已上市疫苗生產(chǎn)變更研究相關(guān)問題探討

郭舒楊，邱曉，金蘇，李敏

國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心，北京 100022

在疫苗的全生命周期中（尤其是批準(zhǔn)上市后），出于提升質(zhì)量、擴(kuò)大產(chǎn)能、加強(qiáng)工藝控制等多方面需求，上市持有人通常會(huì)結(jié)合實(shí)際情況開展并實(shí)施生產(chǎn)及工藝變更。監(jiān)管機(jī)構(gòu)鼓勵(lì)企業(yè)持續(xù)改進(jìn)疫苗生產(chǎn)工藝和提升疫苗質(zhì)量，確保疫苗的安全性、有效性和可及性。由于疫苗的物質(zhì)基礎(chǔ)多樣且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，疫苗的上市后變更面臨較多的技術(shù)挑戰(zhàn)。

以前我國疫苗的上市后變更管理是按照事項(xiàng)進(jìn)行劃分，缺少基于風(fēng)險(xiǎn)的變更分級(jí)及管理措施，變更管理缺乏靈活性，同時(shí)也缺乏相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)原則。隨著技術(shù)進(jìn)步和理念提升，特別是《中華人民共和國疫苗管理法》和《中華人民共和國藥品管理法》的頒布與實(shí)施，國家以法律形式鼓勵(lì)上市持有人對已上市疫苗開展生產(chǎn)工藝變更?？紤]到生產(chǎn)企業(yè)對工藝變更指導(dǎo)原則的實(shí)際需求，國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心于2019年起草了《疫苗上市后生產(chǎn)工藝變更指導(dǎo)原則（征求意見稿）》，并于2019年9月2日在國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心網(wǎng)站向社會(huì)各界公開征求意見。本文參考國內(nèi)外與疫苗生產(chǎn)工藝變更相關(guān)的法規(guī)與指南，結(jié)合一些有代表性的生產(chǎn)變更案例，對目前變更中存在的共性問題進(jìn)行探討。

1 工藝變更的共性問題

1.1 風(fēng)險(xiǎn) 根據(jù)ISO／IECGUIDE 51的定義，風(fēng)險(xiǎn)是指危害發(fā)生概率與危害嚴(yán)重程度的組合［1］。生產(chǎn)工藝變更中最核心的內(nèi)容是對變更風(fēng)險(xiǎn)的判斷與把控，有效的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理可更好地促進(jìn)上市持有人作出正確的決策，使其有能力應(yīng)對潛在的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，還可為監(jiān)管機(jī)構(gòu)提供更好的保證，并促進(jìn)監(jiān)管水平的提高［2］。

一般風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的出發(fā)點(diǎn)包括收率高低、產(chǎn)品損耗、生產(chǎn)周期等經(jīng)濟(jì)方面的因素，還包括對疫苗安全、有效、質(zhì)量可控方面的考慮。但無論從哪種角度，最基本的出發(fā)點(diǎn)必須是保障患者（疫苗接種者）的利益［2］。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)以企業(yè)對產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)程度為基礎(chǔ)，并不斷通過研究增加對產(chǎn)品知識(shí)的積累，以更為客觀準(zhǔn)確地對變更風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行把控。另外，疫苗上市持有人應(yīng)明確產(chǎn)品生命周期各階段質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理重點(diǎn)工作及控制措施，為產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理提供有力保障［3-4］。

1.2 變更分類 國際上通常將變更分為重大、中等和微小3類。世界衛(wèi)生組織（WHO）、美國藥品監(jiān)督管理局（FDA）以及我國對變更的分類原則基本相同，其中美國還將中等變更分為30 d后生效的補(bǔ)充申請（CBE 30）和立即生效的補(bǔ)充申請（CBE）［5-6］。歐洲藥監(jiān)局（EMA）將變更分為Ⅰ類和Ⅱ類，其中Ⅰ類為微小變更，Ⅱ類為重大變更。Ⅰ類變更又分為ⅠA和ⅠB，ⅠA類變更無需評(píng)價(jià)，執(zhí)行“告知并實(shí)施”；而ⅠB類變更需進(jìn)行簡單的評(píng)估，執(zhí)行“告知、等待并實(shí)施”［7］。無論以怎樣的形式，變更分類均應(yīng)以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為基礎(chǔ)，在充分考慮工藝變更性質(zhì)、變更程度以及對產(chǎn)品安全有效、質(zhì)量可控的影響進(jìn)行劃分。

