尹華靜,王寅,戴學(xué)棟,吳爽,尹茂山,李崢,孫濤,王慶利
國(guó)家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心,北京 100022
新型冠狀病毒(簡(jiǎn)稱新冠)肺炎疫情自暴發(fā)至今已近3年,給全球人類健康、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)面影響,而預(yù)防用新冠疫苗是緩解和終止疫情的重要手段。目前國(guó)內(nèi)已有多款新冠疫苗獲批附條件上市,如滅活疫苗、重組蛋白疫苗和腺病毒載體疫苗等。
與大多數(shù)RNA病毒一樣,新冠病毒易發(fā)生突變。隨著新冠病毒在全球的廣泛傳播,變異株不斷出現(xiàn),其抗原性、傳播能力和毒力與原始毒株均可能明顯不同,影響了現(xiàn)有可用疫苗的有效性,新冠變異株疫苗的研發(fā)已成為全球關(guān)注的重點(diǎn)。為積極應(yīng)對(duì)新冠肺炎疫情,加快相關(guān)疫苗研發(fā),國(guó)家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心疫苗審評(píng)團(tuán)隊(duì)結(jié)合國(guó)內(nèi)疫情形勢(shì)及疫苗接種情況、新冠變異株疫苗研發(fā)特點(diǎn)、國(guó)內(nèi)研發(fā)現(xiàn)狀、國(guó)際專題研討會(huì)情況和專家討論意見(jiàn),參考國(guó)外發(fā)布的相關(guān)指導(dǎo)原則,形成了中國(guó)針對(duì)新冠變異株預(yù)防用疫苗的研發(fā)及評(píng)價(jià)共識(shí)。
本文基于目前形成的新冠變異株疫苗評(píng)價(jià)共識(shí),結(jié)合國(guó)內(nèi)疫苗研發(fā)現(xiàn)狀以及溝通交流和審評(píng)中常見(jiàn)問(wèn)題,闡明了非臨床研究評(píng)價(jià)中的關(guān)注點(diǎn)及審評(píng)考慮,以期為新冠疫苗的非臨床研究評(píng)價(jià)提供參考,此外,經(jīng)新冠疫苗研發(fā)和評(píng)價(jià)積累的經(jīng)驗(yàn)也將為以后其他創(chuàng)新性疫苗的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。
基于有無(wú)第一代疫苗的研發(fā)基礎(chǔ),現(xiàn)階段針對(duì)值得關(guān)注的變異株(variants of concern,VOC)疫苗的研發(fā)主要分為以下幾種情況:創(chuàng)新型新冠變異株疫苗、在第一代疫苗基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的改良型新冠變異株疫苗,以及針對(duì)非當(dāng)前流行株開(kāi)發(fā)的新冠疫苗擬進(jìn)一步研發(fā)。
1.1 創(chuàng)新型新冠變異株疫苗 創(chuàng)新型新冠變異株疫苗是指無(wú)第一代疫苗研發(fā)基礎(chǔ),或無(wú)法從第一代疫苗研究數(shù)據(jù)獲得支持的新冠變異株疫苗,一般是指未研發(fā)針對(duì)原型株的疫苗,直接進(jìn)行變異株疫苗研發(fā)。以下兩種情況應(yīng)按照創(chuàng)新型疫苗研發(fā)策略開(kāi)展非臨床研究:第一代疫苗尚未進(jìn)入臨床試驗(yàn)或處于早期臨床開(kāi)發(fā)階段(尚未完成Ⅱ期臨床試驗(yàn)),積累的非臨床和臨床安全性和有效性數(shù)據(jù)較少,在此階段進(jìn)行變異株疫苗研發(fā);第一代疫苗雖已上市或已進(jìn)入后期臨床試驗(yàn)階段,但變異株疫苗產(chǎn)生了可影響疫苗安全性和/或有效性的重大藥學(xué)變更,無(wú)法橋接第一代疫苗的非臨床研究數(shù)據(jù)。
