在基因治療產(chǎn)品迅速發(fā)展的今天，質(zhì)量控制如何做？

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來(lái)源：藥渡

2021-08-17

基因治療（gene therapy）是指將外源正常基因導入靶細胞，以糾正或補償基因缺陷和異常引起的疾病，從而達到治療目的，也就是通過(guò)基因轉移技術(shù)將外源基因插入患者適當的受體細胞中，使外源基因表達的產(chǎn)物能治療某種疾病。

前言

從廣義說(shuō)，基因治療還可包括在核酸水平治療某些疾病的措施和新技術(shù)，如RNA干擾技術(shù)。基因治療技術(shù)從1990年開(kāi)始第1例臨床試驗至今，經(jīng)歷了近30年的發(fā)展，其間一度跌入低谷，后在爭議中前行，直至最近幾年取得了不俗的進(jìn)展，重新成為各國研究的熱點(diǎn)。

2019年5月美國食品藥品監督管理局（FDA）批準了1個(gè)用于治療小兒脊髓性肌萎縮癥（SMA）的基因治療產(chǎn)品Zolgensma。除此以外，目前國內外還有10個(gè)基因治療產(chǎn)品已被批準上市。截至2019年10月20日，ClinicTrails.gov 網(wǎng)站的數據顯示全球已登記基因治療臨床試驗總數為4091項，其中美國2198項，中國279項。

基因治療產(chǎn)品途徑

基因治療產(chǎn)品正被研究用于治療包括癌癥、遺傳病和傳染病在內的疾病。

基因治療有體內與體外兩種途徑，基因治療產(chǎn)品按技術(shù)特點(diǎn)包括以下五種：

•質(zhì)粒DNA：環(huán)狀DNA分子可以通過(guò)基因工程將治療基因攜帶到人類(lèi)細胞中。

•病毒載體：病毒具有將遺傳物質(zhì)傳遞到細胞中的自然能力，因此一些基因治療產(chǎn)品是從病毒中衍生出來(lái)的。一旦病毒被改造以消除它們引起傳染病的能力，這些經(jīng)過(guò)修飾的病毒就可以被用作載體(載體)，將治療基因攜帶到人類(lèi)細胞中。

•細菌載體：細菌可以被修飾以防止它們引起傳染病，然后作為載體(載體)將治療基因攜帶到人體組織中。

•人類(lèi)基因編輯技術(shù)：基因編輯的目的是破壞有害基因或修復突變基因。

患者源性細胞基因治療產(chǎn)品：細胞從病人身上移除，基因改造(通常使用病毒載體)，然后返回給病人。

圖1 基因治療產(chǎn)品途徑

質(zhì)量研究

隨著(zhù)對產(chǎn)品認識的深入和檢測技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的質(zhì)量研究應不斷補充和完善并貫穿于整個(gè)生命周期。研究應采用先進(jìn)、成熟的分析方法，全面了解產(chǎn)品質(zhì)量屬性，評估質(zhì)量屬性與產(chǎn)品安全性、有效性的相關(guān)性。

質(zhì)量特性的研究應選用代表性工藝批次和適當生產(chǎn)階段的樣品作為研究對象，代表性批次如非臨床研究批次、中試批次、關(guān)鍵性臨床批次或商業(yè)化工藝批次等，生產(chǎn)階段樣品如原材料、中間體、原液和成品。原液和制劑之間若存在質(zhì)量特性的差異，應分別取樣進(jìn)行分析。對于復核核酸載體，應對核酸載體、復核組分和最終復合物分別進(jìn)行研究。

質(zhì)量研究?jì)热輵采w所有可能與產(chǎn)品安全性、有效性相關(guān)的特性，一般包括結構、鑒別、一般理化特性、純度、生物學(xué)活性、基因轉導效率、雜質(zhì)、基因型、表型等，具體研究項目應根據產(chǎn)品類(lèi)型、作用機制、原材料和生產(chǎn)工藝決定。

▲結構和特性分析

結構的研究包括一級結構和高級結構。采用多種方法，如測序、限制性酶切譜圖等，對載體完整的基因序列進(jìn)行確認，尤其是目的基因以及相關(guān)的選擇/調節/控制元件，基因中應不含有致癌或促瘤基因。

▲生物學(xué)活性

生物學(xué)活性的研究和方法學(xué)建立應依據產(chǎn)品適應癥、給藥途徑和作用機制進(jìn)行開(kāi)發(fā)，盡可能建立與作用機制相同或相似的體、內外分析方法用于活性研究和質(zhì)量控制。研究應能反應產(chǎn)品的轉導活性，以及替代、補償、阻斷、修正特定基因的預期作用。含有多種活性成分的制品，需要分別建立方法對各個(gè)成分的活性進(jìn)行測定，同時(shí)還應考慮活性成分之間可能存在的干擾或者協(xié)同作用。

▲純度、雜質(zhì)和污染物分析

雜質(zhì)主要包括產(chǎn)品相關(guān)雜質(zhì)和工藝相關(guān)雜質(zhì)。

產(chǎn)品相關(guān)雜質(zhì)包括所有非目標或非功能形式的生產(chǎn)產(chǎn)物。病毒類(lèi)載體一般應分析產(chǎn)物中的空殼病毒、錯誤包裝病毒、雜合病毒、無(wú)活性病毒顆粒，病毒聚集體等雜質(zhì)在產(chǎn)品中的殘留水平，并對其安全性進(jìn)行評估；核酸類(lèi)載體一般應分析錯誤序列、不完整序列、降解片段、差異結構、錯誤修飾、或復雜遞送系統錯誤組裝組分等的殘留水平；微生物載體一般應對株菌的單克隆性、質(zhì)粒或改造基因丟失率等情況進(jìn)行檢定。

