譜系、終末分化和/
或功能進行表征,常采用相關分析檢測方法如蛋白免疫印跡(Western Blot,WB)、流式細胞術、免疫熒光等,進行細胞特性分析。mRNA 標記物與蛋白質標記物表達的有效相關性如果經驗證,可使用基于 mRNA 的標記物輔助進行細胞表征。
2. 理化特性分析
一般理化特性分析需結合產品類型和制劑特征開展研究,常包括外觀、顏色、pH值、明顯可見異物、滲透壓摩爾濃度、裝量等項目。
3. 純度和雜質分析
干細胞產品在生產過程中,可能會引入或產生非細胞雜質(如理化雜質)、細胞碎片或非目的細胞,影響產品純度,并可能帶來安全性風險,因此需要根據產品類型和工藝特點,進行全面規范的純度和雜質研究。
通常純度分析的研究項目可能包括:活細胞比例、細胞群或亞群比例、目的細胞比例和非目的細胞比例等。經研究,當非目的細胞對產品安全性和有效性無不良影響時,需研究其組成和比例,盡量控制批間一致性。
雜質分析的研究項目包括工藝相關雜質和產品相關雜質。工藝相關雜質是指生產過程中引入的雜質,如殘留的外源蛋白、抗生素、誘導試劑、微載體、病毒載體、DNA 等。產品相關雜質如非目的細胞、細胞非預期表達的產物、死細胞殘留、細胞碎片和其他可能的降解產物等。對于這些影響產品安全性的雜質成分,應在工藝中予以去除,在質量研究中予以檢測,并進行定性/定量控制。需要特別關注的是,產品中可能存在高風險雜質成分的情況下(如 ESC 或 iPSC 殘留),應當建立和明確雜質去除方法及雜質殘留的定量檢測方法。如果雜質成分不能有效去除,則應當在動物模型或其他系統中進行安全性和毒性評估,并根據人體暴露最大劑量或體內安全性研究結果,設定安全合理的殘留限度。
4.4. 安全性分析
4.4.1 生物學安全性 :包括由干細胞產品自身生物學特性所決定的和誘發受者體內其他細胞生物學特性發生改變相關的安全性問題。在對干細胞生物學安全性進行評估時,應考慮相關細胞的臨床適應癥、給藥途徑、劑量等與臨床治療直接相關的因素,并利用合適的體內、體外試驗模型對相關的生物學安全性進行有效評估。干細胞生物學安全性包括成瘤性和致瘤性、非預期分化、脫靶編輯等。
成瘤性(Tumorigenicity)、致瘤性(Oncogenicity):藥學方面應考慮干細胞產品的成瘤和致瘤風險,特別是高代次的,或經過體外復雜處理和基因修飾的干細胞產品?;诙嗄芨杉毎哂械娜邔臃只瘽撃芗捌錆撛诘闹禄チ鎏匦?,對于ESCs和iPSCs來源的干細胞衍生產品,應特別關注終產品成瘤性和致瘤性檢測。軟瓊脂克隆形成試驗、端粒酶活性檢測可一定程度上體外表征產品的成瘤性。
非預期分化:干細胞在體外操作過程中可能分化為非目的細胞。建議開發特定的檢測技術(比如高通量測序),研究、評估和監控干細胞產品非預期分化的可能性和影響,可結合目的細胞分化效率進行具體分析。
脫靶編輯::應用基因組編輯技術可能會帶來不同程度的非目的基因組編輯風險,出現染色體不穩定和脫靶編輯(如DNA插入或刪除)等情況。對干細胞進行基因組編輯的產品,應分析和研究基因修飾細胞中的脫靶編輯情況,建議使用包括無偏全基因組分析在內的多重正交方法(例如,計算機、生化、細胞分析方法)識別潛在的脫靶位點。
4.4.2 微生物學安全性:由于干細胞產品缺少滅菌工藝和去病毒步驟,應在原材料和生產工藝環節中對微生物安全性風險進行控制,具體可參考藥典要求和其他有關藥品的控制策略。微生物學安全性具體是指:干細胞產品應當不存在各種微生物(細菌、真菌、支原體和病毒等)、微生物代謝產物/衍生物(如細菌內毒素)等的污染。病毒污染包括種屬特異性病毒(如人源/動物源病毒)、內外源逆轉錄病毒以及其他非特定病毒,應根據產品特性于工藝的適當階段進行相關檢測,綜合生產全過程評估產品的病毒污染風險。對于逆轉錄病毒和非特定病毒因子檢測,可參考《中國藥典》三部通則“生物制品生產檢定用動物細胞基質制備及質量控制”的相關要求進行。對于使用復制缺陷型等病毒載體獲得的干細胞產品,應在產品設計和質量研究時充分考慮控制病毒載體回復突變的風險,復制型病毒(replication competent virus, RCV)的檢測要求參考相關指導原則。
5.5.?生物學活性分析
