王一平,譚德講,孫會敏,毛群穎,2,梁爭論,2
1.中國食品藥品檢定研究院,北京 102629;2.國家衛(wèi)生健康委員會生物技術(shù)產(chǎn)品檢定方法及其標(biāo)準(zhǔn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102629
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有復(fù)現(xiàn)、保存和傳遞量值的作用,對實(shí)現(xiàn)測量結(jié)果的溯源性,保證測量結(jié)果在時間與空間上的連續(xù)性與可比性,進(jìn)而確保測量結(jié)果的可靠、有效與國際互認(rèn)具有關(guān)鍵作用。生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)指用于生物制品效價、活性或含量測定或其特性鑒別、檢查的生物標(biāo)準(zhǔn)品、生物參考品[1]。與化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不同,生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)基于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和應(yīng)用特性,具有穩(wěn)定性要求高、研制成本高、品種種類少、用戶少以及所對應(yīng)制品使用人群數(shù)量巨大等特點(diǎn),對該類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研發(fā)和應(yīng)用提出了挑戰(zhàn)。
生命周期管理(life cycle management,LCM)自20 世紀(jì)60 年代提出后,已廣泛應(yīng)用于藥品生產(chǎn)和質(zhì)量控制等方面[2-4]。生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為一種特殊的產(chǎn)品,包含立項(設(shè)計)、研制、應(yīng)用和替換批等各個環(huán)節(jié),同樣適合采用生命周期理念進(jìn)行管理。本文從生命周期視角,整體分析生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)從立項(設(shè)計)、研制、應(yīng)用、穩(wěn)定性監(jiān)測到替換批及停用的各個環(huán)節(jié),提出生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)LCM 的框架,即標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)全周期包含立項(設(shè)計)和建立在知識收集和風(fēng)險管理基礎(chǔ)上動態(tài)循環(huán)的3 個階段,并結(jié)合風(fēng)險管理的理念,分析生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生命周期不同階段存在的風(fēng)險點(diǎn),提出相應(yīng)的風(fēng)險控制措施(表1)。
生物制品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分為一級[世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)]、二級(區(qū)域性或國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì))和三級(企業(yè)內(nèi)控品)。當(dāng)溯源到一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時,二級和三級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的生物學(xué)活性或效價標(biāo)識均為IU;當(dāng)無法溯源到一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時,國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可標(biāo)識為特定活性單位(AU)或單位(U)。一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)主要為凍干劑型,二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可為凍干或液體劑型,三級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)一般為液體劑型。
1.1 生物制品國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 生物制品國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分為國際生物標(biāo)準(zhǔn)品(International biological measurement standard)和國際生物參考試劑(reference reagent)[5-6],包括生物治療、診斷試劑和疫苗 3 大類,其中生物治療類品種149 個,診斷試劑類品種157個,疫苗類品種97 個[5]。生物制品國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制依據(jù)為WHO TRS932[6]。2015年,中國食品藥品檢定研究院(National Institutes for Food and Drug Control,NIFDC)聯(lián)合英國國家生物制品檢定所(National Institute for Biological Standards and Control,NIBSC)建立了WHO Enterovirus A71(EV71)中和抗體國際標(biāo)準(zhǔn)品[7],該品種為我國首次主導(dǎo)建立的國際生物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),其后雙方又聯(lián)合建立了WHO EV71 疫苗國際標(biāo)準(zhǔn)品[8]。
1.2 生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 我國于1952年開始建立生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),包括細(xì)菌濁度標(biāo)準(zhǔn)品、破傷風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)品、白喉抗毒素、康氏抗原、青霉素參考品[9-10]。生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分為國家標(biāo)準(zhǔn)品和國家參考品,包括生物治療類品種74 個,疫苗類品種64 個,診斷試劑類品種210 個[11],收錄入《中國藥典》三部(2020 版)附錄的生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)62個[12]。生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)由NIFDC 負(fù)責(zé)制備、保存和分發(fā),研制依據(jù)為《中國藥典》三部(2020版)通則《生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備和標(biāo)定》[1]、WHO 國家(二級)標(biāo)準(zhǔn)品研制手冊[6]和ISO 17034:2016《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者能力認(rèn)可準(zhǔn)則》,即 CNAS:CL04(2017)[13]等。
