治疗用生物制品非临床安全性评价指导原则

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1、S】GPT1-1治疗用生物制品非临床安全性技术审评一般原则药品审评中心二OO七年一月一、概述1二、治疗用生物制品的主要特点 2三、非临床安全性评价的一般原则 6四、非临床安全性评价的主要考虑 7五、非临床安全性评价的主要内容和具体要求 12六、结语 18七、参考文献 192#一、概述治疗用生物制品非临床安全性评价的主要目的与化学药物一致， 主要 为：1）确定潜在的毒性靶器官和毒性反应的性质、程度及其可逆性；2）推测人体使用的安全起始剂量以及随后的剂量递增方案；3 ）确定临床监测的安全性参数。但是，生物制品非临床安全性研究的方法和内容与常规化学药物存在 许多不同之处，常规化学药物的安全性评价方法

2、和模式并不都适用于治疗 用生物制品。生物制品的非临床安全性研究更多强调根据生物制品特点采 取具体问题具体分析的原则来评价其安全性 ,以支持该类生物制品的临床 开发和上市批准。本技术审评一般原则中的治疗用生物制品 （以下简称生物制品） 是指 采用不同表达系统的工程细胞 （ 如细菌、酵母、昆虫、植物和哺乳动物细 胞）所制备的蛋白质、多肽及其衍生物，它包括细胞因子、纤维蛋白溶解 酶原激活因子、重组血浆因子、生长因子、融合蛋白、酶、受体、激素和 单克隆抗体等。本技术审评一般原则也可适用于化学合成多肽、从（人） 组织提取的单组分的内源性蛋白， 但不包括基因治疗产品、 体细胞治疗产 品、变态反应原制品、由

3、人或动物的组织或者体液提取或者通过发酵制备 的具有生物活性的多组份制品、 微生态制品、治疗用疫苗、寡核苷酸产品 和血细胞组分。试图科学合理本技术审评一般原则综合考虑了生物制品的特点、 药物非临床安全性 和有效性评价的一般规律和我国药物研究技术的工作实际， 地阐明治疗用生物制品非临床安全性研究和评价的总体原则， 为该类产品 的非临床安全性技术审评提供指导， 也可为申报单位进行治疗用生物制品 非临床安全性研究提供参考。二、治疗用生物制品的主要特点 治疗用生物制品的质量控制特点和生物学特点是确立该类产品非临 床安全性评价特殊性和各种注册类别制品非临床安全性研究和评价策略 的基础。（一）质量控制特点生

4、物制品的化学结构难以通过标准化学分析方法确认， 是需要应用免 疫学、生物分析技术测定表达量和活性的高分子量物质。 该类产品的生物 活性与其氨基酸序列和空间结构等有密切关系。 与化学药物相比，其质量 控制的特点表现在：1、结构确认的不完全性生物制品多数为蛋白质或多肽及其修饰物， 具有分子量相对较大， 结 构复杂多样性和可变性等特点， 通过现有的理化方法和手段不能完全确认 其化学结构特征，如产品的空间构象等。2、质量控制的过程性生物制品的结构特性容易受到各种理化因素的影响， 且分离提纯工艺 复杂，因此其质量控制体系是针对生产全过程， 采用化学、物理和生物学 等手段而进行的全程、 实时的质量控制。生

5、产过程中每一环节或制备条件 的改变均可能影响其非临床安全性评价的合理性。3、生物活性检测的重要性生物制品的生物活性与其药效和毒性有一定或较好的相关性， 因此药 效学和安全性研究应关注生物活性的测定。 鉴于生物制品结构确认的不完 全性，生物活性检测成为反映生物制品天然结构是否遭受破坏、 生产各阶 段工艺合理性和评价终产品质量控制的重要内容，也成为非临床药理毒 理、药代等试验方案中剂量确定的依据。（二）生物学特点1、种属特异性生物制品在不同动物种属的作用靶点 （例如受体）存在结构差异，或 信号传导通路不同，从而可表现出不同的反应类型。 安全性试验需采用能 反映人体生物制品活性的相关动物种属来进行研

