ICH生物技术生物药品的质量要求.ppt

1、,周海钧中国药品生物制品检定所（杭州，06.11.29）,ICH生物技术/生物药品的质量要求,基因工程药物的质量控制,基因工程产品的质量控制与传统生产方法所得产品有本质的差别。可能会含有用传统生产方法不可能存在的有害杂质。例如在细菌中表达的产品可能有内毒素、致敏原，在动物细胞中表达的产品可能有杂质和病毒。,基因工程产品审评的要点,(1)化学物理鉴定的一致性(2)污染物限度控制的重要性（热原、病毒、宿主细胞DNA）(3)全过程控制质量的必要性(4)效价测定的重要性(5)标准化的趋势,动物的种族特异性,IFN,IL-4, IL-9,IL-3, IL-5, GM-CSF,IL-1, IL-2, IL

2、-6, IL-8FGF-B, TNF, G-CSF, EPO, t-PA,Source: Sundwall et al.1990,不同类别产品药理毒理测试项目,不同类别产品药理毒理测试项目,m原则上必须做。 可能必要的。如产品与人体蛋白结构不同，则必须做。 可能必要的。如有合理理由，可省略。X 可能不必要的。I a 蛋白相同，生理剂量。I b 蛋白相同，高剂量。II 蛋白与人体接近。III 蛋白与人体相差较多。I* 人 型。II* 非人型。III* 与药结合型。,基因工程药物的评价,要从以下三方面:（1）起始材料的评价，包括宿主细胞及用于生产的基因的来 源、性质和序列的基础资料。（2）制造过程

3、的评价。（3）最终产品的评价。,ICH对生物技术/生物制品质量要求的文件,ICH对生物技术/生物制品的质量要求，除了应符合ICH有关文件外，在质量部分，重点提出了个文件：ICH Q5A、Q5B、Q5C、Q5D、Q5E 和 Q6B。,ICH对生物技术/生物制品质量要求的文件,病毒安全性评价 (Q5A） 细胞的表达构建体分析（Q5B） 生物制品稳定性试验（Q5C） 细胞基质的来源和鉴定（Q5D） 生产工艺改变产品的可比性（Q5E） 标准规格 (Q6B),病毒安全性评价 (Q5A),要对细胞基质原材料进行全面定性和筛查，以明确存在哪些病毒污染物。通过确定污染物的人向性，对危险程度做出评价。制定测试外

4、源病毒的计划。为获得最佳病毒清除效果，对病毒清除或灭活研究应进行仔细设计，在同一生产过程中使用不同的病毒灭活或消除方法.认证和评价病毒灭活和消除的方法。,去除或灭活病毒安全性指南 (Q5A),病毒去除或灭活的验证研究主要是用于评价在生产过程中去除或灭活病毒的能力（种类及滴度）由于用的模型病毒不会与实际污染病毒相同，因此要根据生产品种和知识加以判断。研究的模型病毒要有针对性病毒污染可来自起始材料，亦可能来自工艺过程。,去除或灭活病毒安全性指南 (Q5A),评价灭活或去除病毒的能力，应考虑 滴度降低 灭活的速度，灭活曲线形状 方法耐用性，即条件改变后的适用性 对不同种类病毒的可选择性,去除或灭活病

5、毒安全性指南(Q5A),病毒去除与病毒灭活不同 如用层析去除(remove)病毒，则流速和柱孔径是重 要可变因素。 如用缓冲液灭活(inactivation)病毒，则温度和PH是 重要因素。 从统计角度看，病毒污染试验有一定的局限性，主要取决于样 品数量，应用统计算出最大应用测试样品数。 生产工艺全过程要严格执行GMP，以免去除病毒或灭活病毒 后，生产过程再污染。,细胞的表达构建体分析（Q5B）,1. 表达构建体为含有重组蛋白编码序列的表达载体。 表达构建体分析的目的是确保产品的正确编码序列被导入到宿主细胞，并从培养到生产结束保持不变，以保证终产品的质量和一致性。2. 在活细胞中产生的重组蛋白

