已上市疫苗生产变更研究相关问题探讨

郭舒杨，邱晓，金苏，李敏

国家药品监督管理局药品审评中心，北京 100022

在疫苗的全生命周期中（尤其是批准上市后），出于提升质量、扩大产能、加强工艺控制等多方面需求，上市持有人通常会结合实际情况开展并实施生产及工艺变更。监管机构鼓励企业持续改进疫苗生产工艺和提升疫苗质量，确保疫苗的安全性、有效性和可及性。由于疫苗的物质基础多样且结构复杂，疫苗的上市后变更面临较多的技术挑战。

以前我国疫苗的上市后变更管理是按照事项进行划分，缺少基于风险的变更分级及管理措施，变更管理缺乏灵活性，同时也缺乏相应的技术指导原则。随着技术进步和理念提升，特别是《中华人民共和国疫苗管理法》和《中华人民共和国药品管理法》的颁布与实施，国家以法律形式鼓励上市持有人对已上市疫苗开展生产工艺变更。考虑到生产企业对工艺变更指导原则的实际需求，国家药品监督管理局药品审评中心于2019年起草了《疫苗上市后生产工艺变更指导原则（征求意见稿）》，并于2019年9月2日在国家药品监督管理局药品审评中心网站向社会各界公开征求意见。本文参考国内外与疫苗生产工艺变更相关的法规与指南，结合一些有代表性的生产变更案例，对目前变更中存在的共性问题进行探讨。

1 工艺变更的共性问题

1.1 风险 根据ISO／IECGUIDE 51的定义，风险是指危害发生概率与危害严重程度的组合［1］。生产工艺变更中最核心的内容是对变更风险的判断与把控，有效的质量风险管理可更好地促进上市持有人作出正确的决策，使其有能力应对潜在的风险；同时，还可为监管机构提供更好的保证，并促进监管水平的提高［2］。

一般风险评估的出发点包括收率高低、产品损耗、生产周期等经济方面的因素，还包括对疫苗安全、有效、质量可控方面的考虑。但无论从哪种角度，最基本的出发点必须是保障患者（疫苗接种者）的利益［2］。风险评估应以企业对产品的认识程度为基础，并不断通过研究增加对产品知识的积累，以更为客观准确地对变更风险进行把控。另外，疫苗上市持有人应明确产品生命周期各阶段质量风险管理重点工作及控制措施，为产品全生命周期质量风险管理提供有力保障［3-4］。

1.2 变更分类 国际上通常将变更分为重大、中等和微小3类。世界卫生组织（WHO）、美国药品监督管理局（FDA）以及我国对变更的分类原则基本相同，其中美国还将中等变更分为30 d后生效的补充申请（CBE 30）和立即生效的补充申请（CBE）［5-6］。欧洲药监局（EMA）将变更分为Ⅰ类和Ⅱ类，其中Ⅰ类为微小变更，Ⅱ类为重大变更。Ⅰ类变更又分为ⅠA和ⅠB，ⅠA类变更无需评价，执行“告知并实施”；而ⅠB类变更需进行简单的评估，执行“告知、等待并实施”［7］。无论以怎样的形式，变更分类均应以风险评估为基础，在充分考虑工艺变更性质、变更程度以及对产品安全有效、质量可控的影响进行划分。

国内外各生产工艺变更指导原则中均对一些常见的事项分类提出建议［5-8］。有些生产工艺变更不是独立发生，而是伴随着或被其他变更所引发形成的；虽然此类变更事项可能为风险较低的变更分类，但考虑到各项变更叠加会增加产品质量的不确定性，建议研究工作应按照较高变更等级的技术要求进行。此外，生产企业和监管机构对某些生产工艺变更的风险和分类尚存在不同理解，在变更研究早期建议生产企业与监管机构积极沟通交流，以对变更风险、分类和工艺变更研究内容达成共识。