ICH Q12強(qiáng)調(diào)風(fēng)險管理基礎(chǔ)上,提出建立一個貫穿于產(chǎn)品整個生命周期的協(xié)調(diào)統(tǒng)一的質(zhì)量體系[2]?!睹绹幍洹吠▌t<1220>將LCM 應(yīng)用到分析方法,將方法設(shè)計、確認(rèn)、轉(zhuǎn)移和驗(yàn)證活動整合到分析方法生命周期過程中,并將其視為一個連續(xù)動態(tài)而非割裂的不同獨(dú)立階段的活動,以提升分析方法的質(zhì)量水平[14-15]。風(fēng)險管理作為LCM 的重要手段,貫穿于生命周期全過程。風(fēng)險管理的步驟首先為風(fēng)險識別,主要關(guān)注什么可能出錯;其次為風(fēng)險分析,評估與風(fēng)險相關(guān)的危險因素,是對發(fā)生出錯事件可能性與嚴(yán)重性進(jìn)行定量或定性的過程;最后為風(fēng)險控制,即采取控制風(fēng)險的措施,做出降低和/或接受風(fēng)險的決定,目的是將風(fēng)險降低到一個可接受的水平。
將生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)立項(設(shè)計)和動態(tài)循環(huán)的3 個階段中各個獨(dú)立環(huán)節(jié)作為一個生命周期整體進(jìn)行風(fēng)險管理:包括原料篩選、生產(chǎn)制備、協(xié)作標(biāo)定、賦值、審批、應(yīng)用、穩(wěn)定性監(jiān)測、替換批和停用等。生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)全生命周期見圖1,生命周期的風(fēng)險識別和控制措施見表1。
表1 生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生命周期的風(fēng)險識別和控制措施
圖1 生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)全生命周期
3.1 生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)立項(設(shè)計) 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制應(yīng)遵守質(zhì)量源于設(shè)計的理念,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)預(yù)期用途,預(yù)設(shè)實(shí)際應(yīng)用時需滿足的均勻性、穩(wěn)定性等指標(biāo)。其中穩(wěn)定性指在規(guī)定的時間間隔和環(huán)境條件下,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性量值保持在規(guī)定范圍的能力;均勻性指標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)最小獨(dú)立包裝單元間或最小獨(dú)立包裝單元內(nèi)特性量值的差異。
3.2 第一階段
3.2.1 知識收集 了解和掌握生物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相關(guān)知識是LCM 的基礎(chǔ),有助于明確標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制和應(yīng)用相關(guān)風(fēng)險,采取相應(yīng)的控制措施,保障標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制和應(yīng)用的科學(xué)性和有效性。收集的知識應(yīng)包括但不限于以下幾點(diǎn):①標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)背景信息:包括研制的必要性和使用目的、預(yù)期年供應(yīng)數(shù)、預(yù)期使用效期及保存溫度;相關(guān)WHO 國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究報告數(shù)據(jù),如原料來源及構(gòu)成、生產(chǎn)制備、協(xié)作標(biāo)定、賦值、均勻性和穩(wěn)定性數(shù)據(jù)等。②標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)原料信息:應(yīng)了解標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)原料的生物活性及理化性質(zhì),以及均勻性、穩(wěn)定性、代表性和適用性等關(guān)鍵性能。以人源材料作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)原料或輔料時,需考慮倫理和生物安全性[9]。③檢測方法信息:生物活性檢測方法應(yīng)盡可能反映或模擬作用機(jī)制,并充分了解檢測方法的原理和特性,確認(rèn)檢測指標(biāo)與生物活性之間的相關(guān)性。應(yīng)采用經(jīng)驗(yàn)證的方法進(jìn)行生物活性檢測。充分了解檢測方法的誤差對于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的賦值以及穩(wěn)定性評價和質(zhì)量監(jiān)測具有重要意義。④參與協(xié)作標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)室信息:包括實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)資質(zhì)、經(jīng)驗(yàn)、試劑及儀器等信息,及其用于檢測同類樣品或相似樣品的任何已有方法。
3.2.2 原料選擇 原料是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制的基礎(chǔ),應(yīng)比對不同原料以獲得候選標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。原料質(zhì)量應(yīng)符合預(yù)期要求,原則上應(yīng)與相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)以及待測制品具有同質(zhì)性,不含干擾性雜質(zhì)或成分,具有足夠穩(wěn)定性和數(shù)量。
3.2.3 生產(chǎn)制備 應(yīng)針對制品性質(zhì)評估是否需凍干,如需制成凍干制品,應(yīng)優(yōu)化凍干工藝,保證凍干制品的生物活性不發(fā)生改變。凍干時,用于分裝、在線監(jiān)控、無菌/潔凈室空氣過濾、滅菌、洗滌和純水、存儲、凍干機(jī)等相關(guān)設(shè)備應(yīng)經(jīng)驗(yàn)證,需評估安瓿/西林瓶(中硼硅玻璃)的密封性,以及分裝、凍干過程、熔封、容器材質(zhì)和膠塞對候選標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生物活性和穩(wěn)定性的影響。所使用的檢測方法應(yīng)基于藥典或WHO 指南,使用其他檢測方法時需進(jìn)行驗(yàn)證或確認(rèn)。