創(chuàng)新型新冠變異株疫苗應(yīng)參考《新型冠狀病毒預(yù)防用疫苗研發(fā)技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》《新型冠狀病毒預(yù)防用疫苗非臨床有效性研究與評(píng)價(jià)技術(shù)要點(diǎn)(試行)》進(jìn)行相應(yīng)的非臨床研究。筆者曾在《新型冠狀病毒預(yù)防性疫苗非臨床研究評(píng)價(jià)的考慮》一文中對(duì)相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行了解讀,可為創(chuàng)新型新冠變異株疫苗的研發(fā)提供參考[1-3]。臨床試驗(yàn)開(kāi)展前需完成的主要非臨床研究?jī)?nèi)容包括動(dòng)物免疫原性試驗(yàn)、動(dòng)物保護(hù)力試驗(yàn)、n+1次重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)、局部刺激性試驗(yàn)、過(guò)敏試驗(yàn)等,以及結(jié)合疫苗特征需提供的其他安全性研究,如新佐劑或新輔料的安全性研究數(shù)據(jù)或核酸類疫苗的組織分布研究等。
此外,在動(dòng)物免疫原性試驗(yàn)和/或攻毒保護(hù)試驗(yàn)中,建議研究疫苗對(duì)包括當(dāng)前主要流行變異株的VOC真病毒的交叉中和活性,分析疫苗是否具有廣譜作用;在動(dòng)物免疫原性中,鼓勵(lì)與其他已有人體有效性和安全性數(shù)據(jù)的第一代新冠疫苗進(jìn)行頭對(duì)頭比較,為變異株疫苗研發(fā)的必要性以及優(yōu)勢(shì)提供依據(jù)。
1.2 改良型新冠變異株疫苗 改良型變異株疫苗是基于第一代疫苗研發(fā),可從第一代疫苗研究數(shù)據(jù)獲得支持的新冠變異株疫苗。改良型變異株疫苗需要開(kāi)展的非臨床研究?jī)?nèi)容取決于第一代疫苗所處的開(kāi)發(fā)階段、積累的藥學(xué)研究數(shù)據(jù)、已有的非臨床和臨床安全性和有效性數(shù)據(jù)。
若第一代疫苗已完成Ⅱ期臨床試驗(yàn),積累了一定的非臨床和臨床數(shù)據(jù),可初步提示其有效性和安全性。在此階段開(kāi)發(fā)的改良型疫苗,若其藥學(xué)改變僅限于毒株或抗原序列的替換,或除毒株或抗原序列替換外的其他藥學(xué)變更不影響有效性或安全性,且臨床免疫方案等與第一代疫苗相同,則可簡(jiǎn)化非臨床研究。有效性方面,應(yīng)進(jìn)行與第一代疫苗頭對(duì)頭對(duì)比的動(dòng)物免疫原性試驗(yàn),應(yīng)至少能證實(shí)改良型疫苗誘導(dǎo)的針對(duì)目標(biāo)毒株和當(dāng)下流行株的免疫原性優(yōu)于第一代疫苗。鼓勵(lì)采用相關(guān)動(dòng)物模型進(jìn)行保護(hù)力試驗(yàn),分析對(duì)比第一代疫苗和改良型疫苗對(duì)原型株及VOC的交叉保護(hù)作用。安全性方面,需采用終產(chǎn)品進(jìn)行刺激性和過(guò)敏性試驗(yàn),在進(jìn)入臨床試驗(yàn)前通常不需要其他非臨床安全性研究。若第一代疫苗在非臨床/臨床試驗(yàn)或臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)非預(yù)期安全性問(wèn)題或存在特殊安全性擔(dān)憂,應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行必要的非臨床安全性研究,如毒性機(jī)制研究、重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)等。此外,如果第一代疫苗尚未開(kāi)展生殖毒性試驗(yàn),應(yīng)在臨床試驗(yàn)期間進(jìn)行生殖毒性研究。若改良型疫苗的接種方案與第一代疫苗不同,應(yīng)按照具體問(wèn)題具體分析的原則制定改良型疫苗的非臨床研究策略。