1.3 可比性 可比性是生产工艺变更研究中的核心内容。变更后生产工艺的控制能力应优于变更前，且更具有稳健性。生产企业需通过可比性研究证明生产工艺变更前后产品质量属性的高度相似性。可比性并非产品的质量特点在变更前后是完全等同的，而是依据现有的知识积累和研究结果，来预期产品质量特性方面的差异不会对产品的安全性和有效性产生任何不良影响［9］。质量特性的可比性研究不仅限于放行检测项目，还应包括过程控制和拓展的质量特性研究。同时，可比性结果并不等同于质量标准，生产企业还需基于产品生产的历史数据，并采用合理的统计学方法设定可比性的接受范围，以考察变更后的各项指标是否可比。

1.4 桥接临床试验 当现有的药学可比性研究不足以识别疫苗安全性和免疫原性的差别时，应考虑开展非临床以及临床桥接研究［8-9］。通常，临床桥接研究是以比较生产工艺变更前后的免疫原性变化为目的。监管机构鼓励申请人通过开展充分的药学和非临床的可比性研究支持工艺变更的批准，但当变更对疫苗质量属性及其免疫原性产生较大影响（如变更制剂处方、变更减毒活疫苗主种子批、多项重大变更同时进行等）或难以预测出现差异对疫苗有效性的影响，以及开展的可比性研究尚不充分说明变更对疫苗安全有效性的影响时，需考虑进行临床桥接研究。

2 具体变更事项的考虑

本文通过梳理近年涉及到疫苗生产工艺变更的申报补充申请事项，对较有代表性的变更事项进行分析和讨论。但由于品种类型、产品先验经验等存在差异，本文的目的仅为对某些变更事项的技术探讨，并非代表对此类变更的具体技术要求，疫苗生产企业还应根据相关变更指导原则，并结合产品实际生产情况开展研究。

2.1 疫苗原液

2.1.1 延长种子批代次 种子批作为疫苗生产的起始物料，对疫苗的物质基础及其安全性有效性起决定性作用。随着疫苗的持续生产，种子批会持续消耗减少，且生产规模扩大和产能提升会加剧消耗速度。因此，在上市后数据积累的基础上，部分企业提出了延长种子批代次的变更。此类变更对于不同疫苗的风险不同，如对于减毒活疫苗，延长毒种代次直接影响疫苗安全性、有效性，通常将考虑临床的验证或支持性临床研究数据。本文重点对药学原则进行讨论，整体上，对于此类变更的考察重点是传代稳定性，但并不应仅限于传代稳定性的考察。考虑到延长代次后对疫苗原液和成品的影响，参照相关指导原则开展变更前后商业化规模原液的可比性研究也是必要的；若原液中的某些项目出现变化，则应进一步开展疫苗成品的可比性研究。

2.1.2 转瓶变细胞工厂 发酵培养工艺直接决定了疫苗的产能，更对抗原的结构和质量产生重要影响。为了加强工艺控制和提升疫苗产量，一些采用传统发酵培养工艺生产的疫苗均开展新生产工艺的研究，其中以细胞工厂替代转瓶工艺最具有代表性。据已发表的文献，在一项细胞工厂与转瓶生产口服脊髓灰质炎减毒活疫苗的对比研究中，采用细胞工厂制备的疫苗原液平均滴度高于转瓶制备的疫苗原液，可以看出细胞工厂较转瓶具有明显的产能优势［10］。

目前已上市的麻腮风疫苗、水痘疫苗和轮状病毒疫苗尚有使用转瓶工艺生产的产品。除收获液、原液和成品的放行检测可比性外，还需开展其他的质量拓展研究，如收获液的测序。二代测序较一代测序具有低成本和高通量的特点，同时可对病毒株中优势克隆和不同克隆的比例进行分析，因此，可尝试采用二代测序对变更前后收获液进行测序，以证明细胞工厂培养方式对病毒基因序列的改变不产生明显影响；此外，还应重点关注病毒的毒力是否发生改变。