6、，其基因序列可能发生突变而改变蛋白质的性质，从而对病人产生潜在的副作用。蛋白质分析方法有时不能检测到所有重组蛋白编码序列突变造成的蛋白质结构变化， 核酸分析可用于验证表达构建体的编码序列和物理状态。因次，用核酸分析和蛋白质分析才能保证最终产品的氨基酸序列。,3.用以制备主细胞库（MCB）的表达构建体和细胞克隆 对于目的基因：弄清来源，克隆经过 对于表达载体：提供表达载体名称、结构和遗传特性，说明载体组成各部分的来源和功能，如复制子和启动子来源，抗生素抗性标志物，构建中所用位点的酶切图谱 对于宿主细胞：要提供细胞株名称、来源、传代历史、检定结果及基本生物学特性等。,细胞的表达构建体分析（Q5B）

7、,4.细胞库系统细胞库是装有均一细胞成分并在规定条件下储存的安瓿集合，每个 安瓿含有等份的单批细胞。主细胞库(MCB)通常来自选定的含有表达构建体的细胞克隆。工作细胞库（WCB）是通过扩增一个或多个MCB的安瓿制得。重组蛋白的生产应建立在良好的主细胞库和工作细胞库基础上。 应详尽表述： 细胞库的生产过程以及其储存条件。 对细胞库的表型和基因型的标记进行鉴定，证明重组蛋白的表达 或表达构建体的存在。 采用限制性内切酶图谱或其它适宜的技术分析表达构建体的拷贝 数、插入或缺失情况以及整合位点的数目。,细胞的表达构建体分析（Q5B）,生物技术/生物制品稳定性试验（Q5C）,1. ICH制定的“新药原料

8、及制剂稳定性试验”的指导原则总体上适用于生物技术产品及生物制品。但由于这类制品的活性成份一般是蛋白质和/或多肽，因此，维持其分子构型，从而保持其生物活性取决于共价键和非共价键的作用力。这些制剂对诸如温度变化、氧化、光照、离子含量及切割力等环境因素较为敏感，为保持其生物活性，避免降解，必须严格规定其贮藏条件。2. 原材料和制剂的贮藏期应根据长期、真实时间、真实条件的稳定性研究的初步数据制定, 至少应提供3批的稳定性数据，这3批应能代表生产规模的生产和贮藏条件。在贮藏期要求大于6个月时，至少需申报6个月的稳定性试验资料。,3.进行稳定性试验的原料药的质量应能代表用于临床前研究、临床究，以及规模化生

9、产制品的质量。 4. 对于稳定性的指标，申报者应设计一系列稳定性试验指标，以便能保证检 测出制品成分、纯度及效价的变化。效价测定是稳定性试验的重要部分。 5. 当在长期稳定性试验、加速试验和/或强力破坏试验中检出降解产物有明显的定性或定量变化时，应考虑其潜在的危害性，并需在长期稳定性试验中对降解产物进行定性和定量的分析。,生物技术/生物制品稳定性试验（Q5C）,6. 生物技术产品及生物制品的货架寿命一般在半年到5年之间。 如预定货架寿命在1年或1年以内，真实时间稳定性研究应为前3个月每月进行一次，以后每3个月一次。 如预定货架寿命在1年以上，稳定性试验应在贮藏期的第一年每3个月进行一次；第二年

10、每6个月进行一次，以后每年进行一次。以上所规定的测试次数适用于产品在批准前的稳定性试验，如在该产品批准后，提供的数据说明产品仍是相当稳定的，则可减少稳定性试验次数。,生物技术/生物制品稳定性试验（Q5C）,细胞基质的来源和鉴定（Q5D）,“细胞基质”是指微生物细胞或来自于人或动物的细胞系。 动物来源的细胞系是指所有后生动物，包括体外无限生长的传代 细胞系以及体外有限代次的二倍体细胞。 微生物的来源包括细菌、真菌、酵母和其他单细胞生物。,鉴定目的： 由于细胞源性的生物制品存在外来的污染物,对产品的质量具有重大影响。细胞基质的特性影响产品的质量和安全性，为有效地控制产品质量,需对操作细胞基质的各方

11、面进行严格的控制。,细胞基质的来源和鉴定（Q5D）,鉴别试验可利用细胞的表型或遗传型的特征，但不必做所有的试验。通常对MCB做鉴别试验，而对每个WCB仅做有限的鉴别试验。后生动物细胞 对于人或动物细胞，可采用形态学分析与其他试验相结合的方法。在大多数情况下，同工酶分析足以确证人或动物细胞库的种属来源；微生物细胞 对于大多数微生物细胞，分析细胞在选择性培养基上生长情况就可确证宿主细胞库的宿主细胞种族特性。,细胞基质的鉴定（Q5D）,评估MCB和WCB的生物学纯度，即无外源性微生物因子和外源性细胞污染是细胞研制和建库的关键。后生动物细胞应用MCB和WCB单个容器（容器总数的1，但不少于2个）检测