6、究。2、免疫原性 免疫原性是指机体受刺激后产生的对该抗原的特异的适应性免疫应 答，涉及细胞和体液免疫应答， 也包括固有性免疫应答。 许多人源性大分 子（蛋白质和多肽）生物制品对试验动物而言都是异源分子， 可存在免疫 原性如抗体产生。非临床试验中应关注免疫原性对生物制品药效学和安全 性评价的影响。3、多功能性多肽和蛋白质类生物制品往往具有广泛的作用靶点和病理生理、 药理 作用（可能包括继发性基因表达所诱导的反应） ，有的是预期的药效作用， 有的为非预期的毒性作用， 这与多肽和蛋白质在体内受体 （对单克隆抗体 产品而言为抗原）的多器官广泛分布有关， 有时可在某些重要的生命器官#如心脏、大脑等组织分

7、布，出现严重的非预期不良反应。 非临床安全性评 价需关注该类产品在不同动物种属的多功能性， 必要时可选用转基因动物 的靶基因或受体来预测一个生物制品的临床研究风险性。三、非临床安全性评价的一般原则（一）常规研究的适用性 鉴于生物制品结构和生物学性质的专一性和多样性，包括种属特异 性、免疫原性和无法预料的多种组织亲和性等， 常规的药物毒性试验的研 究思路，包括研究步骤、考察项目等，可能不一定完全适合生物制品。（二）具体品种具体分析应根据具体生物制品的立题设计（包括药物设计思路、作用机制、 分子结构特点、创新性程度和特点等）、质量控制、非临床安全性和临床 特点（临床适应症的性质和用药人群、 临床拟

8、用药剂量、是否已有较多人 用经验、预期重要临床不良反应等） 和注册法规中治疗用生物制品注册分 类及申报资料项目要求、其它相关技术指导原则等来对上述内容进行具体 问题具体分析。对于那些在结构和药理作用上与已有大量临床经验的产品 类似的生物制品，可酌情减少毒性试验。鉴于生物制品的化学特点，其质量控制是从目的基因确立、表达载 体的构建、细胞库的建立到原材料、 生产控制、质量标准的全过程的质量 控制，非临床安全性研究是在此基础上的针对相关安全性担忧而进行的毒 理学“质量控制”，两者密切关联、相互影响，上述药学质量控制因素的 改变都有可能影响到已有的安全性评价的结论， 并可能因此而提出新的非 临床安全性

9、及相关研究的要求。（三）良好的试验管理规范（ GLP）毒性试验条件应符合GLP要求。若不符合 GLP条件,应阐明其对于 总体安全性评价的影响。四、非临床安全性评价的主要考虑（一） 生物制品安全性担忧的性质和来源治疗用生物制品的安全性担忧主要包括三个方面， 一为其药理作用的 放大或延伸，二为免疫毒性，包括免疫原性、免疫抑制和刺激反应及过敏 反应，三为杂质或污染物所致的相关毒性。其安全性担忧的来源主要包括生物制品本身和杂质， 前者一般包含活 性成分和产品相关蛋白，杂质主要包括与工艺相关的杂质和产品相关杂质 以及环境污染杂质。工艺相关的杂质是指生产过程中产生的杂质， 如宿主 细胞蛋白、DNA培养物（

10、诱导剂、抗生素或其他培养基成分等），纯化等工艺产生的杂质（酶、化学试剂、无机盐、溶剂、载体、抗体等）；产品相关杂质是指产品肽链的截短或延长形式、 修饰形式（去酰胺化、异构体、 二硫键错配、糖基化、磷酸化等） 、聚合体、多聚体等；环境污染杂质包 括细菌内毒素、可能携带的病毒和有害微生物等；宿主细胞（如细菌、酵 母、昆虫、植物和哺乳动物细胞）的污染也存在潜在的危险性。这些均应 严格控制。若理化性质和生物活性与产品本身相似， 变异体可作为产品相关蛋白 而不是杂质来对待。总之，对具体产品安全性担忧的性质和来源的分析与判断可以有针对 性确定非临床安全性研究的试验项目和具体设计，以最大限度地为人体临床研究