2.1.3 纯化工艺的变更 目前就工艺变更的发生频率来看，纯化阶段的工艺变更数量和变更事项的种类相对较多，无论是如改变填料种类、增加层析柱数量这样的重大变更，还是改变非关键步骤过程控制参数这样的微小变更，均伴随着疫苗全生命周期频繁发生。

由于传统疫苗有效成分较多且不完全明确，纯化工艺的变更一般情况首先要考虑对疫苗物质基础或抗原谱的影响，如纯化收峰范围、密度梯度离心的收集范围、硫酸铵沉淀条件等这类可能改变抗原成分的变更，应格外关注免疫原性的变化，进行较全面的组分对比分析，必要时还应开展非临床以及临床研究。纯化工艺变更前后对杂质的去除可能会发生改变，因此，还应关注变更前后杂质去除的可比性研究；除了常规的杂质检测外，还应增加其他杂质的检测，以证明纯化工艺变更不会降低杂质的清除能力，且不会引入新的杂质。

2.2 疫苗成品

2.2.1 去除防腐剂 由于工艺控制升级和产能提升，半成品配制阶段变更的数量逐渐增多，通常发生的变更包括半成品配制规模、去除防腐剂、冻干设备等的变更。其中，去除防腐剂的变更是目前部分已上市疫苗面临的问题，具有一定代表性。

由于以前疫苗生产车间条件的限制，若不添加防腐剂很难保证疫苗在生产和储藏过程中的无菌状态，因此，部分已上市疫苗选择添加防腐剂，大多采用了硫柳汞。随着GMP的贯彻和实施，保证疫苗的无菌状态已不再是难题，且去除防腐剂不会增加相关安全性风险，因此，去除防腐剂势在必行。《中国药典》三部（2020版）中明确指出“应尽可能避免在注射剂的中间品和成品中添加抑菌剂，尤其是含汞类的抑菌剂”；“单剂量注射用冻干制剂中不得添加任何抑菌剂，除另有规定外，单剂量注射液不得添加抑菌剂；供静脉用的注射液不得添加任何抑菌剂。”防腐剂在疫苗中应仅发挥抑菌作用，对抗原不应产生不利影响［11］。但某些防腐剂可能对抗原成分产生影响，如在IPV中添加硫柳汞会影响Ⅰ型IPV效价［12］。因此，去除防腐剂的研究除了开展一般的药学可比性研究外，应格外关注防腐剂对抗原和疫苗免疫原性的影响。对一些缺乏先验知识的疫苗在去除防腐剂的研究中，则应采取谨慎态度，当无法通过药学研究以及动物免疫原性实验充分证明可比时，建议考虑采取桥接临床证明去除防腐剂对疫苗无影响。

2.2.2 冻干工艺 冻干剂型可有效提升疫苗成品稳定性并延长疫苗有效期，冻干工艺参数的改变可能会直接影响冻干后产品质量属性及产品稳定性。近年来，冻干机性能较以前有很大提升，可有效提升疫苗的批产量并增加无菌保障，因此，更换更大规模的冻干机符合企业实际生产需求。在更换冻干机的变更研究中，若对冻干工艺参数进行调整，可能导致疫苗成品的质量发生改变。在冻干工艺验证时，考虑到冻干机板层数量多、不同位置温度差异等问题，建议采用商业化规模进行验证，以充分暴露变更对疫苗成品的影响。可比性研究中尤其重点关注变更前后冻干曲线的一致性、冻干过程中有无新的杂质产生、变更前后产品稳定性可比性研究。

2.3 其他考虑

2.3.1 关键设备 关键设备通常指在生产过程中承担关键工序的设备，此类设备的变更可能对产品质量产生重大影响。疫苗生产中常见的关键设备包括但不限于生物反应器、超速离心机、层析柱、灌装机、冻干机等。关键设备的变更首先应按照现行版GMP的有关要求，完成安装认证（installation confirmation，IQ）、操作认证（operational qualification，OQ）和性能认证（performance qualification，PQ）［13］。完成相应认证后，应考察关键设备的变更是否对原液或成品质量产生影响。研究内容除常规的3批商业化规模验证、质量可比性研究、稳定性研究外，还有些研究内容需特别关注，如采用新设备后与料液的相容性是否发生改变，若涉及此方面，则应进行设备相关的浸出／提取研究。