12、细菌和真菌；支原体；可能污染的病毒。微生物细胞设计特异性试验方法检测微生物细胞库中外源性微生物因子和外源 性细胞污染物。,细胞库的纯度试验（Q5D）,生产工艺改变产品的可比性 (Q5E),ICH制订了生物技术产品的质量评估和生产工艺有关 鉴定方法，分别在ICH文件(Q5A、Q5B、Q5C、Q5D、Q6B和CTD-Q)中，在应用中证明是行之有效的。Q5E是工艺改变后产品质量可比性的指导文件 工艺改变将对原料药及产品的质量产生影响，由此影响到生产部门的资源及效益。,),两类改变的可比性(q5E), 研究的主要课题 改变的阶段，改变的程度。 对产品的影响。 鉴定方法的能力。 质量标准具安全性/有效性

13、的关键。,生物可比性（Q5E）,原料药A,细胞库 发酵 提纯 生产地点,原料药A,处方 剂型容器 灌封,产品A,产品A,生物可比性-改变的类型（Q5E）,效价测定方法原料药标准规格,产品标准规格药代动力学,原料药A,原料药A,产品A,产品A,生物可比性-数据的比较（Q5E）,预期活性成分：A 蛋白质具有预期的结构。B 蛋白质来自预期的DNA序列。C 蛋白质来自预期DNA序列并产生预期翻译后修饰。D 蛋白质来自在预期下游提纯后的修饰产生的生物活性分子。产品有关物质：在生产和贮存过程中产生的预期变异体，其性能(化学、物理和生物)与预期产品是可比的，称产品有关物质。列为活性成份。产品有关杂质：当预期

14、产品的分子变异体，其性能与预期产品没有可比性时，称为产品有关杂质。,预期产品与其变异物的定义（Q5E）,评估可认为是合格产品 相同的原始细胞株（或MCB） 分子结构和杂质属性有可比性，包括 结构特征; 物理化学性 质; 免疫性质; 杂质的图形 由于培养条件的改变导致糖基异质性的变异需各例分析,预期产品 A（例：单克隆抗体） （Q5E）,评估可认为合格产品 相同的蛋白质分析结构（氨基酸序列） 相同的物理化学性质 相同的生物学特性，特别是空间结构物质 ，反映了临床有效性 具有可比性的杂蛋白质,预期产品 B （Q5E）,评估认为合格产品 相同的原始细胞株（或MCB）。 相同的蛋白质结构（氨基酸序列）

15、。 具有可比性物理化学性质。 具有可比性的糖基类型：唾液酸形式和含量， 触角图形（用IEF,CE，FACE等方法）。 具有可比性的生物学活性，特别对于高级结构蛋白 质，体内活性代表了临床有效性。 具有可比性的杂质谱。,预期产品（例：糖基化形式）（Q5E）,对其评估，需参考A、B、C，根据 其修饰类型和工艺改变的步骤各例分 拆加以评定。,预期产品 （Q5E）,鉴定全面了解原料的化学结构、物理性状、生物学特性、杂 质图谱 及降解途径选择作为含量测定和稳定性试验的指标。改变工艺的步骤对原料药的影响。,生物可比性的关键因素 (5E),标准准规格保证工艺步骤是稳定的。保证产品质量是一致的。保证用药安全和

16、有效。,生物可比性的关键因素 (5E),验证 最大程度上保证改变的步骤或物料可以稳定地生产出一种符合预定标准规格和质量要求的产品。,生物可比性的关键因素 (5E),应用ICH文件评价生物可比性(Q5E),工艺步骤 ICH文件 工程菌构建 遗传稳定性 Q5B 细胞基质 细胞基质 Q5D 建细胞库 病毒安全性 Q5A 细胞培养 产品分离和纯化 标准规格 Q6B 预期产品/预期原料药 产品稳定性 Q5C 产品处方 临床前安全性 S6 产 品,生物可比性-工艺(Q5E),全面评价改变工艺的专门 测试项目。 最可能影响质量的工艺步骤 的测试。,Indication: mode of action; ou