11、提供有价值的安全性信息。（二）受试物的质量要求安全性考虑可能涉及产品中存在的杂质或污染物，可通过纯化过程去除杂质和污染物，而不是为其质量控制建立一套非临床的试验方案。非临床安全性评价主要是针对生物制品的活性物质本身，杂质的安全性问题应尽可能地通过质量控制手段来解决。一般来说，药理和毒理试验所用产品应与拟用于初期临床试验的产品 具有可比性。药物开发过程中允许为提高产品质量和产量进行正常的生产 工艺改进，但应考虑此类改变对于动物试验结果外推至人体的可能影响。药物开发过程中若采用了一种新的或改进的制备工艺，或产品及其处方出现重大改变时， 应证明其可比性。 可比性评价应基于生化和生物学特 征（如鉴别、

12、纯度、稳定性和效价），某些情况下可能需要增加其它试验（如 药代动力学、药效学和/或安全性试验）来阐明所用方法的科学合理性。（三）相关动物种属/模型的选择生物制品的生物活性与动物种属和/或组织特异性相关，其安全性评 价常常不能按标准毒性试验采用常规动物（如大鼠和犬）,而应使用相关 动物种属。相关动物种属是指受试物在此类动物上受体或抗原表位有表达， 能够产生药理活性，其对生物制品的生物学反应能模拟人体反应。例如细胞因子在相关动物种属上可与相应细胞因子受体结合，亲合力与其在人相 应受体上的表现相似， 且产生与预期人体反应相似的药理作用。 免疫化学 和功能试验等许多技术可用于确定相关动物种属， 体外亲

13、合力试验、传统 的竞争结合试验或细胞功能试验常可用于比较种属间的药理活性。 生物制 品在人体作用靶点的克隆、 表达和纯化通常是种属比较时应进行的研究工 作，了解有关受体 /抗原表位分布的知识有助于科学评价潜在的体内毒性。用于单克隆抗体试验的相关动物 ,应能表达所预期的抗原表位并能证 明其与人体组织具有类似的组织交叉反应性， 从而提高评价其与抗原决定 族结合及其非预期组织交叉反应所致毒性的能力。 若能证明非预期的组织 交叉反应性与人体的类似，即使是一种不表达所预期抗原决定族的动物, 对毒性评价仍有一定意义。安全性评价方案一般应包括两种相关动物种属， 但在某些已证明合理 的情况下，如只能确定一种相

14、关动物种属或对该生物制品的生物学活性已 十分了解，一种相关动物种属已足够。 此外，即使短期毒性试验必须用两 种动物确定毒性，随后的长期毒性试验可能仍有理由使用一种动物， 例如 当两种动物的短期毒性试验结果类似时。不相关动物种属的毒性试验可产生误导 ,因而应避免。如果无相关动 物种属时, 建议考虑使用表达人源受体的相关转基因动物或使用同系蛋 白进行安全性等研究。应用同系蛋白应关注其生产过程、杂质 /污染物种 类和含量、药代动力学特征和确切的药理机制， 及其与拟用于临床产品的 可能不同之处。如不能应用转基因动物模型或同系蛋白时， 可考虑采用一 种动物进行有限的毒性试验如包括心血管和呼吸等重要功能指

15、标的长期 毒性试验（也称重复给药毒性试验） ，但应结合疾病适应症特点、产品性 质、技术难度等来判断其必要性和可行性。近年来，模拟人类疾病的动物模型研究进展很快， 包括诱发及自发疾 病动物模型、基因敲除及转基因动物。 这些动物不仅可用于药效学、 药代 动力学研究，同时可为安全性研究提供有价值的信息。 某些生物制品可应 用疾病动物模型替代正常动物来进行毒性研究， 此时应阐明这种选择的合 理性。考虑到疾病动物模型并不常用于安全性评价， 可参照的历史数据也 相对缺少，应关注动物基础数据的收集及其对试验设计方案优化的重要作 用。（四）动物数量/给药剂量的确定 每个剂量所用的动物数直接影响毒性的检测。 样本量小可能会导致未 能观察到一些毒性表现 。受样本量小限制的非人类灵长类动物试验可通 过增加观察的次数和延长观察时间而得到部分补偿。应关注生物制品在所用动物种属的药代动力学、 生物利用度，以及可 安全、人道地给予的药物容量。 如果活性成分清除较快或溶解度低， 可采 用补偿的方式 ,增加实验动物的给药次数 （与拟用临床试验方案相比） 。应 确定试验动物的暴露水平，并与临床暴露量比较，也应考虑容量、浓度、 制剂和给药部位的