應(yīng)按照基于科學(xué)、基于風(fēng)險(xiǎn)、具體問(wèn)題具體分析的原則,綜合考慮改良型疫苗的非臨床研究策略。如根據(jù)對(duì)不同技術(shù)路線疫苗安全性和有效性的認(rèn)知,也可能增加或減少某些非臨床安全性研究;基于藥學(xué)變更的具體特征,綜合考慮可借鑒的第一代疫苗研究數(shù)據(jù),在確保安全有效底線的前提下,簡(jiǎn)化非臨床研究。如研發(fā)者在附條件上市第一代疫苗基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了針對(duì)包括當(dāng)下流行株Omicron株在內(nèi)的多價(jià)疫苗,存在可影響疫苗安全性和/或有效性的重大藥學(xué)變更,考慮到含相同Omicron株抗原量的多價(jià)疫苗的保護(hù)力不低于Omicron株單價(jià)疫苗,結(jié)合改良型新冠變異株疫苗非臨床橋接研究策略,可不必開(kāi)展多價(jià)疫苗的保護(hù)力研究;但多價(jià)疫苗的免疫原性增強(qiáng),可能會(huì)引起全身毒性反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)增加,因此需開(kāi)展可支持臨床方案的重復(fù)給藥毒性研究。
1.3 針對(duì)非當(dāng)前流行株開(kāi)發(fā)的新冠疫苗 新冠病毒變異快,而有些針對(duì)當(dāng)時(shí)VOC開(kāi)發(fā)的新冠疫苗由于臨床前研發(fā)周期長(zhǎng),原目標(biāo)毒株已非當(dāng)前流行株,但申請(qǐng)人擬繼續(xù)研發(fā)。在已有非臨床研究數(shù)據(jù)可提示擬申報(bào)疫苗安全性及對(duì)預(yù)防原目標(biāo)毒株感染所致疾病有效性的前提下,需進(jìn)一步開(kāi)展針對(duì)原目標(biāo)毒株及當(dāng)前流行株的真病毒交叉中和活性對(duì)比試驗(yàn),提供針對(duì)當(dāng)前流行株的有效性證據(jù)。針對(duì)非當(dāng)前流行株開(kāi)發(fā)的新冠疫苗誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體對(duì)當(dāng)前流行株的真病毒交叉中和活性有不同程度的降低,在這種情況下應(yīng)綜合品種特點(diǎn)、中和活性下降程度、疫情形勢(shì)、疫苗接種情況和/或可獲得的人體數(shù)據(jù),慎重考慮繼續(xù)開(kāi)發(fā)的必要性及研發(fā)策略。
王寅等[4]曾在《新型冠狀病毒預(yù)防性疫苗非臨床研究中的常見(jiàn)問(wèn)題》一文中歸納了當(dāng)時(shí)溝通交流及審評(píng)過(guò)程的常見(jiàn)問(wèn)題,本文僅對(duì)近期新發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行歸納,闡明審評(píng)的考慮和建議,為后續(xù)新冠疫苗的非臨床研究提供參考。
2.1 受試物的代表性 非臨床研究受試物應(yīng)能代表臨床試驗(yàn)擬用樣品。若非臨床研究樣品與臨床樣品存在藥學(xué)差異,應(yīng)進(jìn)行必要的非臨床橋接研究,以評(píng)估藥學(xué)改變對(duì)受試物有效性和安全性的影響。