國內(nèi)外各生產(chǎn)工藝變更指導(dǎo)原則中均對一些常見的事項(xiàng)分類提出建議［5-8］。有些生產(chǎn)工藝變更不是獨(dú)立發(fā)生，而是伴隨著或被其他變更所引發(fā)形成的；雖然此類變更事項(xiàng)可能為風(fēng)險(xiǎn)較低的變更分類，但考慮到各項(xiàng)變更疊加會(huì)增加產(chǎn)品質(zhì)量的不確定性，建議研究工作應(yīng)按照較高變更等級(jí)的技術(shù)要求進(jìn)行。此外，生產(chǎn)企業(yè)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)對某些生產(chǎn)工藝變更的風(fēng)險(xiǎn)和分類尚存在不同理解，在變更研究早期建議生產(chǎn)企業(yè)與監(jiān)管機(jī)構(gòu)積極溝通交流，以對變更風(fēng)險(xiǎn)、分類和工藝變更研究內(nèi)容達(dá)成共識(shí)。

1.3 可比性 可比性是生產(chǎn)工藝變更研究中的核心內(nèi)容。變更后生產(chǎn)工藝的控制能力應(yīng)優(yōu)于變更前，且更具有穩(wěn)健性。生產(chǎn)企業(yè)需通過可比性研究證明生產(chǎn)工藝變更前后產(chǎn)品質(zhì)量屬性的高度相似性。可比性并非產(chǎn)品的質(zhì)量特點(diǎn)在變更前后是完全等同的，而是依據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)積累和研究結(jié)果，來預(yù)期產(chǎn)品質(zhì)量特性方面的差異不會(huì)對產(chǎn)品的安全性和有效性產(chǎn)生任何不良影響［9］。質(zhì)量特性的可比性研究不僅限于放行檢測項(xiàng)目，還應(yīng)包括過程控制和拓展的質(zhì)量特性研究。同時(shí)，可比性結(jié)果并不等同于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)企業(yè)還需基于產(chǎn)品生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)，并采用合理的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法設(shè)定可比性的接受范圍，以考察變更后的各項(xiàng)指標(biāo)是否可比。

1.4 橋接臨床試驗(yàn) 當(dāng)現(xiàn)有的藥學(xué)可比性研究不足以識(shí)別疫苗安全性和免疫原性的差別時(shí)，應(yīng)考慮開展非臨床以及臨床橋接研究［8-9］。通常，臨床橋接研究是以比較生產(chǎn)工藝變更前后的免疫原性變化為目的。監(jiān)管機(jī)構(gòu)鼓勵(lì)申請人通過開展充分的藥學(xué)和非臨床的可比性研究支持工藝變更的批準(zhǔn)，但當(dāng)變更對疫苗質(zhì)量屬性及其免疫原性產(chǎn)生較大影響（如變更制劑處方、變更減毒活疫苗主種子批、多項(xiàng)重大變更同時(shí)進(jìn)行等）或難以預(yù)測出現(xiàn)差異對疫苗有效性的影響，以及開展的可比性研究尚不充分說明變更對疫苗安全有效性的影響時(shí)，需考慮進(jìn)行臨床橋接研究。

2 具體變更事項(xiàng)的考慮

本文通過梳理近年涉及到疫苗生產(chǎn)工藝變更的申報(bào)補(bǔ)充申請事項(xiàng)，對較有代表性的變更事項(xiàng)進(jìn)行分析和討論。但由于品種類型、產(chǎn)品先驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)等存在差異，本文的目的僅為對某些變更事項(xiàng)的技術(shù)探討，并非代表對此類變更的具體技術(shù)要求，疫苗生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)根據(jù)相關(guān)變更指導(dǎo)原則，并結(jié)合產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)情況開展研究。

2.1 疫苗原液

2.1.1 延長種子批代次 種子批作為疫苗生產(chǎn)的起始物料，對疫苗的物質(zhì)基礎(chǔ)及其安全性有效性起決定性作用。隨著疫苗的持續(xù)生產(chǎn)，種子批會(huì)持續(xù)消耗減少，且生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和產(chǎn)能提升會(huì)加劇消耗速度。因此，在上市后數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上，部分企業(yè)提出了延長種子批代次的變更。此類變更對于不同疫苗的風(fēng)險(xiǎn)不同，如對于減毒活疫苗，延長毒種代次直接影響疫苗安全性、有效性，通常將考慮臨床的驗(yàn)證或支持性臨床研究數(shù)據(jù)。本文重點(diǎn)對藥學(xué)原則進(jìn)行討論，整體上，對于此類變更的考察重點(diǎn)是傳代穩(wěn)定性，但并不應(yīng)僅限于傳代穩(wěn)定性的考察?？紤]到延長代次后對疫苗原液和成品的影響，參照相關(guān)指導(dǎo)原則開展變更前后商業(yè)化規(guī)模原液的可比性研究也是必要的；若原液中的某些項(xiàng)目出現(xiàn)變化，則應(yīng)進(jìn)一步開展疫苗成品的可比性研究。

