Mycoplasma Infections

IND2025主会场授课已被预定，大会第一天下午茶歇前授课时间段预定开始，咨询热线：177 0186 0390。点击图片，查看IND2024会后报告 来源：IVD  Daily 2019年—2023年，呼吸道疾病检测行业市场规模由78.21亿人民币元增长至120.96亿人民币元，期间年复合增长率11.52%。预计2024年—2028年，呼吸道疾病检测行业市场规模由148.69亿人民币元增长至404.81亿人民币元，期间年复合增长率28.45%。 中国是人口大国，呼吸道传染病发病人数在中国常居高位，常见的呼吸道感染以流感等丙类传染病为主。根据国家疾病预防控制局，2023年丙类法定传染病报告发病数达1,567.7万人，同比增长268.0%，其中流感发病数达1,252.8万人，同比增长407.7%。2023年呼吸道疾病高发，有流感、支原体肺炎等多病原体共同传播的影响，且伴随一定季节性，2023年呼吸道感染人数创十年最高。检测是准确用药的前提，呼吸道疾病的爆发将带动检测需求的大幅增长，为检测试剂企业带来大量订单需求。 2019-2028呼吸道检测市场规模（亿元） 很多人问小编超百亿的检测产品市场是如何得出的？小编最近学习了某研究院的预测模型，和大家分享下！ 先说结论：整个百亿市场测算由两部分组成，分别是学龄前儿童呼吸道疾病检测市场规模和成年人+儿童呼吸道疾病检测市场规模组成。 学龄前儿童呼吸道疾病检测市场规模 学龄前儿童呼吸道疾病检测市场规模由学龄前儿童人口、学龄前儿童感染次数、学龄前儿童感冒就诊率、学龄前儿童呼吸道疾病检测率、检测试剂价格（自测）组成。 国家总人口：根据国家统计局数据，引用2019-2023年人口数据，根据中国社科院预测，中国人口峰值将于2029年达到14.42亿人的峰值，按照此标准结合过往年份进行平滑预测年复合增长为0.35%。 学龄前儿童人口：结合国家统计局各年份人口普查数据，计算得出2019-2023年学龄前儿童占比情况，并按照历史变化趋势，预计未来将以-5%的速度变化。 学龄前儿童人口=国家总人口*学龄前儿童占比 感染次数和就诊率：结合中国疾控中心披露的流感数据，再结合医院就诊统计数据，学龄前儿童平均每年感冒4-8次，按每年6次进行综合计算。结合学龄前儿童感冒次数及就诊情况，再根据感冒严重程度及就医必要性，预估就诊率为60%（预估，待考证！） 呼吸道疾病是否需要进行检测是根据疾病感染程度和临床情况进行综合判断，结合临床数据，呼吸道疾病检测率约为50%，预计未来随着呼吸道疾病检测诊疗意识的提升，检测重要性逐步被居民所关注，未来到2028年将上升至60%。 中国疾病预防控制中心在Nature communications发布了一项来自106个城市、277家哨点医院和92个参考实验室，历时11年的呼吸道传染病监测数据。 在完善急性呼吸道感染的主动监控网络的同时，确定引起中国人群的急性呼吸道感染的病因及其流行病学特征。 检测试剂价格：结合京东、淘宝等各互联网购药平台查询呼吸道疾病检测试剂价格，测算得出历史价格，未来随着普及度的增加、国家政策鼓励家庭自测等因素，预测未来到2028年价格将下降至30元/次。对于医院终端的检测，往往采用更多的是联合检测试剂，收费150-350元不等。 引起儿童急性呼吸道感染的8种病毒中，呼吸道合胞病毒占比最高，鼻病毒、副流感病毒、流感病毒和腺病毒次之。在引起成人急性呼吸道感染的8种病毒中，流感病毒占比最高，鼻病毒、副流感病毒、流感病毒和腺病毒次之。 在引起儿童细菌性呼吸道感染的9种病原体中，肺炎链球菌的占比最高，流血嗜血杆菌、肺炎支原体、金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯杆菌次之。