预防用含铝佐剂疫苗技术指导原则

预防用含铝佐剂疫苗技术指导原则一、前言为指导含铝佐剂疫苗的研发，加强铝佐剂及含铝佐剂疫苗的生产和质量控制，进一步提升疫苗的安全、有效和质量可控性，特起草本指导原则。佐剂是指能够辅助抗原应答，调节免疫反应强度和类型的物质。佐剂的作用包括在制品中提高抗原的免疫原性、改变免疫应答性质、减少免疫成功所需的抗原量及免疫剂次数、提高免疫功能低下人群的免疫应答等[1，2]。铝佐剂是迄今为止使用最广泛的人用疫苗佐剂，在已上市疫苗中显示了可接受的安全性和有效性。疫苗中常用的铝佐剂包括氢氧化铝佐剂、磷酸铝佐剂；此外，还包括上述铝佐剂的混合系统，以及铝佐剂与其他佐剂成分组成的佐剂系统，如AS04佐剂系统等。目前铝佐剂的作用机理尚未完全确定，已有的研究结果认为可能的作用方式主要有[3]：抗原储存作用；提高机体固有免疫应答；增强抗原递呈；增强Th2细胞介导的适应性免疫应答；激活B细胞诱导抗体产生；激活补体作用等。含铝佐剂的疫苗是一种较为复杂的制剂体系，其研发和生产控制均有较多特殊性。必须对疫苗添加佐剂的必要性进行严格论证[2]。如需添加佐剂，应保证添加的佐剂不会引起不可接受的毒性[2，4，5]，且佐剂的使用所带来的增强免疫应答的潜在利益，必须超过其所带来的风险[2]。国际上采用法规或通则的形式明确提出了铝佐剂的安全性限度标准，均以铝离子含量为单位计，世界卫生组织及欧盟为不高于1.25mg/剂[6]，美国要求为不高于0.85mg/剂[7]。而目前上市疫苗铝佐剂多为0.3—0.5mg/剂，个别疫苗采用的0.85mg/剂是上市疫苗使用铝佐剂的最高剂量。在我国药典的各论中[8]，多个疫苗均以氢氧化铝含量计算，为0.35—3.0mg/ml，该标准以已上市疫苗铝佐剂含量范围拟定。如疫苗需使用铝佐剂，需参考国际通用的铝佐剂上限要求、已上市疫苗大规模人群使用经验（普遍选用不超过0.5mg/剂）等，上述备选参考剂量只是一个推荐的参考范围，针对具体疫苗及其适用的最优剂量，还需要通过必要的临床前研究和临床研究筛选确定，以求能够达到预期目的的最小使用剂量。既往同类品种铝佐剂使用信息可作为铝佐剂添加的依据。含铝佐剂疫苗的质量评价涉及的诸多特殊考虑包括佐剂与疫苗抗原组分的相互作用及相容性、佐剂对于抗原组分检测时产生的影响、整个货架期期间的稳定性等。含铝佐剂疫苗均应开展必要的临床前研究和临床研究。一般在非临床研究阶段，首先应对铝佐剂或铝佐剂系统的类型、佐剂与抗原的剂量及疫苗安全性和有效性进行全面系统的研究（包括铝佐剂和其他佐剂联合应用的组合）；初步确定拟用于临床试验的制剂处方。如果缺乏可靠的动物模型或者免疫学指标预测免疫效果，则应考虑在早期临床试验中完成相关的探索性研究。在研发联合疫苗时，对于联合疫苗的每种抗原成分均应提供添加或者不添加铝佐剂的充分证据。同类产品已有研究数据可为非临床和临床研究提供重要指导信息[2，4，5]。二、适用范围本指导原则根据国内外常见铝佐剂和含佐剂疫苗的研究经验和结果，以及相关技术指导原则的科学共识，提出含铝佐剂疫苗相关的药学、临床前研究、临床研究及上市后的生产质量控制等方面的技术要求。适用于含单一类型铝盐或不同类型铝盐组合的人用预防性疫苗的研发及上市后变更，包括单价疫苗、联合疫苗等。对于已上市含铝佐剂的疫苗也参照该指导原则，即已上市铝佐剂疫苗生产企业应参照本指导原则，加强对铝佐剂和含佐剂疫苗的生产工艺和质量标准的研究和监测，不断改进和提高铝佐剂疫苗的质控水平，开展佐剂质量研究、稳定性研究，提高疫苗质量水平。对于铝佐剂与其他佐剂成分（如，CpG、MPL等）形成的佐剂系统[9]，在借鉴本指导原则时还需根据产品特点和特定佐剂的性质开展相应研究。铝佐剂及铝佐剂疫苗的研发一般应满足现行药典通用要求及相关指导原则要求。对于创新疫苗或改良疫苗，铝佐剂的类型及用量等不宜简单理解和套用《中国药典》各论，还需通过充分的研究和风险-效益评估以最终确定。铝佐剂及含铝佐剂疫苗的生产应符合现行GMP的相关要求。