近年來，我國不斷更新對 MSCs 產品作為藥物管理的規定。本文重點介紹 MSCs 產品開發過程中面臨的流程和監管挑戰，旨在提供滿足監管需求的策略。

本文重點介紹了中國異體間充質干細胞藥物開發的全過程，包括法規、指南、工藝、質量管理、IND 前會議和 IND 申請以便獲得臨床試驗許可。

01 間充質干細胞基本情況

MSCs 來源廣泛，包括骨髓、脂肪、牙髓、臍帶、胎盤、羊膜、子宮內膜組織、臍帶血、外周血、角膜緣等人類組織。回顧過去二十年，MSCs 由于其抗炎、促進血管生成、免疫調節以及在特定條件下的多系分化能力，已成為臨床治療最有前景的候選細胞之一。MSCs 具有免疫豁免屬性，給藥前不需要 HLA 匹配。從少量的起始生物材料開始，大規模擴增相對容易。體內研究已經很好地證明了 MSCs 的療效、有效性和穩定性，以支持潛在的臨床應用。

全球有800多項已注冊的 MSCs 藥物臨床研究和 55000 多份 MSCs 相關文獻。目前，人們越來越需要了解 MSCs 作為藥品開發相關的法規問題。大多數 MSCs 產品符合國際細胞治療協會（ISCT）在2006年定義的 MSCs 的最小標準，包括細胞表面標記物（即 CD105、CD73、CD90）的高表達，與造血細胞相關的標記物（如 CD45、CD34、CD14、CD19 和 HLA-DR）的低表達，以及三系分化潛能。細胞標志物在描述給定適應癥的 MSCs 細胞產物時缺乏特異性。盡管世界上大多數監管機構不要求將純化的 MSCs 作為臨床產品，但在 MSCs 產品的開發過程中考慮細胞標志物時，需要確定一致性和純度。

在美國，根據《公共衛生服務法》（PHS法案；42 U.S.C.262）第351條，培養和擴增的MSC產品需要向美國食品藥品監督管理局提交IND申請，以獲得進行臨床試驗的許可。在歐盟，基于MSC的治療產品的開發和授權由歐洲藥品管理局（EMA）監管。EMA成立了高級治療委員會（CAT），負責審查和許可MSC治療產品。在中國，根據現行監管規定，MSCs在臨床研究中的使用可以通過兩個渠道獲得許可。一是衛生健康委落實細胞治療產品臨床研究相關規定，批準通過倫理委員會審核的定點醫院開展MSCs臨床研究。其次，如果申請人打算開發MSCs藥物，使用MSCs產品的臨床試驗需要根據NMPA法規獲得CDE監管的IND申請和許可證。IND申請必須由申請人提交，并提供全面的信息（包括細胞和制造工藝的開發、質量標準、質量控制、MSCs產品的穩定性研究、藥理學研究、安全性和毒性研究，以及臨床試驗計劃和方案）。根據IND申報規定，MSC產品必須在符合GMP的實驗室生產。

本文有助于 MSCs 產品開發人員熟悉獲得IND申請許可的流程和監管問題。

02 間充質干細胞產品開發流程

一般來說，MSCs 治療產品的開發包括幾個關鍵階段，如下所示：

• 基礎研究包括：MSCs 的分離、純化、細胞特性分析、細胞培養基的開發、擴增和擬定適應癥的作用機制（MOA）。

• 藥學研究主要包括：化學生產控制、產品檢測與放行、穩定性程序等。 

• 藥理學研究主要包括：確定目標適應癥，鞏固預期的作用機制，確定給藥途徑，確定生物活性劑量，確定療效，證明安全性和藥代動力學，等等。

• 毒理學研究應考慮：單劑量毒性試驗、重復給藥毒性試驗、致瘤性研究、遺傳毒性試驗、生殖毒性試驗、抗原性試驗、免疫毒性試驗和局部耐受性等。

• IND 申請包括 IND 前會議、IND 申報材料撰寫和 IND 提交。

• 臨床試驗包括探索性臨床試驗和驗證性臨床試驗。

注：間充質干細胞（MSCs）產品開發流程圖

03 適用于間充質干細胞產品的法規和指南

所有供人使用藥品的開發都要求生物技術公司符合必須遵守的法律要求。

• 在美國，MSCs 和其他細胞藥物由美國食品藥品監督管理局生物產品評估與研究中心（CBER）監管，特別是細胞組織和基因治療辦公室（OCGTT），該辦公室根據《美國聯邦法規》第 21 卷第 1271 部分規管人類細胞、組織、細胞和基于組織的產品。

