第二章 臨床試驗審查基準-製程與管控
三、 特性分析
基因治療製劑的各個開發階段,可藉由主成分的特性分析探討基 因治療製劑的整體特性。進行主成分特性分析時,應考慮到整體 製程(例如起始物、物料、中間體以及製程品質管制等),並應 清楚說明所使用之主成分批次資訊(例如開發、試量產或實際生 產規模等)。
主成分特性分析可包含鑑別(基因型和表現型)、純度、效價、
轉殖基因活性、感染性、轉染效率以及可達預期作用之分析等。
應以多個先進技術(state-of-the-art)進行特性分析,並可應用分 子、生物或免疫等不同原理之方法來檢測。
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(一) 特性鑑定與活性分析
應分析轉殖基因與調控功能序列之序列完整性,並確認其中無 已知致癌基因之序列。應以圖示說明序列之相關功能與資訊
〔例如限制內切酶圖譜、調控功能序列與蛋白質編碼框(open reading frame)等〕。其他物理化學特性分析項目,例如顆粒
(分子)粒徑之平均值及分布,以及聚集(aggregation)程度等。
依基因載體類型進行之特性分析,以下提供參考:
1. 複合核酸載體
應分析載體之攜帶子或支撐體(support)等材料與帶負電荷 DNA之間的交互作用,並應在複合狀態下分析複合核酸載 體的特性,包含形態、粒徑分布、表面電荷、在既定條件或 生物環境下(如轉染步驟時之溶液)的穩定性,以及複合結 構體中核酸含量的差異分布。此外,亦應證實複合核酸於生 理狀態下具有預期傳輸之生化作用或生物反應。
2. 病毒載體
應分析組織向性、感染性(各類型細胞之感染力)、病毒性
(virulence)、複製能力、感染性與非感染性病毒顆粒的比值、
免疫特性、平均粒徑以及聚集體(aggregates)等。
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若使用可嵌入基因體之病毒載體,應鑑別病毒載體嵌入基因 體之位點,並詳盡評估嵌入突變(insertional mutagenesis)之 可能性與其相關之風險。
3. 細菌載體
應檢測細菌載體之鑑別(表現型和免疫鑑別),並分析轉殖 基因與調控功能序列之序列、質體套數以及含質體的細菌比 率。
生物活性之驗證分析,應確認基因載體可將轉殖基因和調控 功能序列傳輸至目標細胞,並達到預期作用機轉,例如某個 基因序列的調控、修復、取代、添加或刪除,亦應分析其後 續的生物活性以及其持續的狀況。
若基因治療製劑具組織選擇性,應提供相關資料,例如病毒 載體的宿主範圍和組織向性、複合核酸載體之傳輸或轉殖基 因表現的選擇性等。
(二) 不純物
應根據載體本身特性和生產系統評估可能存在的不純物,而不 純物的特性分析結果應作為主成分或產品規格之不純物管制 考量。
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1. 產品相關不純物
轉染效率差的質體型式、聚集體、具複製能力病毒、缺陷病 毒顆粒(具有刪除、重新排列、混合或突變序列)、包裝外 源DNA序列之載體、無感染力病毒載體或空的病毒載體、其 他影響載體重要特性(例如感染力之改變、質體型式改變而 降低轉染效率,或因氧化或去聚合作用造成核酸複合體的降 解等)之降解產物。
2. 製程相關的不純物
起始物的殘留物(宿主殘留DNA或蛋白質)、非預期之外來 核酸序列、製程物料〔抗生素、細胞激素、培養試劑、純化 試劑、儀器材料、輔助病毒之殘留物(病毒、病毒DNA和蛋 白質)〕、外來物質以及來自製程的可溶出物(extractables)
與可浸出物(leachables)。
若使用具致腫瘤或反轉錄病毒基因序列之生產或包裝細胞,
應將DNA片段大小儘可能降低至無法表現其生物活性,並 降低DNA殘留量;
如使用不具致腫瘤性的連續細胞株,建議每劑所含有之宿主 DNA殘留量應小於10 ng,其片段應小於200個鹼基對;若使
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用 具 有 腫 瘤 細 胞 特 性 之 生 產 或 包 裝 細 胞 ( 例 如Hela 或 HEK293T細胞株),應另於基因治療製劑設定相關轉形序列
(relevant transforming sequence)之允收標準,以管控人體暴 露量,以HEK293T細胞製備的基因治療製劑為例,利用具有 專一性及靈敏度的方法,檢測產品中腺病毒E1及SV40 large T antigen序列之含量。
若基因治療製劑為複合核酸載體,則應分析複合材料或載體 在生產過程可能產生的不純物或副產物,並評估這些基因治 療製劑的不純物或副產物在投予病患時對安全性及效能的 影響。
四、 品質管制