如某些情況下,為加速新冠變異株疫苗進(jìn)入臨床試驗(yàn),申請(qǐng)人以細(xì)胞池細(xì)胞株生產(chǎn)的樣品開(kāi)展非臨床評(píng)價(jià),但后續(xù)擬采用單克隆細(xì)胞株生產(chǎn)的樣品開(kāi)展臨床試驗(yàn)??紤]到該藥學(xué)變更可能影響疫苗的安全性和/或有效性,應(yīng)至少開(kāi)展變更前后樣品的免疫原性對(duì)比研究,結(jié)合藥學(xué)可比性研究結(jié)果,考慮需進(jìn)一步開(kāi)展的非臨床安全性和/或有效性研究項(xiàng)目。
2.2 有效性試驗(yàn)
2.2.1 免疫原性 應(yīng)根據(jù)疫苗類別及作用機(jī)理開(kāi)展免疫原性研究,建議在多種動(dòng)物種屬中評(píng)價(jià)疫苗的免疫原性,既可觀察有效性,也可為重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)等非臨床安全性評(píng)價(jià)的動(dòng)物種屬選擇提供依據(jù)。如某新冠疫苗僅在小鼠中開(kāi)展免疫原性研究,在hACE2小鼠中評(píng)價(jià)保護(hù)力,但擬采用大鼠開(kāi)展重復(fù)給藥毒性試驗(yàn),這種動(dòng)物種屬選擇的依據(jù)是不充分的。
免疫原性試驗(yàn)確定的免疫程序,應(yīng)與保護(hù)力試驗(yàn)、臨床試驗(yàn)免疫程序相互支持。如某新冠疫苗小鼠免疫原性試驗(yàn)結(jié)果顯示,0/14 d程序的免疫效果優(yōu)于0/28 d程序,但申請(qǐng)人在未與0/21 d程序進(jìn)行免疫原性對(duì)比的情況下,就將臨床免疫程序設(shè)計(jì)為0/21 d,是缺乏合理性依據(jù)的。
2.2.2 保護(hù)力試驗(yàn)
2.2.2.1 動(dòng)物模型 創(chuàng)新型新冠變異株疫苗應(yīng)至少采用1種相關(guān)動(dòng)物開(kāi)展攻毒試驗(yàn),現(xiàn)階段常用動(dòng)物模型有hACE2轉(zhuǎn)基因小鼠、倉(cāng)鼠及恒河猴等。部分研究者采用了瞬轉(zhuǎn)hACE2小鼠模型進(jìn)行攻毒試驗(yàn)。根據(jù)專家討論達(dá)成共識(shí):鑒于瞬轉(zhuǎn)hACE2動(dòng)物模型的肺部及游離受體表達(dá)情況、持續(xù)時(shí)間、轉(zhuǎn)染量等不明確,不宜用于評(píng)價(jià)新冠疫苗的有效性。
根據(jù)《新型冠狀病毒預(yù)防用疫苗非臨床有效性研究與評(píng)價(jià)技術(shù)要點(diǎn)(試行)》,在攻毒試驗(yàn)中,一般以動(dòng)物形成中度及以上間質(zhì)性肺炎和一定程度的病毒載量升高為模型建立成功的標(biāo)準(zhǔn)。若在設(shè)定的檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)模型對(duì)照組大多數(shù)動(dòng)物肺部病毒載量低于檢測(cè)限和/或肺部病理?yè)p傷程度較輕,則不認(rèn)為該模型建立成功,無(wú)法用于評(píng)價(jià)疫苗保護(hù)力。有研究顯示,與原型株相比,當(dāng)前流行株Omicron株對(duì)轉(zhuǎn)基因小鼠、倉(cāng)鼠的致病力均有所降低[5],給新冠疫苗的動(dòng)物體內(nèi)藥效學(xué)評(píng)價(jià)帶來(lái)了一定挑戰(zhàn)。但根據(jù)專家共識(shí)及部分在研新冠疫苗研究資料顯示的Omicron株攻毒動(dòng)物模型數(shù)據(jù),指導(dǎo)原則中提出的模型建立標(biāo)準(zhǔn)及疫苗有效性標(biāo)準(zhǔn)仍是適用的評(píng)價(jià)指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,也鼓勵(lì)研究者探索其他可用于體內(nèi)保護(hù)力評(píng)價(jià)的藥效學(xué)指標(biāo)。