• 在歐盟，MSCs 和其他細胞藥物屬于先進療法（ATMP）的范疇，包括體細胞治療藥物、基因治療藥物和組織工程產品。

• 在日本，自 2014 年以來，人類細胞、基因或組織來源的醫療藥物一直受到《藥品和醫療器械法案》（PMD 法案）的監管。

• 在中國，最早以《中華人民共和國藥品管理法》為指導，于 1984 年全國人民代表大會首次頒布并于 2019 年進行了修訂。隨后，國家藥品監督管理局依法成立。NMPA 負責制定藥品質量標準、藥品管理條例和安全監督管理。NMPA 已經建立了一個藥物審評中心（CDE），用于藥物審查和評估。中國所有的細胞治療，包括干細胞產品、免疫細胞產品和基因修飾細胞產品，均可參考 NMPA  2017 年發布的《細胞治療產品研究與評價技術指導原則（試行）》規范。

2020 年 4 月 26 日，NMPA 更新了《藥品生產質量管理規范（GMP）》的生物制品附錄。NMPA 還起草了《藥品生產質量管理規范（GMP）》（征求意見稿）中的細胞治療產品附錄。2020 年 8 月 4 日，NMPA 還起草了《人源性干細胞及其衍生細胞治療產品臨床試驗技術指導原則（征求意見稿）》。新藥的開發還必須符合現行《中國藥典》和其他國家藥品標準。此外，2017 年，NMPA 作為新成員加入了國際人用藥品注冊技術協調會（ICH），ICH 發布的所有指南都將獲得 NMPA 的批準。

因此，藥品開發企業可以參考 ICH 指南。有關細胞治療的更多信息，請參閱美國FDA、歐盟 EMA、美國注射劑協會（PDA）、美國的人體細胞組織優良操作規范（GTP）和國際制藥工程學會（ISPE）的相關法規和指導文件。

04 化學、制造和控制（CMC）

一、質控體系的建立與實施

GMP 是一種質量保證體系，用于確保 MSCs 產品的持續生產和控制符合適用于臨床的最先進的質量標準。因此，臨床級 MSCs 應遵循 GMP 指南，并按照 IND 法規和質量要求生產藥物。GMP 原則是為消費者和患者提供質量一致、安全性高的產品。為了滿足這些原則，制造商必須建立、實施和維護藥品質量體系。藥品質量體系應監督所有活動（從原材料進廠的控制、生產、測試、人員、設備、標識、生產記錄審查、錯誤檢測和糾正以及產品最終放行的授權）。確定并實施適當的產品質量改進、工藝改進、可變性降低、創新和藥品質量體系改進，以增強持續滿足藥品質量要求的管理能力，質量風險管理有助于確定持續改進的方向和優先級。

臨床級 MSCs 產品的生產依賴于訓練有素且符合崗位要求的員工，這是 GMP 質量體系的重要組成部分。中國 GMP 的期望是，參與生產和管理各個方面的員工將接受系統的教育、持續的培訓和定期的評估。負責人應具有具體的職責和充分的授權來履行其職責。此外，《藥品生產質量管理規范（GMP）》的附錄《細胞治療產品（征求意見稿）》對關鍵員工的資質要求更高、更詳細，包括產品生產負責人、質量負責人和質量受權人。

MSCs 產品生產環境和設施的空氣清潔度水平應適合產品和生產操作，生產環境和設備不應對原材料、中間體和成品造成污染。MSCs 產品的生產環境和設施應易于清潔和消毒。此外，有必要對 MSCs 產品的生產環境和設施進行持續監控。MSCs產品生產環境和設施的清潔、消毒、維護和監控操作必須定期驗證并持續控制。生產設備的設計、定位和維護應符合其預期目的和用途。生產、測量、稱重、記錄和控制設備應在規定的時間間隔內通過適當的方法和合格的機構進行維護、校準和檢查。
CDE 主要通過申請人的文件系統獲得 GMP 合規性。這必須涉及操作和質量管理的各個方面，以便能夠審計與產品制造和質量控制相關的所有活動。此外，《藥品GMP》（2010 年修訂）第 8 章規定，文件是質量保證體系的重要組成部分，生產企業必須有書面的管理程序、質量標準、技術指南、制劑處方和工藝規程、標準操作規程，并準確記錄內容。企業應建立管理和操作程序的文件管理程序，包括文件的系統設計、編制、審查、批準和發布。質量管理部門應審查與本規范有關的文件。文件內容應與藥品生產許可證和藥品注冊的相關要求一致，并有助于追溯每批產品的歷史記錄。

