多肽疫苗生產及質控技術指導原則

2022-05-05 22:03:04 字數 4365 閱讀 1713

前言多肽疫苗是按照病原體抗原基因中已知或**的某段抗原表位的氨基酸序列,通過化學合成技術製備的疫苗。傳統疫苗一般由兩種方式製備,一種為能誘發免疫力卻不致病的減毒疫苗,例如黃熱病、脊髓灰質炎和麻疹疫苗或卡介苗;另一種為滅活疫苗(例如百日咳桿菌、狂犬病毒、傷寒桿菌)。多肽疫苗由於完全是合成的,不存在毒力回公升或滅活不全的問題。

特別是一些還不能通過體外培養方式獲得足夠量的抗原的微生物病原體。有些雖能進行體外培養,但這些病原體有潛在致病性和免疫病理作用等涉及安全性與有效性的問題。多肽作為體內引起效應細胞免疫應答形成的免疫原,將成為一種新型的疫苗,但還有很多理論和技術問題要繼續研究,目前尚無多肽疫苗獲准上市。

因此,應採取適當可行的途徑對這種潛能疫苗進行生產及質控,並在其生產過程中積累經驗,為此,應加強諮詢和論證,以便提出乙個確保安全有效而又適合實際的申報資料。同時,對每個方案中各個階段的操作過程、中間及最終產品的製備,務必制定標準操作規程和質控標準,並予嚴格實施。

一、多肽疫苗的化學合成

首先應該確定天然抗原的氨基酸序列,選擇和確定尋找有效肽段的方法,並尋找該肽段所針對的抗原決定簇。

其次應選擇合適的合成方法。合成中等大小的多肽也會涉及眾多反應,每加入乙個氨基酸需多次反應,在乙個氨基酸的α氨基與另乙個氨基酸的羧基縮合形成肽鏈之前,必須使其中乙個形成高反應的活化狀態,這個選擇自然落到羧基上,合成因而從c到n端。如果a氨基酸的c端與b氨基酸的n端縮合產生2

肽a-b,則a的n端及b的c端必須保護起來,才能轉化成在a-b之間形成特異性肽的形式。此外,氨基肽的側鏈基團也能與活化羧基反應,因此也必須保護起來。這些側鏈保護基團必須能耐受除去α-氨基保護基團的條件,這樣才能生成新的氨基基團使肽鏈得以繼續延長。

合成結束後必須除去所有的保護性基團以得到所需的多肽。多肽的合成迴圈包括了一系列的反應,每一迴圈生成乙個新肽鍵。

主要有兩個合成策略:片段濃縮法和固相合成法(merrifield法)。片段濃縮法是經典的合成技術。首先合成數條小肽,經純化和去保護後結合成較長的肽,直到最後所需的序列。

在固相合成法是將肽鏈一端結合於固相載體上的方法。通過在n-末端逐步加上氨基酸的方法合成肽段。

另外也引入一些新進展包括改良的保護基因、新的固相載體、脫保護及側鏈功基保護等新方法。在疫苗合成領域中,由於肽鏈聯接或裝配到需要的結構(tadps)及免疫原性構架(maps)所用技術的引進,加上肽鏈經脂質或碳水化合物的修飾作用,使得合成問題變得更加複雜。目前多應用固相法,特別是在選擇和確定有效抗原表位研究方面,是合成多肽疫苗的一條可供選擇的途徑。

二、多肽疫苗的生產工藝及質控

(一)應提供研製某一疫苗的詳細資料,包括選擇特定抗原決定簇的理由、對抗原決定簇的檢定,以及對載體、表位連線、結合劑、肽的呈遞方式及佐劑等的選擇理由及其相應證據。

(二)應說明每條肽段所針對的抗原表位。內容包括對每個表位**的說明,當不止乙個表位時,應說明把不同表位相互結合到乙個已知序列內的理由,此外還應對表位的型別(b、th、tc等)及特殊組合方式進行說明。

(三)應當提供肽鏈合成的詳細資料。內容包括:原料的**和特性、使用的方法學、氨基酸的連線和脫保護,進入下一步連線的判斷標準,任何加入的修飾基團(例如醣基化,脂質化)的詳細情況。

如果採用了液體合成法,應當提供包括對中間體有特殊說明的流程圖。

(四)如果肽單體為中間產物,應當對其分離鑑定並提供下述確證依據。

1.主要肽順序與預期的結構相同,例如,目標氨基酸按需要的順序排列;修飾(脂化及醣基化)情況;

2.對肽單體中的主要雜質(可能情況下對次要雜質)應分離鑑定。驗證純度時應採用多種技術對其理化特性盡可能多地檢查,特別要注意檢測生產或純化過程中可能加入的物質;

3.連續多批產品的肽質量應保持一致。

(五)對肽單體或肽衍生物應建立適當的標準。對肽的純度、總雜質、每種主要及次要雜質都應規定限度要求。

(六)如果不能對肽單體進行全面鑑定,應提供相應說明。

(七)應對肽的穩定性進行評價,並制定適當的貯存期。

(八)偶聯物

偶聯物中多肽及其它成分除了達到適當的要求外,還應符合下列規定:1.對偶聯物進行驗證,其含量應能重複並保持一致,當不止一種肽結合到同一載體上時,應對每一種肽所佔比例進行控制並能重複製備;

2.最大限度降低副反應並控制到能重複的水平,這些副反應包括載體之間的交聯,載體表面濃縮的未結合的偶聯劑,以及對未參與結合的偶聯劑的滅活等;

3.有證據表明偶聯物未改變抗原序列;

4.應當考慮機體對載體蛋白或其誘導免疫反應的潛在臨床影響;