3.2.4 質(zhì)量檢測 應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)特性和預(yù)期用途開展外觀、均勻性、水分、分裝精度、無菌和生物活性/效價等項目的檢測。凍干標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的外觀應(yīng)為一致、形狀良好的疏松體。通常需評價最小獨(dú)立包裝間的均勻性,根據(jù)預(yù)期使用目的,如允許分次使用,則需評價最小獨(dú)立包裝內(nèi)的均勻性,應(yīng)優(yōu)先選擇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)示的特性項目進(jìn)行均勻性檢測,并需關(guān)注抽樣方式,采用適宜的統(tǒng)計學(xué)方法分析樣本間的差異,要求均勻性檢驗(yàn)合格后,方可開展穩(wěn)定性等后續(xù)項目檢測;低水分含量對于凍干標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的長期儲存至關(guān)重要,WHO 國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的水分含量要求<1%,國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)水分含量應(yīng)<3.0%,分裝精度應(yīng)在±1%以內(nèi),無菌應(yīng)符合要求。
3.3 第二階段
3.3.1 協(xié)作標(biāo)定 協(xié)作標(biāo)定參與實(shí)驗(yàn)室數(shù)量和檢測次數(shù)與研究的目的有關(guān)。應(yīng)至少滿足《中國藥典》三部(2020 版)的相關(guān)規(guī)定,即協(xié)作單位應(yīng)至少3 家經(jīng)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室,獲得5 次獨(dú)立的有效結(jié)果,在此基礎(chǔ)上依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)特性以及檢測方法變異度確定實(shí)驗(yàn)室數(shù)目和檢測次數(shù),以滿足統(tǒng)計學(xué)要求。
協(xié)作標(biāo)定時為提高研制成功的概率以及考慮替換批的需要,可考慮同時制備和發(fā)放2 ~3 個候選標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣本。為評價實(shí)驗(yàn)室檢測能力和檢測方法以及候選標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對待測樣本的適應(yīng)性,可設(shè)置重復(fù)樣本,高、中、低濃度樣本以及不同基質(zhì)(如血清、血漿、球蛋白)樣本。
為考察標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的適用性,明確適用制品的類型,如標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是否同時適用于單價、多價及聯(lián)合疫苗等。在協(xié)作標(biāo)定時可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置不同類型待測樣本。
協(xié)作標(biāo)定時檢測方法應(yīng)經(jīng)驗(yàn)證,可選用單個或多個檢測方法。應(yīng)使用適宜的分析統(tǒng)計模型處理協(xié)作標(biāo)定數(shù)據(jù),并對每一次試驗(yàn)擬合模型的有效性進(jìn)行分析,證明擬合模型有效。兩個或多個檢測方法獲得的數(shù)據(jù)可在概率分布一致的前提下合并計算均值。協(xié)作標(biāo)定結(jié)果應(yīng)證明候選標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)能降低不同實(shí)驗(yàn)室間的檢測誤差。
3.3.2 賦值(定值) 當(dāng)有國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時,應(yīng)溯源到國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),即利用WHO 國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值傳遞的方式賦值,在協(xié)作標(biāo)定研究中直接對候選標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用現(xiàn)行國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行賦值。賦值應(yīng)遵循良好的統(tǒng)計原則,如采用線性模型時,應(yīng)評估一級和二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)之間的對數(shù)劑量-效應(yīng)關(guān)系的平行性。應(yīng)采用恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計學(xué)方法剔除實(shí)驗(yàn)室檢測結(jié)果的可疑值。當(dāng)采用多種檢測方法賦值時,應(yīng)在通過統(tǒng)計分析證實(shí)不同方法數(shù)據(jù)分布具有一致性的前提下方可合并賦值。同時,應(yīng)計算不確定度或95%可信限;當(dāng)無WHO 國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時,可人為賦予一個特定值,此時不考慮不確定度或95%可信限。如EV71 疫苗中和抗體國家標(biāo)準(zhǔn)品及抗原國家標(biāo)準(zhǔn)品,均為在協(xié)作標(biāo)定證明候選標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有降低不同實(shí)驗(yàn)室檢測誤差后,賦予一個特定值,均為1 000 U/mL[7-8,16]。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的賦值應(yīng)在均勻性、穩(wěn)定性以及質(zhì)量檢測完成后進(jìn)行。
3.3.3 穩(wěn)定性研究 穩(wěn)定性研究的目的為在設(shè)定的儲存條件下,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)特性量值能符合預(yù)期使用的時間,確定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分發(fā)到用戶的運(yùn)輸條件以及凍干制品復(fù)溶后生物活性的維持時間。
加速穩(wěn)定性試驗(yàn)應(yīng)依據(jù)《中國藥典》規(guī)定進(jìn)行(一般設(shè)4個溫度:4、25、37及-20 ℃)、不同時間點(diǎn)進(jìn)行測定,按照時間間隔先密后疏的原則實(shí)施。