二、物料管理

材料是指用于制造 MSCs 產品的原料或材料（包括細胞、平衡鹽溶液、蛋白酶、血清、培養基、細胞因子、各種添加劑、冷凍保存試劑、轉基因材料、輔料、培養瓶、細胞冷凍保存袋等）。生產物料與 MSCs 產品的質量直接相關，因此，物料管理必須建立在良好和標準化的質量保證和評估體系的基礎上（包括風險評估、關鍵材料制造商和供應商的資格審查、質量放行測試的開發和改進等）。物料的來源、成分、用途、用量和質量控制應清晰合理。在選擇材料時，應考慮必要性、合理性和安全性，并開展工藝去除效果驗證和安全風險評估，如有必要，應對材料殘留進行測試放行。優先使用已被批準供人類使用或符合藥典標準的材料是非常重要的。對于生物來源材料（如 FBS 和人白蛋白），應對外源因子進行全面檢查，并在技術開發中考慮新外源因子的知識。使用自體細胞治療產品應嚴格防止外源因子擴散的可能風險，材料管理信息應在 IND 應用程序的 CMC 部分提供，CDE 評審員將確定制造的適用性。

• 原料

  用于分離和培養MSC的生物材料均來自捐贈者，需要簽署醫院醫學研究倫理委員會批準的知情同意書。每個捐獻者都需要接受人源病原體的篩查和檢測，尤其是HIV、HBV 和 HCV。培養擴增所需的所有起始材料和試劑都需要進行測試，以證明這些材料是無菌的，不含內毒素。

  細胞分離和培養擴增過程應在 GMP 條件下進行，并進行驗證以建立主細胞庫（MCB）。需要同時實施質量控制，以確保儲存在主要細胞庫中的細胞經過無菌、支原體和內毒素檢測和監測。因此，有必要建立明確的標準和要求（如細胞表面標記物、培養條件的優化、細胞運輸量、生長特性等）。原則上，對于從適合建立主細胞庫的生物材料中分離原代細胞，并有計劃進行細胞檢測、保存和制造。細胞庫的水平可為根據細胞自身特點、生產狀況和臨床應用綜合考慮建立細胞庫檢驗標準，檢驗應滿足安全性、質量可控性和/或有效性的基本要求。

• 輔料

  應開發和驗證 MSCs 產品中輔料的使用、劑量和質量，以證明其使用的必要性、安全性和合理性。建議優先選擇已批準用于人類藥物的輔料。否則，輔料的選擇需要進行全面的研究和評估。此外，一個更好的選擇是在產品 IND 申請審查過程中對關鍵輔料進行相關審查和批準。

• 容器和封閉系統

  為了避免產品質量因儲存而發生意外變化，生產商應在 MSCs 產品生產過程中對用于樣品儲存和/或成品的包裝容器和封閉系統進行安全評估和兼容性研究。為了說明其包裝容器和封閉系統使用的合理性，還需要研究其密封和冷凍儲存的適用性。MSCs 產品的生產過程（如收集的組織或細胞、制備過程中的細胞、成品的輸注等）可能涉及樣品和容器之間的短期直接接觸。生產商還應進行接觸式容器系統和 MSCs 產品之間的安全評估和兼容性研究。此外，建議在 IND 審查期間審查和批準與藥物直接接觸的容器和封閉系統。

三、GMP 車間的 CMC

由于細胞在體內存活、自發增殖或/和分化的能力，臨床研究和質量控制應充分考慮上述基本特征。MSCs 產品應符合藥品質量管理的一般要求。臨床樣品的整個生產過程是合理的，符合《藥品生產質量管理規范（GMP）》的基本原則和相關要求。在生產過程和質量控制中應特別注意人員、環境、設備和其他要求。MSCs 產品的制造應建立一個貫穿整個過程或生命周期的質量保證和控制系統。生產過程應經過嚴格的工藝驗證，并建立明確的關鍵控制點。嚴格控制生產材料，建立并驗證 MSCs 產品生產現場的標準操作程序，以避免生產過程中原材料和生產的潛在外部或交叉污染。還應采取有效的隔離措施，防止不同供應商的產品或預期用途混淆。