5.當同一載體用於幾種疫苗或一種疫苗的幾種不同表位時,應考慮特異性表位抑制的可能性,並進行調查;

6.應當最大限度地降低殘餘溶劑或副產品的含量,並設定相應限定要求;

7.應當設定適宜的可接受的標準,合適的參考製品可能是必要的。

(九)載體

肽可以聯接或結合到載體上,選擇載體時應謹慎,因為對載體的免疫應答可能會掩蔽對肽的免疫應答。目標人群中的一部分可能對某一載體存在過敏反應或某些載體有刺激自身免疫的危險,應避免選擇這些載體。載體應有自已的檔案材料及相應標準,它包括:

載體的鑑定,生產一致性的證據,蛋白質的安全性以及與蛋白質、脂多醣、多聚體、脂質體等相關的一些特徵試驗。例如,聚合體和脂多醣應當具有可重複的分子量範圍,脂多醣具有一致的單醣組分,脂質體具有一致的結構、組分。對不同成分及雜質應鑑別定性並加以定量測定,對於生物**的載體應當採取措施,確保檢測不出感染因子。

(十)聚合、烷化或載體合成肽

無論是與聚合肽構架(例如map)結合的肽,或肽單體合成後再進一步形成的聚合肽或烷化肽(例如,通過未端半胱氨酸的氧化作用),也無論是單一肽鏈

或與其它肽鏈的聚合,都應有相應的證據,表明反應過程達到了最後可重複的階段。

(十一)佐劑、防腐劑及其他新增成分為方便操作、增強穩定性、延長儲存期以及修飾免疫原的型別和免疫原性,原則上可在免疫原中選擇新增許多成分。這些成分其特性變化較大,從小分子物質到大分子菌體成分及合成聚合物等各不相同,有作為非特異免疫增強劑的成分,特異性免疫啟用作用的成分及直接作用於不同免疫細胞的成分。其中許多會產生自身的毒性,而且可能因與抗原聯合使用而顯著改變免疫反應,從而引起安全性方面的其它顧慮。

傳統佐劑是在礦物膠基礎上製成-氫氧化鋁、磷酸鋁或磷酸鈣,到目前為止批准使用的佐劑鮮為他類。對已獲批准的以鋁鹽及鈣鹽為基礎的佐劑,其標準應達到藥用等級(不含重金屬離子,質量恆定,具有恆定的結合特徵)。由於滅菌可能會改變佐劑的結合特徵,對不同批次佐劑應以可重複、持續的方式處理。

對於新增劑,應提供所有成分的明確說明,闡述使用的理由。每種成分應具有適當的分析標準要求,終配方中應限定不同成分混合物的含量。此外,應全面評價配方的抗原及毒性特徵,特別注意不同成分的混合可能會導致抗原發生不良的修飾作用。

如果在疫苗中加入防腐劑,應確定其含量,該用量應既不對疫苗中的各個成分產生不良作用,也不應引起人體副反應。單劑量製劑不應新增防腐劑。

(十二)穩定性

進行充分的穩定性研究是研製疫苗的一項重要內容。因此應確定配方的穩定性,並以此建立合適貯存條件下的最大貨架期。為確保每種成分的有效性,應對到期產品的免疫原性及安全性進行實時穩定性研究。

三、產品的質量與檢定要求

保證多肽製品的一致性極其重要,應廣泛使用分析技術。應對疫苗生產工藝的各個環節和步驟的各種成分(無論以單獨或偶聯方式)均應建立相應的監控標準,包括原材料質控,加工過程的質控和終產品的質控,以保證終產品安全有效。

除應符合常規的安全試驗(如無菌、熱原試驗及異常毒性試驗),針對合成多肽的特點應考慮:

(一)純度:高效液相色譜(hplc)、毛細管電泳(ce)、陽離子或陰離子色譜、等電聚焦,依據分子大小的鑑別技術(分子篩層析,還原、非還原sds-

page 電泳),根據疏水性的鑑別技術(反相或疏水作用層析)等相應分析的技術。

(二)理化性質均一性的確定:氨基酸序列分析(n/c末端)、肽圖、ms

以及氨基酸組成(aaa)分析。

(三)產品相關的雜質

(四)與生產過程相關的雜質

(五)人為修飾的檢測

(六)效力試驗

效力試驗並非一定反映出在人體內的作用機制或功能活動。但是在合適情況下應包括有關疫苗功能的適宜試驗。效力試驗的主要目的是通過測定生物活性的方法,確認各批之間的一致性。

因此應考慮活體外及活體內免疫性和抗原性測定試驗。這種試驗應將製品同時與參考品做比較,而且試驗結果經過統計學檢驗。由於疫苗的作用模式會改變,有關這類試驗的細節應區別對待,不能一概而論。

但是應確定試驗結果的可信限,以便確定方法本身固有的變異,為每批製品的平均值提供乙個可信限幅度,並由此確定接受的標準及限值,為此應建立適宜的參考製劑。

(七)生物效價測定

(八)建立內部參考品:建立適當的參考品對實現這些標準也是必要的。此外,選取合適的一批中間產品及終產品(最好是選擇經過臨床評價的製品),就其化學成分、純度及生物學活性進行全面檢定,而後儲存下來作為化學或生物參考品,可依此制定每批產品的標準要求。

(九)佐劑、保護劑及其他新增成分:如果使用鋁或鈣的化合物作為佐劑,其用量不應超過常規用量範圍(每人用劑量的鋁佐劑含量應不超過1.25mg,鈣佐劑含量應不超過1.

3mg)。對保護劑及其他新增劑應確定相應的質量控制標準。

四、臨床前安全評價

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