2.1.2 轉(zhuǎn)瓶變細(xì)胞工廠 發(fā)酵培養(yǎng)工藝直接決定了疫苗的產(chǎn)能，更對抗原的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。為了加強(qiáng)工藝控制和提升疫苗產(chǎn)量，一些采用傳統(tǒng)發(fā)酵培養(yǎng)工藝生產(chǎn)的疫苗均開展新生產(chǎn)工藝的研究，其中以細(xì)胞工廠替代轉(zhuǎn)瓶工藝最具有代表性。據(jù)已發(fā)表的文獻(xiàn)，在一項(xiàng)細(xì)胞工廠與轉(zhuǎn)瓶生產(chǎn)口服脊髓灰質(zhì)炎減毒活疫苗的對比研究中，采用細(xì)胞工廠制備的疫苗原液平均滴度高于轉(zhuǎn)瓶制備的疫苗原液，可以看出細(xì)胞工廠較轉(zhuǎn)瓶具有明顯的產(chǎn)能優(yōu)勢［10］。

目前已上市的麻腮風(fēng)疫苗、水痘疫苗和輪狀病毒疫苗尚有使用轉(zhuǎn)瓶工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品。除收獲液、原液和成品的放行檢測可比性外，還需開展其他的質(zhì)量拓展研究，如收獲液的測序。二代測序較一代測序具有低成本和高通量的特點(diǎn)，同時(shí)可對病毒株中優(yōu)勢克隆和不同克隆的比例進(jìn)行分析，因此，可嘗試采用二代測序?qū)ψ兏昂笫斋@液進(jìn)行測序，以證明細(xì)胞工廠培養(yǎng)方式對病毒基因序列的改變不產(chǎn)生明顯影響；此外，還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注病毒的毒力是否發(fā)生改變。

2.1.3 純化工藝的變更 目前就工藝變更的發(fā)生頻率來看，純化階段的工藝變更數(shù)量和變更事項(xiàng)的種類相對較多，無論是如改變填料種類、增加層析柱數(shù)量這樣的重大變更，還是改變非關(guān)鍵步驟過程控制參數(shù)這樣的微小變更，均伴隨著疫苗全生命周期頻繁發(fā)生。

由于傳統(tǒng)疫苗有效成分較多且不完全明確，純化工藝的變更一般情況首先要考慮對疫苗物質(zhì)基礎(chǔ)或抗原譜的影響，如純化收峰范圍、密度梯度離心的收集范圍、硫酸銨沉淀?xiàng)l件等這類可能改變抗原成分的變更，應(yīng)格外關(guān)注免疫原性的變化，進(jìn)行較全面的組分對比分析，必要時(shí)還應(yīng)開展非臨床以及臨床研究。純化工藝變更前后對雜質(zhì)的去除可能會(huì)發(fā)生改變，因此，還應(yīng)關(guān)注變更前后雜質(zhì)去除的可比性研究；除了常規(guī)的雜質(zhì)檢測外，還應(yīng)增加其他雜質(zhì)的檢測，以證明純化工藝變更不會(huì)降低雜質(zhì)的清除能力，且不會(huì)引入新的雜質(zhì)。

2.2 疫苗成品

2.2.1 去除防腐劑 由于工藝控制升級(jí)和產(chǎn)能提升，半成品配制階段變更的數(shù)量逐漸增多，通常發(fā)生的變更包括半成品配制規(guī)模、去除防腐劑、凍干設(shè)備等的變更。其中，去除防腐劑的變更是目前部分已上市疫苗面臨的問題，具有一定代表性。