17、tcome measures. Dosing active ingredient vs impurities,生物可比性-临床方面(Q5E),同一生产厂改变工艺需提供资料(Q5E),at pre-approval stage 当稳定性、临床前、临床关键性资料 完成后，申请者提出对工艺需更改， 则应提供原工艺与改变工艺不同产品 比较性试验以证明对质量安全性和有 效性有无影响。,At post-approval stage 生产工艺；结构分析；化学物理和生物特性；各工艺可接受的标准 DS/DP标准规格。 产品稳定性资料。与已批准产品相互比较的资料。 单剂量毒性试验的资料（一种动物资料）；免疫原性和

18、致热性试验资料（与已批准产品相比）。 用已批准产品相比的生物等效性资料。 对改变工艺的再评价和验证的资料。,同一生产厂改变工艺需提供资料(Q5E),不同生产厂仿制已批准厂需提供文件(Q5E),生产工艺、结构分析，化学物理生物学特性的详细资料。 单剂量毒性试验及其他相关毒性研究的资料。 产品有效性药理试验的支持性资料。 证明产品有效性和安全性的临床资料。 对各工艺的评价、验证和质控的数据。,标准规格 (Q6B),测试方法及限度规定适用于基因重组或非基因重组经细胞表达并纯化的蛋白质和多肽、蛋白质多肽衍生物及蛋白质多肽的偶联物。亦可用于从动物组织或体液中提取的蛋白质和多肽。不适用于抗生素、合成多肽、

19、肝素、各种维生素、细胞代谢物、DNA产品、常规疫苗、细胞制品、全血和血细胞成份。,鉴定（Characterization） (Q6B),应建立合适的标准规格，规格的项目包括物理化学性质、生物效价、免疫化学特性、纯度和杂质等。 项目指标的依据是临床前及临床研究的数据，批与批之间一致的数据，稳定性试验等开发阶段的数据。 向管理部门申报新药时，需建立对照品，供测定生物效价和物理化学鉴定应用。,鉴定（Characterization） (Q6B),物理化学性质 生物活性测定 免疫化学性质 纯度、杂质和污染物 含量,物理化学性质(Q6B),对产品物理化学性质的鉴定一般包括组分测定，物理性质和其一级结构测

20、定。 蛋白质存在一定程度内在结构的异质性，应规定产品异质性的形式，并证明与临床前与临床研究用的样品是一致的。 原料药和制剂异质程度和概况应批与批之间一致。 如产品产生与临床前和临床试验时的异质时，应评价。,生物活性测定(Q6B),评价产品生物活性是鉴定产品的重要组成部分。 测定生物活性可采用以下方法： 用动物作生物检定。测定产品对某器官的生物反应。 用细胞作生物检定。测定产品在细胞水平上的生化和 生理反应。 生物试验。测定产品对酶反应速率的影响或免疫反应引起生物反应。亦可用如配体/受体结合试验。,物理化学方法取代生物方法的条件(Q6B),产品的物理化学方法数据较完善，并已证实其高级结构。 物理

21、化学与生物试验之间的关系亦已阐明。 工厂已积累了足够数据，可用物理方法取代。 当产品仅用物理化学方法表示生物活性，结果应用重量表示。 产品出厂检定，工厂可合理选择定量方法（生物测定还是物理化 学鉴定）,免疫化学性质(Q6B),产品的作用是产生抗体，则对其免疫性质应全面鉴定。 抗原用蛋白结合试验方法测定抗体需测定其亲和力和免疫反应性（包括交叉反应性）。用免疫化学方法（如ELISA，Western Blot）测定的其些蛋白分子药物，则用可识别蛋白分子上不同抗原决定簇的抗体。蛋白质的免疫化学特性可用以建立鉴别、一致性、纯度或定量方法。如免疫化学特性试验用作批出厂检验，则抗体有关材料应详细建立。,纯度

22、、杂质和污染物(Q6B),纯度： 纯度或相对纯度的结果随方法而异。 以其某个生物活性为指标的相对纯度用生物活性单位或重量表示。 纯度用几种方法合并的结果进行估计。 当变异体是从生产过程形成的预期产物，则应看作为产品有关物质而不是杂质。 产品有关物质应制订其一个成份或混合成份的具体要求表示其纯度。 工厂在出厂检验时可选用合理的其中一种方法测定其纯度。,纯度、杂质和污染物(Q6B),杂质 ： 杂质有的是生产过程产生，有的是与产品有关。如果杂质可以分离，则应制订杂质限度。 生产有关杂质是指生产过程中产生的杂质，产品有关杂质是指生产过程或贮存过程产生的分子变异体。 杂质限度制定要根据临床前和临床研究的