三、药学研究目前疫苗中使用的铝佐剂包括外购和疫苗企业自行制备两种来源，无论何种来源，在佐剂及疫苗研究过程中均应参照本指导原则的对应部分，对佐剂、佐剂-抗原结合物、疫苗成品，从原材料、制备工艺、质量控制、有效性和安全性进行全面的研究分析。（一）铝佐剂1.铝佐剂描述应详细描述佐剂的性质和化学组成。若适用，应提供佐剂分子式/化学式。当应用一种或多种佐剂和/或佐剂含有一种以上的成分时，必须根据已获取的产品知识描述每种佐剂和/或每种佐剂成分的功能[2]。不同类型的铝佐剂在结构形态、抗原吸附选择性、体内代谢清除时间等方面存在显著差异。同时，铝佐剂的质量特性高度依赖于生产工艺，不同工艺制备出的铝佐剂在粒径大小和分布、等电点等方面的质量属性也不同。应根据充分的研究结果，提供铝佐剂的相关基本信息。2.来源及制备（1）生产用原材料及质量控制铝佐剂制备的原材料为无机盐，原则上应符合《中国药典》“生物制品生产用原材料和辅料质量控制规程”相关规定。（2）制备及生产工艺应提供铝佐剂生产工艺的详细信息，包括但不限于工艺研究的相关数据、过程控制及工艺验证数据。严格的质量属性设计和工艺参数设计是工艺开发的重要前提。铝佐剂的工艺开发可参照ICHQ8[10]等国际通行原则，以铝佐剂和/或疫苗的候选关键质量属性确定工艺路线、工艺参数并明确工艺过程控制策略。常见的氢氧化铝佐剂制备方法有氢氧化钠法和氨水法。常见的磷酸铝佐剂制备方法为铝盐/磷酸盐混合液与氢氧化钠溶液进行反应，或铝盐和磷酸盐进行反应。铝佐剂制备可能包括铝盐的生成反应、反应终止、沉淀洗涤、铝佐剂浓度调整、无菌处理等步骤[11]。工艺开发阶段，应进行各步工艺参数对铝佐剂质量特性影响的研究。铝盐生产反应研究需考察的工艺参数例如：反应温度、pH值、物料的混合/添加速度和方式、反应时的搅拌速度或气体流量、反应时间、反应罐容积、每批次的生产量等；反应终点研究需考察的工艺参数例如：反应终点pH值或其他指标等；铝佐剂沉淀洗涤需考察的工艺参数例如：沉淀洗涤液选择、沉淀和洗涤液比例、洗涤次数等；铝佐剂浓度调整需考察的工艺参数例如：稀释剂的选择（如，考虑与成品的相容性等）、铝佐剂目标浓度；在佐剂的无菌处理方面，对于采用灭菌工艺的，需关注灭菌条件、灭菌次数对佐剂质量特性的影响；对于采用无菌工艺制备的，应对佐剂制备、使用过程的无菌保障控制进行全面的风险评估和验证。研发阶段应通过上述工艺参数的研究和优化，确立铝佐剂的生产工艺。上市生产开始前应明确影响铝佐剂制备的关键工艺参数，在此基础上建立充分的生产工艺过程控制策略，包括关键及主要工艺操作参数控制、中间产品性能参数检测等。上市生产开始前应参照国内外技术指南，通过连续生产批次关键工艺参数和关键质量属性等指标的评价进行充分的工艺验证，证实铝佐剂生产工艺连续、稳定、可控。工艺验证批次除放行检测项目外，还应包括重要的铝佐剂质量特性研究项目，如零电荷点等。工艺验证中需关注铝佐剂的无菌生产验证，证实拟定的无菌处理工艺可达到预期的无菌保障，并且不会对铝佐剂的质量属性带来不利影响。3.质量研究（1）质量特性研究在铝佐剂生产工艺开发、初步的工艺确证等阶段应对铝佐剂进行全面特性研究，确定关键质量属性（CQA），以作为质量标准建立的基础。此外，在发生重大药学变更或进行偏差批次溯源性研究时也应根据产品特点、生产工艺等特点选择适宜的检测项目进行全面的质量特性研究。铝佐剂质量研究可包括但不限于：1）化学成分，包括定性和定量检测；2）理化特性，如外观、粘度、pH、沉降率、粒径大小及分布、表面电荷；3）生物化学特性（如，吸附率等）；4）纯度，如内毒素含量、生物限度、工艺杂质检测。通常认为，氢氧化铝佐剂及磷酸铝佐剂均需表征的质量特性指标包括：化学组成、铝含量、pH、等电点、电镜结构、粒径大小及分布、吸附率、对相关抗原的最大吸附能力、工艺相关杂质、无菌检查等。由于两种类型铝佐剂性质不同，氢氧化铝佐剂的质量特性研究还包括沉降率、比表面积、X射线衍射图谱等；磷酸铝佐剂的质量特性研究还包括磷/铝摩尔比等。