2.2.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)建議采用當(dāng)前主要流行株進(jìn)行攻毒,同時(shí)評(píng)價(jià)該疫苗免疫后血清對(duì)主要流行株的交叉中和活性。
試驗(yàn)中采用的免疫劑量及免疫程序應(yīng)能支持臨床試驗(yàn)方案的有效性。某新冠疫苗恒河猴保護(hù)力試驗(yàn)中的給藥劑量高于臨床擬用劑量,這種情況下應(yīng)關(guān)注非臨床獲得的有效劑量能否支持臨床擬用劑量。某疫苗臨床擬用免疫程序?yàn)?/28 d,而動(dòng)物攻毒試驗(yàn)采用0/21 d免疫,這種情況下應(yīng)提供動(dòng)物攻毒試驗(yàn)所用免疫程序能支持臨床擬定免疫程序有效性的證據(jù),如在所選動(dòng)物模型上,0/21 d免疫誘導(dǎo)產(chǎn)生的免疫應(yīng)答水平不高于0/28 d。
試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)一般包括體重、體溫、肺組織病理學(xué)檢查和病毒載量測(cè)定,以肺部病毒載量下降(≥2 log)和肺部病理改善為有效性評(píng)價(jià)的基本要求。目前有研究顯示,在某些hACE2轉(zhuǎn)基因小鼠模型中,如K18-hACE2小鼠、CAG-hACE2小鼠等,新冠病毒感染可導(dǎo)致動(dòng)物死亡[6-9]。這種情況下,除評(píng)價(jià)疫苗對(duì)死亡率的降低作用外,仍需基于相同時(shí)間點(diǎn)肺部病毒載量下降和肺部病理改善程度進(jìn)一步評(píng)價(jià)疫苗的有效性。
2.2.3 其他問(wèn)題 在檢測(cè)中和抗體時(shí),采用假病毒中和試驗(yàn)檢測(cè)抗體中和活性的方法尚未獲得充分驗(yàn)證,其試驗(yàn)結(jié)果與有效性的相關(guān)性尚不明確,因此需采用真病毒進(jìn)行中和抗體檢測(cè)。
2.3 重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)
2.3.1 動(dòng)物種屬 為充分提示免疫反應(yīng)可能帶來(lái)的毒性,疫苗重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)應(yīng)在有免疫原性反應(yīng)的相關(guān)動(dòng)物種屬上進(jìn)行。因此通常應(yīng)首先進(jìn)行多種動(dòng)物種屬的免疫原性研究,在此基礎(chǔ)上選擇相關(guān)動(dòng)物種屬進(jìn)行重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)。
2.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 參考《預(yù)防用生物制品臨床前安全性評(píng)價(jià)技術(shù)審評(píng)一般原則》,重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)基于動(dòng)物抗體產(chǎn)生特征一般采取2~3周給藥間隔,旨在暴露最佳免疫應(yīng)答下的毒性,但需關(guān)注不同疫苗在所選動(dòng)物種屬中的免疫應(yīng)答特征差異。某新冠疫苗免疫間隔研究顯示,間隔28 d的免疫效果優(yōu)于間隔14 d,重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)給藥間隔設(shè)計(jì)為14 d。這種情況下需說(shuō)明給藥間隔設(shè)計(jì)的合理性,分析該給藥間隔設(shè)計(jì)是否能充分暴露最佳免疫應(yīng)答下的毒性。另一新冠疫苗免疫間隔研究顯示,0/7與0/14和0/21 d免疫誘導(dǎo)兔產(chǎn)生免疫應(yīng)答水平未見(jiàn)明顯差異,提示如果在兔中進(jìn)行安全性評(píng)價(jià),選擇間隔7 d給藥具有一定合理性;但該疫苗采用食蟹猴進(jìn)行重復(fù)給藥毒性試驗(yàn),給藥間隔7 d,免疫原性結(jié)果顯示,食蟹猴首次免疫后14 d才檢測(cè)到抗體,提示抗體產(chǎn)生存在種屬差異,結(jié)合食蟹猴抗體產(chǎn)生特征,認(rèn)為該給藥間隔設(shè)計(jì)缺乏合理性。
