(5)稳定性方面,采用代表性批次和样品开展研究,稳定性研究中设置敏感的指标,如细胞活率和生物学活性。积累多批次数据,了解产品质量的变化趋势,为产品标准和效期的制定,以及可比性评价等提供依据。
四、生产用物料
(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)。原材料的质量直接关系到终产品的质量,在基于科学和基于风险的原则下进行风险评估和质量控制,应符合现行版《中国药典》“生物制品生产用原材料及辅料质量控制”和“生物制品生产检定用动物细胞基质制备及质量控制”的要求。
1.起始原材料
1.1.生产用细胞
1.1.1.1.供者筛查
1.1.2.供者组织和细胞
1.1.3.细胞建系与建库
1.1.4传代稳定性
1.2.生产辅助细胞
1.3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(利用人成体细胞起始,通过外源基因表达、化合物诱导、表观遗传修饰等途径来获得人诱导多能干细胞)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(含病毒包装细胞)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)》。
2.其他原材料
(二)辅料
(三)接触性耗材、容器和药械组合
五、生产工艺
(一)工艺开发
1.原液工艺
1.1细胞培养工艺
1.2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。生产工艺应能对不同分化阶段的细胞命运进行有效调控,控制终末细胞不再发生非预期的分化或转分化。对各阶段细胞群的组成、纯度、干性、多能性、分化潜能、标志物表达、生物学功能(分化能力和细胞因子分泌谱)等可选择在合理的分化节点进行监测。
1.3基因修饰和其他工艺
1.4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。
由于非目的细胞成分复杂,其可能是来自不同或同一谱系的细胞,分化不完全的细胞,或不需要的细胞,如未分化的干细胞,纯度分析时应加强对工艺中间品各组分的分析鉴定,尽可能完整地明确各成分的性质,分析非目的细胞的特性。
2.制剂工艺
2.1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。根据研究,确定最终制剂和使用方式,如确定是新鲜细胞还是冻存细胞,是游离细胞形式还是与基质结合,是冻存细胞复苏后直接给药还是经洗涤等工艺处理后再给予患者等。同时,还需明确处方组成,制剂规格、细胞浓度等。
2.2辅料
2.3制剂生产工艺
3.工艺过程控制
(二)工艺变更
干细胞产品的变更,可参考一般生物制品的可比性研究的基本原则,但由于干细胞产品的复杂性和异质性,现有的药学表征方法很难全面反映变更前后产品质量(安全性、有效性)的差异。在干细胞产品的开发和上市后变更中,可能需要更多借助非临床和临床研究手段。
随着研发的进展,研发过程中可能存在多个阶段不同的生产工艺,如非注册临床工艺、非临床工艺、临床工艺、商业化生产工艺、上市后变更的新工艺等,
应具体分析各阶段工艺之间的差异,研究各工艺版本下的产品质量是否可桥接,如有必要,应进一步提供非临床或人体比对研究数据。一般情况下,在确证性临床试验开展前,建议完成所有预期变更。
(三)工艺验证
为了持续生产出质量一致的干细胞产品,进行切实可行的工艺验证十分关键。经过工艺验证后,生产中所有原材料和工艺严格遵循质量控制体系和标准操作规程。
六、质量研究与质量标准
(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(如非临床研究批次、临床试验批次、商业化生产批次)和合适的生产阶段样品(例如原代细胞或细胞种子、细胞库、工艺中间品、原液和制剂成品等)进行研究。质量研究内容可结合细胞特性进行选择,尽量覆盖细胞特性分析、理化特性分析、纯度和杂质分析、安全性分析和生物学活性分析等方面,尽可能采用一系列先进、正交的分析技术,且分析方法应经过研究确认,确保方法适用可靠。
1.细胞特性分析
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。
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/
2.理化特性分析
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。
3.纯度和杂质分析
干细胞产品在生产过程中,可能会引入或产生非细胞杂质(如理化杂质)、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。
通常纯度分析的研究项目可能包括:活细胞比例、细胞群或亚群比例、目的细胞比例和非目的细胞比例等。经研究,当非目的细胞对产品安全性和有效性无不良影响时,需研究其组成和比例,尽量控制批间一致性。
4.4.安全性分析
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(比如高通量测序),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::应用基因组编辑技术可能会带来不同程度的非目的基因组编辑风险,出现染色体不稳定和脱靶编辑(如DNA插入或删除)等情况。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(例如,计算机、生化、细胞分析方法)识别潜在的脱靶位点。
5.5.生物学活性分析
(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。
(1)在细胞基质鉴定和检测中使用更先进方法和技术改进时,应开展新旧方法的全面对比验证和检测桥接研究,证明新方法的专属性、灵敏度和精密度至少与现有方法相当。
(3)需尽可能采取多种正交的分析检测方法进行生物学活性测定研究,并完成方法学验证。方法研究中还应考虑活性组分之间潜在的非累加效应,例如干扰效应或协同效应。
(6)对于经基因修饰的干细胞产品,如果从最终产品中去除了外源遗传物
分析检测方法中可能使用参比品/对照品,鼓励开发建立细胞参比品用于干细胞产品的质量控制。用于分析的参比品/对照品需具备代表性和可溯源性,应采用经验证的分析检测方法对其进行充分的特性分析,并鉴定合格。需完成参比品/对照品标定(含量标定和活性标定),并对产品开发各个阶段使用的参考品开展稳定性研究,确定复验期和有效期。
七、稳定性研究
八、包装及密封容器系统
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)。
九、名词解释
人胚干细胞(Embryonicstemcells,ESCs):源自人着床前胚胎中未分化的初始细胞,其体外培养期限自受精或核移植开始不得超过14天,可在体外无限制地自我更新,并且具有向三胚层细胞分化的潜能。
诱导多能干细胞(Inducedpluripotentstemcells,iPSCs):由人体细胞经重编程而获得的具有无限自我更新能力和向三胚层细胞分化潜能的一种干细胞,具有类似于人胚干细胞的多能性。
转分化(Transdifferentiation):体细胞或成体干细胞通过基因修饰、化学诱导等方法,不经过多能干细胞状态,直接转化为不同胚层或不同谱系其他体细胞或干细胞的过程。
畸胎瘤(Teratoma):一种含有三胚层的分化组织和细胞的良性肿瘤。科学界常通过注射干细胞到免疫功能缺陷的小鼠体内的方法,验证所产生的畸胎瘤包含三个胚层细胞。可用于确定是否建立了人胚干细胞系或人诱导多能干细胞系。
饲养层细胞(Feederlayercell):通过细胞-细胞相互作用或分泌一定营养物质,用于支持其他细胞生长、扩增的细胞。
十、参考文献
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