干細胞產品是活細胞藥物,其生物學作用可能是多靶點、多通路的,且不同類型的干細胞產品具有不同的生物學功能。因此,需要基于產品與臨床相關的治療活性或預期的生物學效應,開發能夠代表產品作用機制的定量生物學活性/功能測定方法,多活性組分產品應當分別進行鑒定和活性測定。
有時還需開發干細胞生物學活性的替代指標,如在活體系統之外進行的理化分析測定法(physicochemical analytical assay),通過評估產品的免疫化學、生物化學和/或分子屬性來提供廣泛的產品表征數據。采用的分析測定法應開展替代方法與活性相關性研究,還應證明該測定法可以區分活性產品與非活性或降解形式的產品,并進行充分的對照研究和方法學驗證。有些干細胞產品具有復雜的和/或不完全清晰的作用機理或具有多種生物學活性,細胞生物學功能表征須結合體外生物學效應和體內動物模型綜合評價。
干細胞產品技術進展和認知更新較快,生物學活性分析需結合產品特點與時俱進。比如目前來看,間充質干細胞(MSCs)的生物學活性主要包括誘導分化功能、免疫調控功能和組織再生功能,其中誘導分化功能包括成骨、成脂、成軟骨細胞的分化功能檢測,而免疫調控功能可通過檢測免疫調控因子等來表征。再如,ESCs/iPSCs衍生細胞的生物學活性是基于分化細胞特殊的生物學功能的檢測,或與分化細胞功能相關的特定基因和蛋白質的檢測。另外,干細胞生物學活性檢測可能還涉及到細胞定向分化效率檢測、細胞及細胞外基質/結構的形成、細胞相互作用(如免疫激活或抑制)、細胞的遷移分化或自我更新潛能評估等等。
(二)質量標準
質量標準的建立主要包括以下過程:確定質量研究的內容、進行方法學研究、確定質量標準的項目及限度、制訂及修訂質量標準。干細胞產品的質量標準應采用經驗證的分析方法,評估產品的鑒別、純度、無菌性和活性,應體現干細胞產品的質量特點。
質量標準的項目及限度結合質量研究和產品特點確定,限度的設定應能確保產品的安全性、有效性和批間一致性。干細胞產品的質量標準項目一般包括:細胞鑒別、細胞活性(細胞活率、活細胞數、功能細胞數、群體倍增時間)、純度(如目的細胞比例)、生物學活性(如分化效率、定量/半定量功能測定、標志物)、產品和工藝相關雜質、成瘤性/致瘤性(如適用)、非預期分化、微生物安全性(無菌、內毒素、支原體、內外源病毒)、一般檢測(外觀、pH 值、明顯可見異物、滲透壓摩爾濃度、裝量)等。如細胞產品曾接受基因修飾,應對每批終產品基因修飾目的細胞的百分比、單個細胞的平均載體或質??截悢?、目的基因及其表達產物的功能、脫靶編輯、轉導/轉染用載體的殘留量等進行控制。對于使用復制缺陷型病毒轉導的細胞,應證明不存在復制型載體(RCV)。對于運輸到醫院后需要進行給藥前再操作(比如容器的轉換、物理狀態的轉變、與其他結構材料的聯合、過濾與清洗等)的干細胞產品,需模擬實際操作開展臨床使用相關研究,根據研究結果明確給藥前的操作步驟和注意事項,并向醫院提供完善的產品信息和操作培訓資料,包括針對操作步驟的復核和標簽核對等。使用前檢查必須至少包含外觀、顏色、鑒別和包裝完整性等檢測。
方法學研究包括方法的選擇和方法的驗證。干細胞產品方法學研究中需關注的特殊要求,比如:
(1)在細胞基質鑒定和檢測中使用更先進方法和技術改進時,應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有方法相當。
(2)有關生物標志物的分析方法驗證應規范開展,特別關注陽性對照的設計與驗證。
(3)需盡可能采取多種正交的分析檢測方法進行生物學活性測定研究,并完成方法學驗證。方法研究中還應考慮活性組分之間潛在的非累加效應,例如干擾效應或協同效應。
(4)干細胞產品可能包含異質性的細胞群,需采用盡可能敏感的方法定量檢測與生物學活性相關的
目的細胞和非目的細胞群,方法研究時應特別關注對照的設置與驗證。(5)原則上應依據現行版藥典中的生物制品無菌和支原體檢查法進行干細胞終產品的放行檢測,必要時采用快速方法放行應進行方法學驗證??焖俜椒炞C時需參考相關指導原則,充分考慮選用代表性污染陽性對照品。在未能充分驗證新型方法可以完全替代藥典傳統方法時,建議在使用新型檢測方法進行放行檢測的同時,開展藥典傳統方法的平行檢測,同時對檢測結果后置可能出現的非預期結果制定處置方案??焖俜椒☉鸩酵瓿膳c藥典方法的比對,以證明檢測能力不低于藥典法。