▲含量

建立基因治療產(chǎn)品物理數量和生物數量的檢測指標，如：顆粒數、感染性滴度或感染性顆粒數、基因組DNA/RNA或質(zhì)粒DNA濃度、細菌數等。病毒載體應對總顆粒數與感染性滴度或感染性顆粒數的比例進(jìn)行控制，病毒載體類(lèi)制劑建議以物理滴度計算臨床計量。活的微生物載體應對活率，以及活菌與死菌的比例進(jìn)行控制。分析應盡可能使用標準品或對照品來(lái)校準含量測定結果。

▲其他特性分析

一般理化特定分析，如外觀(guān)、澄清度、可見(jiàn)異物、不溶性微粒、pH值、滲透壓等。此外，還可能要對病毒載體的復制能力、插入位點(diǎn)、質(zhì)粒載體的轉導率等。

質(zhì)量控制

質(zhì)量標準的制定以控制最終產(chǎn)品的質(zhì)量和批間一致性為目的，具體應根據工藝和控制需要對不同階段的樣品制定質(zhì)量標準，一般包括原液，半成品（如有）和制劑的質(zhì)量標準。質(zhì)量標準的確定應基于質(zhì)量研究，根據產(chǎn)品質(zhì)量屬性與安全性、有效性的相關(guān)性確定質(zhì)量標準的具體內容，一般包括檢驗項目、分析方法和可接受標準。

標準限度一般應基于目標產(chǎn)品質(zhì)量的設定、代表性工藝批次分析數據的統計、穩定性研究結果，以及人體或動(dòng)物安全性研究數據等多個(gè)方面設定。

原液的質(zhì)量標準一般包括外觀(guān)、鑒別、理化特性、純度、含量、活性、外源因子、內毒素、雜質(zhì)（產(chǎn)品相關(guān)和工藝相關(guān)雜質(zhì)），以及其他藥典規定檢測項目。

對于非復制型或條件復制型病毒載體，應對可復制型病毒進(jìn)行檢測和控制。除上述原液檢測項目外，制劑質(zhì)量標準還應關(guān)注受制劑處方、制劑生產(chǎn)工藝和包裝容器影響的其他質(zhì)量屬性，一般還包括（但不限于）：轉導效率、感染活性、制劑外觀(guān)、裝量、可抽取體積、水分殘留、制劑理化特性（如pH值、折光率、滲透壓、不溶性微粒、可見(jiàn)異物等）、關(guān)鍵輔料含量（鋁、復合輔料等）、制劑工藝雜質(zhì)、可復制型病毒（如適宜），以及藥典要求的制劑檢項等。

制劑若采用特殊容器或藥械組合裝置，還需要根據裝置的功能增加特定的放行檢測。對于部分未納入質(zhì)量標準的檢測項目，應說(shuō)明其合理性，并提供驗證依據。

穩定性研究

基因治療產(chǎn)品穩定性研究可參照《生物制品穩定性研究技術(shù)指導原則（試行）》和ICH Q5C的一般原則和相關(guān)要求進(jìn)行，同時(shí)根據產(chǎn)品自身特點(diǎn)、臨床用藥情況等合理設計研究方案。

研究項目一般包括長(cháng)期穩定性、加速穩定性、影響因素研究、運輸穩定性、使用穩定性等，研究條件應根據具體保存、運輸和使用情況，以及相應研究條件下研究結果的指示意義具體確定。研究應選用代表性工藝樣品，裝于代表性包裝容器或使用器材進(jìn)行。

穩定性研究監測項目應全面，尤其是對產(chǎn)品安全性、有效性、穩定性有重要指示意義的檢測項目。研究期限應覆蓋實(shí)際保存或使用時(shí)限。

容器和密閉系統

容器和密閉系統一般包括原液、半成品（如有）、制劑的包裝容器，生產(chǎn)過(guò)程中原材料、中間品的保存容器，以及生產(chǎn)過(guò)程中與產(chǎn)品直接接觸的生產(chǎn)管線(xiàn)，如生物反應袋、一次性管線(xiàn)等。

為避免儲存容器或密閉系統對產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生非預期影響，應對容器和密閉系統進(jìn)行相容性研究、密閉性研究和安全性評估，特定條件下的密閉保存容器還應進(jìn)行相應條件下的適用性研究，如冷凍適應性等。

對于具有特殊功能的次級包裝材料，應將次級包裝材料納入容器和密閉系統的研究中，對其相應功能進(jìn)行研究和驗證。如涉及特殊給藥裝置，如電穿孔裝置、鼻噴裝置、無(wú)針注射器等，需提交相關(guān)研究資料或其他適用的支持資料。

參考文獻：

[1] 基因治療產(chǎn)品藥學(xué)研究與評價(jià)技術(shù)指導原則（征求意見(jiàn)稿）

[2] 2021年中國基因治療行業(yè)概覽