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的預(yù)期有效時間可依據(jù)加速穩(wěn)定性研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果,應(yīng)用阿侖尼烏斯(Arrhenius)公式等預(yù)測模型推算,也可參考同一或同類產(chǎn)品的歷史資料或經(jīng)驗(yàn),以及使用者的反饋數(shù)據(jù)。目前生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不設(shè)有效期,按照規(guī)定條件保存的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在NIFDC發(fā)布停用通知前有效。
3.3.4 技術(shù)審評和批準(zhǔn)應(yīng)用 國家生物制品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分委會和國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)管理部門分別負(fù)責(zé)組織生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的技術(shù)審評以及批準(zhǔn)使用。
3.3.5 說明書和標(biāo)簽 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)說明書應(yīng)包括以下內(nèi)容:預(yù)期用途、原料來源、特性量值、儲存條件、適用的檢測方法(使用范圍)、使用方法等。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)簽應(yīng)使標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有唯一識別性。
3.3.6 其他 應(yīng)開展標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及組分表征(凍干品種應(yīng)在凍干前進(jìn)行)和活性及免疫原性研究,為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的應(yīng)用和穩(wěn)定性判定提供依據(jù)。
3.4 第三階段
3.4.1 儲存、運(yùn)輸、使用和穩(wěn)定性監(jiān)測 儲存、運(yùn)輸應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)說明書要求。用戶應(yīng)按說明書規(guī)定范圍使用,超出規(guī)定用途范圍時用戶應(yīng)進(jìn)行適用性研究。
建立監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)長期儲存穩(wěn)定性的方案,在售期間應(yīng)定期進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測,確保標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值可靠準(zhǔn)確。分發(fā)供應(yīng)研制品種的國家實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的趨勢分析、期間核查以及定期與國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或基線標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(一般指-80 ℃保存的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì))對標(biāo)。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)趨勢分析時需關(guān)注所使用檢測方法的趨勢變化,此項工作通常與質(zhì)量監(jiān)測工作合并進(jìn)行。
3.4.2 替換批和停用 應(yīng)按計劃或根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的替換批。應(yīng)依據(jù)WHO 國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)而非前一批國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行賦值標(biāo)定,僅當(dāng)WHO 國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不可及時,才可考慮根據(jù)前一批國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)定。如前一批國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)未能與國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溯源,應(yīng)說明換批標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與前一批國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的量值關(guān)系,保證前后兩批國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的穩(wěn)定銜接。
在穩(wěn)定性研究、質(zhì)量監(jiān)測、客戶反饋、內(nèi)部或外部審核等環(huán)節(jié)識別出標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)量發(fā)生變化時,應(yīng)按照相關(guān)質(zhì)量體系文件中的規(guī)定及時采取停用處置措施,包括發(fā)布停用通知、啟動換批,發(fā)布召回通知等。
近年來我國生物制品行業(yè)發(fā)展迅速,特別是新冠疫情加速了相關(guān)生物制品的研發(fā),多個制品如新冠病毒相關(guān)疫苗、單抗、核酸和抗原診斷試劑快速批準(zhǔn)緊急使用或上市,對生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)提出了新的挑戰(zhàn)和要求。生物制品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)其內(nèi)在和使用的特點(diǎn),凸顯了進(jìn)一步提升該類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)量管理水平的重要性。本文提出生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)全生命周期管理包含建立在知識收集和風(fēng)險管理基礎(chǔ)上動態(tài)循環(huán)的3 個階段,進(jìn)一步依據(jù)《中國藥典》和WHO 二級生物制品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制等相關(guān)法規(guī)和指南文件,梳理生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制和應(yīng)用各個環(huán)節(jié)可能存在的主要風(fēng)險,并提出了相應(yīng)的風(fēng)險控制措施,為提升我國生物制品國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制及應(yīng)用水平提供了思路。