2.4 佐劑 新冠疫苗處方中一般會(huì)加入佐劑以增強(qiáng)免疫應(yīng)答水平,降低抗原使用量。所選佐劑除傳統(tǒng)鋁佐劑外,還有選擇已用于其他上市疫苗的新型佐劑,如CpG 1018、MF59或AS03等。研發(fā)者一般會(huì)選擇與已上市新型佐劑基本相同的處方,在免疫原性試驗(yàn)中探索疫苗添加佐劑的必要性、佐劑種類及佐劑/抗原配比??紤]到這些新型佐劑已獲得了一定的非臨床/臨床應(yīng)用數(shù)據(jù),可提示佐劑本身的安全性特征,其安全性評(píng)價(jià)一般可在重復(fù)給藥毒性試驗(yàn)中設(shè)置佐劑對(duì)照組,用于分析非預(yù)期疫苗異常反應(yīng)與佐劑和/或抗原的相關(guān)性,而無(wú)需單獨(dú)開(kāi)展佐劑的安全性評(píng)價(jià)。
對(duì)于完全無(wú)安全性數(shù)據(jù)參考的全新佐劑,應(yīng)進(jìn)行完整的佐劑非臨床安全性評(píng)價(jià)。此外,佐劑的添加在提高有效性的同時(shí),也可能帶來(lái)新的安全性風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)防性疫苗是用于健康人群,可接受的安全性風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)更低,在含佐劑疫苗研發(fā)過(guò)程中不能一味追求免疫應(yīng)答升高,應(yīng)慎重評(píng)價(jià)佐劑帶來(lái)的安全性風(fēng)險(xiǎn)。
2.5 非臨床橋接研究 在發(fā)生藥學(xué)變更時(shí),根據(jù)該變更對(duì)疫苗安全性和/或有效性的影響情況以及藥學(xué)可比性研究結(jié)果,可能需開(kāi)展非臨床橋接研究。需要強(qiáng)調(diào)的是,非臨床橋接研究的目的主要是評(píng)價(jià)藥學(xué)變更帶來(lái)的產(chǎn)品是安全性和/或有效性差異,以橋接已有的非臨床/臨床研究數(shù)據(jù),因此應(yīng)設(shè)置變更前樣品對(duì)照組,進(jìn)行變更前后樣品終產(chǎn)品的頭對(duì)頭對(duì)比試驗(yàn)。
盡快研制出可有效緩解和終止疫情的預(yù)防用疫苗是研發(fā)者及監(jiān)管機(jī)構(gòu)的共同目標(biāo)。本文對(duì)新冠變異株疫苗的非臨床研究評(píng)價(jià)技術(shù)要點(diǎn)結(jié)合溝通交流及審評(píng)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行梳理總結(jié),以期為新冠變異株疫苗的研發(fā)提供參考。新冠疫苗的研發(fā)可能是個(gè)長(zhǎng)期的課題,新冠病毒轉(zhuǎn)歸、疫苗接種策略、新冠變異株疫苗研發(fā)的必要性和策略以及新佐劑研發(fā)和評(píng)價(jià)等仍需積累數(shù)據(jù)有待進(jìn)一步探討。但經(jīng)新冠疫苗研發(fā)和評(píng)價(jià)積累的經(jīng)驗(yàn)將為以后創(chuàng)新性疫苗的研發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。