23、数据和多批产品考察的数据而定。,纯度、杂质和污染物(Q6B),污染物： 污染物是指生产过程带入的危险性物质，如化学/生化物质（微生物蛋白酶）或某些微生物。污染物需严格控制。在生产过程中和最广终产品都要制订指标。 病毒和支原体污染的检查和质量控制参考ICH 的Q5A、Q5D。,含 量(Q6B),含量一般用蛋白质含量表示，应选择合适的物理化学方法测定蛋白质含量。 有时蛋白质测出的含量与生物测定的量是相关的。如有一定相关性，在生产过程中的参数可不用生物活性表示而用测得量表示。,分析方法有关问题(Q6B),对照标准品或对照物质: 如新药为全新化合物，工厂应建立工厂用的一级对照品，在日常应用时还应建立工

24、厂工作对照品。 对产品有关物质、生产过程有关杂质应分别建立对照物质。 分析方法的验证: 除生物技术产品或生物制品特殊应用方法外，应按ICH的Q2A、Q2B方法进行验证。,生产过程的控制(Q6B),根据生产工艺制订的标准规格对产品应是可控的并能重复的。 生产过程中各步严格控制的数据作为生产的产品一致性依据。 生产过程的试验结果可作为可接受限度亦可作为内控限度。 生产用原料应符合一定的标准。用于各种剂型的辅料及容器系统应符合药典标准。,放行的限度与货架限度(Q6B),总的要求是出厂限度要比货架限度更严，项目包括效价和降解产物，有些国家Release limit是指工厂的限度（in-house li

25、mits）不指货架限度。,规格的合理性(Q6B),对原料药及制剂制订标准规格是质量控制重要组成分部分，包括原料和辅料控制，生产过程测试、生产过程验证、稳定性试验、批和批之间的一致性。标准规格主要是验证(confirm）产品质量，不是鉴定（characterize）产品，因此所订的项目如总的参数符合要求，表示产品能维持在一定的质量水平上。,规格的合理性(Q6B),规格与生产工艺有关 规格要考虑原料药或制剂的稳定性 规格需与临床前及临床研究相联系 规格要与分析方法相联系,原料药规格(Q6B),外观和性状 鉴别 应有一定专属性。 纯度和杂质 效价 含量,制剂规格(Q6B),药典的要求适用于相关的剂型

26、。 鉴别 纯度与杂质 效价 含量 一般性试验 如pH和渗透压度 制剂特有的其他测试,包括无菌、内毒素、微生物限度、装量，特殊物质，各种剂型均匀性，冷冻制品水份含量。,生产工艺有关杂质(Q6B),来源于细胞基质的杂质: 包括宿主细胞的蛋白质/多肽；核酸（宿主细胞/载体/总DNA）；多糖；病毒。 宿主细胞蛋白质：选用灵敏度高、对蛋白质杂质检测范围较宽的免疫分析法，即用生产菌种粗制品制备的多克隆抗体检测。 宿主细胞DNA：可用杂交技术直接测定产品，或在生产规模阶段证明提纯步骤是否已去除核酸。 病毒：生产工艺能否去除或灭活病毒，可参考ICHQ5A文件。,生产工艺有关杂质(Q6B),来源于培养基的杂质 包括诱导剂（多核苷酸、病毒）、抗生素，血清、其他培养基成份。下游的杂质 包括酶，化学/生化试剂（如溴化氰 bromide，胍（guanindin）， 氧化还原剂，无机盐（如重金属、砷、非金属离子），溶媒，载体/配体（如单克隆抗体），其他可沥滤出的物质（Leachables）。,产品有关杂质(Q6B),截短式（Truncated forms），蛋白质/多肽中失去氨基酸或内部裂解。 去酰胺化，异构化，SS链误联，氧化形式等。 聚合类杂质，包括双聚体、多聚体。,谢 谢 THANK YOU FOR YOUR ATTENTION,祝ICH学习研讨会圆满成功!,