由于以前疫苗生產(chǎn)車間條件的限制，若不添加防腐劑很難保證疫苗在生產(chǎn)和儲(chǔ)藏過程中的無菌狀態(tài)，因此，部分已上市疫苗選擇添加防腐劑，大多采用了硫柳汞。隨著GMP的貫徹和實(shí)施，保證疫苗的無菌狀態(tài)已不再是難題，且去除防腐劑不會(huì)增加相關(guān)安全性風(fēng)險(xiǎn)，因此，去除防腐劑勢在必行?！吨袊幍洹啡浚?020版）中明確指出“應(yīng)盡可能避免在注射劑的中間品和成品中添加抑菌劑，尤其是含汞類的抑菌劑”；“單劑量注射用凍干制劑中不得添加任何抑菌劑，除另有規(guī)定外，單劑量注射液不得添加抑菌劑；供靜脈用的注射液不得添加任何抑菌劑?！狈栏瘎┰谝呙缰袘?yīng)僅發(fā)揮抑菌作用，對抗原不應(yīng)產(chǎn)生不利影響［11］。但某些防腐劑可能對抗原成分產(chǎn)生影響，如在IPV中添加硫柳汞會(huì)影響Ⅰ型IPV效價(jià)［12］。因此，去除防腐劑的研究除了開展一般的藥學(xué)可比性研究外，應(yīng)格外關(guān)注防腐劑對抗原和疫苗免疫原性的影響。對一些缺乏先驗(yàn)知識(shí)的疫苗在去除防腐劑的研究中，則應(yīng)采取謹(jǐn)慎態(tài)度，當(dāng)無法通過藥學(xué)研究以及動(dòng)物免疫原性實(shí)驗(yàn)充分證明可比時(shí)，建議考慮采取橋接臨床證明去除防腐劑對疫苗無影響。

2.2.2 凍干工藝 凍干劑型可有效提升疫苗成品穩(wěn)定性并延長疫苗有效期，凍干工藝參數(shù)的改變可能會(huì)直接影響凍干后產(chǎn)品質(zhì)量屬性及產(chǎn)品穩(wěn)定性。近年來，凍干機(jī)性能較以前有很大提升，可有效提升疫苗的批產(chǎn)量并增加無菌保障，因此，更換更大規(guī)模的凍干機(jī)符合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求。在更換凍干機(jī)的變更研究中，若對凍干工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可能導(dǎo)致疫苗成品的質(zhì)量發(fā)生改變。在凍干工藝驗(yàn)證時(shí)，考慮到凍干機(jī)板層數(shù)量多、不同位置溫度差異等問題，建議采用商業(yè)化規(guī)模進(jìn)行驗(yàn)證，以充分暴露變更對疫苗成品的影響?？杀刃匝芯恐杏绕渲攸c(diǎn)關(guān)注變更前后凍干曲線的一致性、凍干過程中有無新的雜質(zhì)產(chǎn)生、變更前后產(chǎn)品穩(wěn)定性可比性研究。

2.3 其他考慮

2.3.1 關(guān)鍵設(shè)備 關(guān)鍵設(shè)備通常指在生產(chǎn)過程中承擔(dān)關(guān)鍵工序的設(shè)備，此類設(shè)備的變更可能對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。疫苗生產(chǎn)中常見的關(guān)鍵設(shè)備包括但不限于生物反應(yīng)器、超速離心機(jī)、層析柱、灌裝機(jī)、凍干機(jī)等。關(guān)鍵設(shè)備的變更首先應(yīng)按照現(xiàn)行版GMP的有關(guān)要求，完成安裝認(rèn)證（installation confirmation，IQ）、操作認(rèn)證（operational qualification，OQ）和性能認(rèn)證（performance qualification，PQ）［13］。完成相應(yīng)認(rèn)證后，應(yīng)考察關(guān)鍵設(shè)備的變更是否對原液或成品質(zhì)量產(chǎn)生影響。研究內(nèi)容除常規(guī)的3批商業(yè)化規(guī)模驗(yàn)證、質(zhì)量可比性研究、穩(wěn)定性研究外，還有些研究內(nèi)容需特別關(guān)注，如采用新設(shè)備后與料液的相容性是否發(fā)生改變，若涉及此方面，則應(yīng)進(jìn)行設(shè)備相關(guān)的浸出／提取研究。

2.3.2 佐劑 佐劑指能夠輔助抗原應(yīng)答、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的物質(zhì)。鋁佐劑是目前應(yīng)用最廣泛的人用佐劑，疫苗中常用的鋁佐劑包括氫氧化鋁佐劑和磷酸鋁佐劑。

常見的涉及佐劑的變更包括：變更供應(yīng)商、佐劑制備工藝改變、半成品配制工藝變更等。開展變更研究時(shí)，除對變更前后的鋁佐劑質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估外，還需對佐劑變更給吸附產(chǎn)物、疫苗成品帶來的影響進(jìn)行可比性研究。如質(zhì)量可比性研究結(jié)果不能證明質(zhì)量可比，變更可能影響產(chǎn)品的有效性和/或安全性，則需開展與變更前產(chǎn)品對比的動(dòng)物安全有效性研究。如臨床前研究不能證實(shí)鋁佐劑變更未對疫苗有效性和/或安全性產(chǎn)生不利影響，則需開展必要的橋接臨床研究，進(jìn)一步驗(yàn)證變更前后含鋁佐劑疫苗的安全性和有效性［14］。