(6)對于經基因修飾的干細胞產品,如果從最終產品中去除了外源遺傳物
質,需開發相關的高靈敏檢測方法進行確認。
分析檢測方法中可能使用參比品/對照品,鼓勵開發建立細胞參比品用于干細胞產品的質量控制。用于分析的參比品/對照品需具備代表性和可溯源性,應采用經驗證的分析檢測方法對其進行充分的特性分析,并鑒定合格。需完成參比品/對照品標定(含量標定和活性標定),并對產品開發各個階段使用的參考品開展穩定性研究,確定復驗期和有效期。
七 、穩定性研究
在開展干細胞產品的穩定性研究時,可參考生物制品的穩定性研究的技術要求,如ICH Q5C和生物制品穩定性研究技術指導原則。穩定性研究的目的是為干細胞產品的儲存、運輸和使用提供支持。研究內容一般包括影響因素試驗(溫度、光照、機械力等)、加速試驗、長期試驗、運輸試驗和臨床使用中穩定性試驗。試驗樣品一般包括代表性原液(如有)、成品和需要臨時或階段性凍存的工藝中間品,研究用樣品的生產、使用和質量(如總細胞密度和體積范圍等) 應可代表實際情況。試驗條件應充分考慮新鮮細胞和凍存細胞的區別,考慮干細胞產品保存、包裝、運輸、臨床配伍和實際給藥的特殊要求,考慮各個環節樣品累積的儲存時間對最終產品穩定性的影響等。試驗項目應能充分反映考察條件對質量的影響,如細胞活率和活細胞數等細胞特性、生物學活性、細胞純度、理化特性、微生物安全性指標以及關鍵輔料含量等。
申報臨床階段的穩定性數據應能夠支持臨床試驗開展,即穩定性研究的期限應至少能夠涵蓋所開展的臨床試驗的要求,證明產品從放行至患者給藥的有效期是合理的。申報上市時需提供多個代表性批次的穩定性數據以支持和確定貯藏條件、使用條件和有效期,同時應明確產品的敏感條件、細胞狀態或質量隨時間的變化情況等。
八 、包裝及密封容器系統
包裝及密封容器系統的適用性評估對象是指直接接觸產品的包裝容器和密封系統。應結合產品給藥途徑(靜脈給藥、局部給藥、眼用制劑等)、制劑性質(新鮮細胞、凍存制劑等)等,選擇合適的內包材(凍存管、西林瓶、軟袋等)。
應對直接接觸的包裝材料和密封容器的功能性和相容性進行研究,功能性研究比如密封性、耐低溫性,相容性研究可參考相關技術指導原則開展。
九 、名詞解釋
成體干細胞(Adult stem cells ,ASCs):源自已經發育的胚胎組織、成人組織(如牙齒來源、脂肪來源等)或出生伴隨的附件組織(如臍帶、胎盤)的未分化細胞,可自我更新,并且具有向一種或多種終末功能細胞分化的潛能。如間充質干細胞(mesenchymal stem cell,MSC)、造血干細胞(hematopoietic stem cell, HSC)、神經干細胞(neural stem cell,NSC)、皮膚干細胞 (keratinocyte stem cell, KSC)等。
人胚干細胞(Embryonic stem cells,ESCs):源自人著床前胚胎中未分化的初始細胞,其體外培養期限自受精或核移植開始不得超過 14 天,可在體外無限制地自我更新,并且具有向三胚層細胞分化的潛能。
誘導多能干細胞(Induced pluripotent stem cells ,iPSCs):由人體細胞經重編程而獲得的具有無限自我更新能力和向三胚層細胞分化潛能的一種干細胞,具有類似于人胚干細胞的多能性。
轉分化(Transdifferentiation):體細胞或成體干細胞通過基因修飾、化學誘導等方法,不經過多能干細胞狀態,直接轉化為不同胚層或不同譜系其他體細胞或干細胞的過程。
畸胎瘤(Teratoma):一種含有三胚層的分化組織和細胞的良性腫瘤??茖W界常通過注射干細胞到免疫功能缺陷的小鼠體內的方法,驗證所產生的畸胎瘤包含三個胚層細胞??捎糜诖_定是否建立了人胚干細胞系或人誘導多能干細胞系。
飼養層細胞(Feeder layer cell):通過細胞-細胞相互作用或分泌一定營養物質,用于支持其他細胞生長、擴增的細胞。
十 、 參考文獻
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