2.3.2 佐剂 佐剂指能够辅助抗原应答、调节免疫反应的物质。铝佐剂是目前应用最广泛的人用佐剂，疫苗中常用的铝佐剂包括氢氧化铝佐剂和磷酸铝佐剂。

常见的涉及佐剂的变更包括：变更供应商、佐剂制备工艺改变、半成品配制工艺变更等。开展变更研究时，除对变更前后的铝佐剂质量进行评估外，还需对佐剂变更给吸附产物、疫苗成品带来的影响进行可比性研究。如质量可比性研究结果不能证明质量可比，变更可能影响产品的有效性和/或安全性，则需开展与变更前产品对比的动物安全有效性研究。如临床前研究不能证实铝佐剂变更未对疫苗有效性和/或安全性产生不利影响，则需开展必要的桥接临床研究，进一步验证变更前后含铝佐剂疫苗的安全性和有效性［14］。

2.3.3 内包材 西林瓶和预灌封注射器为疫苗常用的内包材，一种疫苗产品通常需同时具备以上两种包装形式以满足市场供应和差异化需求。在此类变更中，需开展的研究项目包括采用新包材后灌装工艺的研究与验证、变更前后可比性研究、稳定性考察、包材相容性等。包材稳定性考察和相容性研究结果直接决定产品的效期，应按照相关指导原则开展加速和实时稳定性研究，并将新增包材与目前使用包材的稳定性数据进行可比性分析，以支持采用新包材疫苗的效期。

2.3.4 生产场地 由于疫苗产业化升级和生产规模扩大，生产企业会对疫苗生产场地进行改建或扩建。大部分生产场地变更时均同时伴随其他生产工艺变更，使得变更风险控制和技术评价难度增加［15］。本文仅对场地变更中伴随的生产工艺变更进行讨论，场地变更其他内容建议参考2014年国家药品监督管理局药品审评中心发布的《疫苗生产场地变更质量可比性研究技术指导原则》开展相关研究［16］。

场地变更后开展的工艺变更应采用更为先进的生产方式，如转瓶变细胞工厂、透析工艺改为超滤工艺、自动化控制替代手工操作等。可比性研究的设计是此类工艺变更的重中之重。可比性研究内容可为一系列质量分析比较实验，但在某些情况下还包括非临床和临床数据［15］。建议对变更的生产工艺进行逐一研究，生产工艺验证时可结合生产场地变更一起开展3批商业化规模验证。对于某些工艺复杂、过程控制要求高、终产品质控难度大的产品，当质量分析数据及非临床研究不足以确定可比性时，建议考虑进行临床桥接。

目前已有不少企业结合产品实际生产情况，采用较为合理的可比性研究完成了生产场地转移，同时对部分生产工艺进行优化调整。某企业开展车间的转移，新场地保持与老场地相同的工艺流程，并进行了部分工艺参数优化。生产企业开展了工艺用水比较、质量比较（原液、半成品和成品放行、工艺相关杂质比较及扩展质量属性）、稳定性比较（加速和长期）、安全性比较后进行了药品注册检验、药品注册研制现场核查，最终获得了生产场地变更的批准［17-19］。

3 总结

本文对疫苗生产工艺部分具体变更事项进行了初步探讨，由于无法将所有变更事项进行分析整理，因此，对某些内容的描述可能比较片面和主观。随着ICH Q12的落地与实施，运用新的变更管理工具开展研究，将有力推动疫苗生产工艺的升级与进步［20］；而疫苗上市持有人也应对工艺变更方面的问题积极地与监管机构开展沟通，使双方对变更的理解达成一致，为我国淘汰落后生产工艺、促进疫苗产业升级换代共同做出努力。