2.3.3 內(nèi)包材 西林瓶和預(yù)灌封注射器為疫苗常用的內(nèi)包材，一種疫苗產(chǎn)品通常需同時(shí)具備以上兩種包裝形式以滿足市場供應(yīng)和差異化需求。在此類變更中，需開展的研究項(xiàng)目包括采用新包材后灌裝工藝的研究與驗(yàn)證、變更前后可比性研究、穩(wěn)定性考察、包材相容性等。包材穩(wěn)定性考察和相容性研究結(jié)果直接決定產(chǎn)品的效期，應(yīng)按照相關(guān)指導(dǎo)原則開展加速和實(shí)時(shí)穩(wěn)定性研究，并將新增包材與目前使用包材的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)進(jìn)行可比性分析，以支持采用新包材疫苗的效期。

2.3.4 生產(chǎn)場地 由于疫苗產(chǎn)業(yè)化升級(jí)和生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，生產(chǎn)企業(yè)會(huì)對疫苗生產(chǎn)場地進(jìn)行改建或擴(kuò)建。大部分生產(chǎn)場地變更時(shí)均同時(shí)伴隨其他生產(chǎn)工藝變更，使得變更風(fēng)險(xiǎn)控制和技術(shù)評(píng)價(jià)難度增加［15］。本文僅對場地變更中伴隨的生產(chǎn)工藝變更進(jìn)行討論，場地變更其他內(nèi)容建議參考2014年國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心發(fā)布的《疫苗生產(chǎn)場地變更質(zhì)量可比性研究技術(shù)指導(dǎo)原則》開展相關(guān)研究［16］。

場地變更后開展的工藝變更應(yīng)采用更為先進(jìn)的生產(chǎn)方式，如轉(zhuǎn)瓶變細(xì)胞工廠、透析工藝改為超濾工藝、自動(dòng)化控制替代手工操作等。可比性研究的設(shè)計(jì)是此類工藝變更的重中之重?？杀刃匝芯績?nèi)容可為一系列質(zhì)量分析比較實(shí)驗(yàn)，但在某些情況下還包括非臨床和臨床數(shù)據(jù)［15］。建議對變更的生產(chǎn)工藝進(jìn)行逐一研究，生產(chǎn)工藝驗(yàn)證時(shí)可結(jié)合生產(chǎn)場地變更一起開展3批商業(yè)化規(guī)模驗(yàn)證。對于某些工藝復(fù)雜、過程控制要求高、終產(chǎn)品質(zhì)控難度大的產(chǎn)品，當(dāng)質(zhì)量分析數(shù)據(jù)及非臨床研究不足以確定可比性時(shí)，建議考慮進(jìn)行臨床橋接。

目前已有不少企業(yè)結(jié)合產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)情況，采用較為合理的可比性研究完成了生產(chǎn)場地轉(zhuǎn)移，同時(shí)對部分生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。某企業(yè)開展車間的轉(zhuǎn)移，新場地保持與老場地相同的工藝流程，并進(jìn)行了部分工藝參數(shù)優(yōu)化。生產(chǎn)企業(yè)開展了工藝用水比較、質(zhì)量比較（原液、半成品和成品放行、工藝相關(guān)雜質(zhì)比較及擴(kuò)展質(zhì)量屬性）、穩(wěn)定性比較（加速和長期）、安全性比較后進(jìn)行了藥品注冊檢驗(yàn)、藥品注冊研制現(xiàn)場核查，最終獲得了生產(chǎn)場地變更的批準(zhǔn)［17-19］。

3 總結(jié)

本文對疫苗生產(chǎn)工藝部分具體變更事項(xiàng)進(jìn)行了初步探討，由于無法將所有變更事項(xiàng)進(jìn)行分析整理，因此，對某些內(nèi)容的描述可能比較片面和主觀。隨著ICH Q12的落地與實(shí)施，運(yùn)用新的變更管理工具開展研究，將有力推動(dòng)疫苗生產(chǎn)工藝的升級(jí)與進(jìn)步［20］；而疫苗上市持有人也應(yīng)對工藝變更方面的問題積極地與監(jiān)管機(jī)構(gòu)開展溝通，使雙方對變更的理解達(dá)成一致，為我國淘汰落后生產(chǎn)工藝、促進(jìn)疫苗產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代共同做出努力。