• 制造

  MSCs 產品的生產過程是指從供體材料中獲得細胞到完成細胞輸入受體體內的體外操作。制造商必須進行工藝開發和驗證，以證明工藝的可行性和可靠性。生產過程中的每一步都需要進行控制，以確保成品符合包括規格在內的所有質量屬性。

  工藝驗證是指從工藝設計階段到商業生產的數據收集和評估。它建立了科學的證據來證明該過程可以持續交付高質量的產品。工藝驗證包括 MSCs  產品和工藝生命周期內發生的一系列活動。工藝設計應避免細胞發生意外或異常變化，并滿足消除相關雜質的要求。制定技術標準、工藝標準操作規程、關鍵工藝控制參數、內部控制指標和廢棄物標準，并對整個生產過程進行監控。制造商應繼續優化生產工藝，減少物理、化學或生物效應對細胞特性的意外影響，并減少雜質（如使用蛋白酶、核酸酶和選擇性抑制劑）。如果在制造過程中存在不連續生產，則應確定并驗證電池的儲存條件和持續時間。建議使用封閉或半封閉制備工藝，以降低污染和交叉污染的風險。

  監控整個生產過程，包括監控關鍵工藝參數（CPP）和實現過程控制指標。制造商應根據對整個過程的理解和積累的產品經驗，明確過程控制中的關鍵生產步驟，并建立有限的敏感參數范圍，以避免過程漂移。如有必要，還可以在生產過程中對細胞進行質量控制。生產過程中的質量控制和細胞放行檢測是相互結合和互補的，以實現對整個過程和產品質量的控制。由于供體材料的多樣性，它們可能含有傳染病病原體，并且這個過程可能會造成污染。應特別注意在 MSCs 產品的整個制造過程中防止微生物污染。

  MSCs 產品的劑型、處方和處方工藝應根據臨床用藥要求和 MSCs 產品穩定性確定。一些 MSCs 產品在給藥前需要經過改變產品成分的物理狀態、容器轉換、過濾和清潔、與其他組織材料結合以及調整藥物劑量等步驟。因此，還應開發和驗證這些工藝步驟，并在實際產品生產和應用中嚴格執行。應提供  MSCs 生產中使用的組份和材料的制造信息，以及對這些材料進行的檢測匯，應提供制造過程中使用的所有組份的清單。對于異基因細胞，供體篩選和檢測信息應表明所有供體都符合供體標準，并且必須提供關于 MSCs 組織來源和分離、大規模擴增以及收集培養的詳細說明。細胞庫部分應提供有關歷史、來源、衍生和特性的信息（包括確定細胞安全性、特性、純度和穩定性的測試）。

  在申請 IND 時，必須列出所有用于細胞生產的試劑信息（包括基礎培養基、細胞因子、生長因子、抗生素、胎牛血清、緩沖液和蛋白酶等）。這些試劑可能會影響最終產品的安全性、有效性和純度，通常是外源性的。因此，應控制和證明其來源、質量、鑒定以及從最終產品中去除。制造商的質量檢驗報告（COA）、質量標準和申請人的 COA 必須是材料管理的最重要信息之一。還應列出最終產品中存在的輔料，并詳細解釋生產程序，并提供細胞產品的分離、傳代、純化、大規模擴增、收集、制備、包裝和最終產品檢測的流程圖。此外，還應詳細說明細胞的制備、工藝時間、中間儲存和最終配方。

• 產品測試和放行

  MSCs 產品的質量研究應貫穿整個開發和規模化生產過程，從具有代表性的產品批次和適當的生產階段中選擇樣品。質量研究應涵蓋各種細胞分析，包括功能、純度和安全性，并可根據產品特性和屬性增加其他相關研究項目。制造商必須制定 MSCs 產品的質量標準和質量控制策略，這些標準和策略應符合 NMPA 批準的藥品質量標準，即藥品注冊標準。藥品注冊標準應符合現行《中國藥典》通用技術要求，且不得低于現行《中國藥典》的規定。如果申報的注冊品種所涉及的檢測項目和指標不適用于現行《中國藥典》，生產商應提供充分合理的支持數據，建議使用將中間樣品質量檢驗與最終產品放行試驗相結合的機制。