铝佐剂全面的质量特性研究不限于上述研究项目，鼓励使用先进方法进行铝佐剂质量特性研究。（2）质量标准铝佐剂质量标准的建立可参照ICHQ6A[12]和ICHQ6B[13]的相关要求。氢氧化铝佐剂的质量标准需符合《中国药典》的相关要求。此外，建议将等电点、粒径大小及分布作为工艺表征及工艺验证批次的检测项目，并进行日常控制。磷酸铝佐剂的常规放行检测项目通常包括：外观、铝含量、氯化钠含量、pH值、无菌检查、内毒素、鉴别（磷酸盐、铝盐）；根据工艺路线及工艺控制情况考虑是否纳入相关重金属、硫酸盐、过氧化物、砷检测等。建议将磷/铝摩尔比、粒径大小及分布、等电点作为工艺表征及工艺验证批次的检测项目，并进行日常控制。4.稳定性研究通常认为，铝佐剂可以在无菌密闭容器中于2—8℃或室温保存，不可冷冻。铝佐剂的贮存时间可能影响佐剂-抗原的相互作用，因此，铝佐剂的稳定性研究条件应充分考虑到贮存、运输及其使用的整个过程。除常规放行指标外，稳定性研究的考察项目需包含与佐剂结构和抗原吸附/结合特性相关的指标，如pH值、粒径大小及分布、抗原吸附率、免疫学活性等，鼓励将X-射线衍射图谱等新技术引入到铝佐剂的稳定性研究中。应在稳定性研究基础上，结合佐剂出厂/制备时间、转移运输情况、佐剂疫苗的整体效期及企业质量要求，制定佐剂母液及稀释液的保存温度、时间和效期。5.外购铝佐剂的特殊考虑对于外购铝佐剂，需明确并固定佐剂的生产商，建立全面的质控体系。疫苗生产商需按照相应审计要求开展对铝佐剂供应商的外部审计。除外部审计外，疫苗生产商需结合佐剂生产商提供的质控项目、《中国药典》相关要求及本指导原则制定铝佐剂的内控质量标准并进行批放行检验。在佐剂首次选用、供应商变更、佐剂生产变更（如生产工艺、生产地点等）时，建议在常规放行检验的基础上，采用适宜方法对铝佐剂进行扩展的质量特性研究，以积累对铝佐剂的特性认知，确保变更对产品质量不会产生负面影响，如X射线衍射图谱、零电荷点测定、比表面积等研究[14]。（二）佐剂-抗原结合物1.制剂处方开发和吸附工艺研究含铝佐剂疫苗的制剂处方中含有抗原、佐剂、缓冲液/辅料、防腐剂、稳定剂等，存在多种抗原、佐剂、缓冲液/辅料之间的相互作用。疫苗制剂需要通过抗原配制、缓冲液配制、佐剂配制、抗原-佐剂吸附、最终配制等多步工艺实现。需基于对相关机理的理解、抗原性质和产品需求进行制剂处方开发和吸附工艺研究。（1）制剂处方开发：由于不同抗原特性不同、铝佐剂与抗原作用机理多种、在不同缓冲体系条件下铝佐剂表面微环境存在显著差异，特定抗原吸附至特定佐剂最适制剂处方仍需基于具体问题具体分析。应明确制剂处方中每种组分的作用及含量，提供佐剂、缓冲液、盐浓度、pH以及其他辅料的选择依据，考察其对佐剂-抗原相互作用、结合效率、免疫原性、疫苗效力及稳定性的影响，分析抗原和佐剂的结合机理。通常抗原含量、佐剂含量、抗原/佐剂配比的确定包括临床前和临床研究两个阶段，临床前主要考察不同制剂处方对成品吸附率、动物免疫原性、生产工艺可控性等方面的影响，后续通过临床试验以进一步筛选和确定制剂处方。需要强调的是，吸附率与免疫原性的关系因产品而异。佐剂吸附抗原的免疫原性受多种因素的影响：吸附率、吸附强度、暴露于体内后解吸附速率等[15]。因此，应综合工艺验证、临床前/临床研究、稳定性等数据确定吸附率范围。（2）吸附及配制工艺研究：佐剂-抗原结合可以是半成品配制前的独立工序（如，首先形成单价吸附原液），也可以与半成品配制过程同时进行。佐剂-抗原吸附生产方式主要采用抗原与制备完成的铝佐剂（预制或外购）进行吸附，需要研究并明确的吸附工艺参数可能包括：抗原浓度、铝浓度、吸附的缓冲体系、盐离子浓度、PH值、加样顺序、加样速度、吸附时间、温度、搅拌时间、搅拌速度等。佐剂-抗原吸附也可采用原位吸附。由于原位吸附工艺涉及佐剂、佐剂-抗原复合物的同时生成和控制，难以分步进行工艺表征和生产过程控制，因此，如拟采用原位吸附工艺方式，应提供充分的选择依据。