  MSCs 產品的分析程序和方法必須經過系統驗證和確認，申請人應提交分析程序和方法驗證和驗證數據，以支持 MSCs 細胞庫和 MSCs 產品的鑒定、活力、質量、純度和效力的文件。為了達到預期目的，分析程序和方法的典型驗證特性應考慮以下因素：準確度、精密度（包括重復性和中間精密度）、特異性、耐用性、檢出限、定量限、線性和范圍。分析報告應包括原理、設備、操作參數、試劑、參考標準和材料、驗收標準、樣品制備、穩定性、標準制備、試驗程序、系統適用性、計算、數據分析和結論。在 MSCs 產品的生命周期內，如果原材料、生產工藝、法定分析程序、國家標準和自行開發的分析程序發生任何關鍵變化，強烈建議重新驗證。此外，當制造商提議用替代分析程序取代經驗證的分析程序時，或者當分析程序從一個實驗室轉移到另一個實驗室時，要求采用具有可比性的分析方法。目前，分析方法驗證的主要挑戰是中國甚至世界各地標準品和參考品的嚴重短缺。因此，為了解決標準品和參考品的嚴重短缺問題，MSCs 產品制造商與標準品和參考品開發機構之間的密切合作是必要和緊迫的。

  隨著研究的進展，應逐步積累與過程相關的信息，并改進分析程序，以滿足每個階段的質量控制要求。質量控制通常應考慮鑒定試驗（細胞形態、表型、細胞標記等）、生物學功效、純度、雜質、細胞計數（活細胞計數、功能細胞計數等）、細胞生長活性、細胞周期、細胞倍增時間、克隆形成率，以及一般檢測（如無菌檢測、支原體、內毒素、端粒酶表達和活性等）。細胞特性研究應基于細胞類型（包括細胞形態、細胞表面標志物、基因表達、細胞分化、表面標志物表達、效價測試、分泌組定性和定量測量，以及過程中添加成分的殘留量檢測）。

  應根據細胞的性質、特征和預期用途，制定 MSCs 產品功能研究的分析程序。為了建立合理有效的生物功效分析程序，作用機制應與臨床適應癥一致。就細胞純度而言，建議測試細胞亞群和活力。雜質研究應包括細胞加工（如蛋白酶、動物血清蛋白、重組蛋白和細胞因子）以及最終細胞產物（如死細胞殘留物和其他可能的生物降解產物）。應根據細胞來源和過程的特點，考慮安全性相關研究，并可考慮外來病毒因素、細胞惡性轉化的可能性、遺傳穩定性、致瘤性和致瘤性。

  細胞給藥過程的模擬研究還需要進一步的開發和改進。如果在醫院的研究中心進行（細胞恢復、產品稀釋等），申請人應制定標準操作程序，并為臨床研究人員提供良好的培訓。強烈建議在完成給藥操作前完成標準化工藝驗證測試，以驗證最終產品質量（如細胞形態、細胞表型、多系分化效力、細胞數量和存活率、外觀、療效、特性、無菌性、支原體、內毒素、其他外源性物質等）。效力評估，用于證明在臨床研究的所有階段和市場批準后使用符合預定規范或驗收標準的產品批次。一般來說，沒有一種單一的測試方法可以完全評估預測細胞和基因治療產品臨床療效的產品屬性。因此，開發多屬性測試來評估細胞和基因治療產品的療效是必要和可取的。

  每批產品都應進行放行檢驗，最終產品的質量標準應在 IND 中明確規定，通常采用表格的形式。最終放行檢查數據最好在 MSCs 產品臨床使用前提供。從細胞采集到臨床給藥，所有產品都必須具有可追溯性、可識別性和適當的標簽。

• MSCs 產品的穩定性研究

  建議使用連續工藝生產 MSCs 產品。對于生產過程中需要臨時儲存的樣品，應進行儲存穩定性研究，以支持其儲存條件和保質期。有必要進行穩定性測試，以證明最終細胞產物在研究所需的時間內（從最終放行到給藥）足夠穩定，并應注明最終產品的有效期。MSCs 產品穩定性研究的基本原則是根據產品本身的特點、臨床用藥需求以及儲存、包裝和運輸的運輸條件，制定合理的研究計劃。應使用具有代表性的細胞樣品和儲存條件進行研究。此外，應制定和優化最終產品運輸方案，并驗證該方案的穩定性。此外，還應驗證給藥前的產品準備程序，以確認最終產品質量合格。

未完待續......

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