在成人和老年人群体中，肺炎链球菌也是引起的细菌性呼吸道感染占比最高的病原体。而引起学龄前儿童细菌性呼吸道感染的病原体中，肺炎支原体占比最高，高达56.7%。 成年人+儿童呼吸道疾病检测市场规模思路和学龄前儿童检测大同小异！ END 免责声明：本文仅作知识交流与分享及科普目的，不涉及商业宣传，不作为相关医疗指导或用药建议。文章如有侵权请联系删除。 TDS2025检测自动化建设与应用论坛主会场，大会第一天下午茶歇前授课时间段预定开始，咨询热线：177 0186 0390。点击图片，查看TDS2024会后报告

1.合规性 审计中发现的常见QA错误进行了详细调查。cGMP法规中阐述的核心原则构成了现代质量体系，包括： • 每个产品必须具有明显的身份、强度、纯度和其他质量属性，确保安全和有效性标准。 • 质量由设计涉及在产品创建期间创建和开发制造过程，以在制造阶段的结束时始终维持预定义的质量。 • 健全的质量体系有助于从生产到商业制造和后期开发改进的过程信息流动。 • 根据cGMP法规，质量控制单位（QCU）的责任通常包括质量控制（QC）和质量保证（QA）功能。 • QC涉及评估在制品和成品，以评估制造过程的效率和符合要求。 • QA主要涉及审查和授权制造、维护、相关记录和程序，以及进行审计和趋势分析。 1.1.当前良好生产规范合规性 生物制药产品要进入市场，必须获得批准（欧盟的授权和美国的许可），需要监管当局的成功检查。了解监管当局记录的缺陷对于建立现代质量体系至关重要。1.1.1.食品药品监督管理局 对过去二十年FDA观察的全面分析揭示了公司忽视的最常见问题。2006年至2017年FDA检查中最常见的十大观察结果概述如下。 QC（质量控制）：程序没有书面或未遵循。 QC：由于缺少规格、标准、抽样计划或测试程序，身份、强度、质量和纯度控制不足。 QA（质量保证）：CAPA未到位或未实践。 MFG（制造）：书面方法不足。 MFG：清洁和维护程序不存在或未遵循。 QC：发布不合适。 QA/QC/MFG：计算机控制和登录不合适。 MFG：无菌区域维护不足。 MFG：设备校准不合适。 QC：书面稳定性程序未到位。 这些观察结果的反复出现表明许多公司忽视了基本要求。确保解决这些列出的观察结果可以显著提高成功检查的机会。监测和控制这些实践是QA团队的责任，本章详细探讨了质量体系，包括QC、QA及其与制造的整合，以符合cGMP合规性。收到FDA的警告信提高了公司的风险。例如，Schein Pharmaceuticals在2000年收到一封警告信，指出对计算机化实验室系统的控制不足，导致数据完整性问题。 FDA对设施遵守数据完整性规则的审查增加了检查的强度。不遵守的后果包括设施关闭、产品召回、进出口限制、延迟或拒绝药品批准、大量修理成本以及由于声誉受损而对消费者造成的损害，都是FDA合规措施未能遵守数据完整性规则的可能后果。被发现违反数据完整性要求的制造商可能会失去FDA的信任，面临更频繁和深入的检查。对于更严重的执法违规行为，如早期未得到满意解决的483表格，FDA监管事务办公室（ORA）的检查员会发出警告信。 2014年至2018年间，全球一半以上的药物483中有数据完整性问题，同期全球药物警告信中有79%存在数据完整性问题。近年来，FDA警告信中提到数据完整性问题的频率显著增加。尽管21 CFR第11部分有数据完整性法规，但这些问题很少在483或警告信中得到解决。大多数识别出的缺陷与未能满足cGMP前提标准有关，特别是21 CFR第210、211和212部分。 值得注意的是，第211.68和211.194部分经常被引用：第211.68部分概述了“自动、机械和电子设备”的要求，常见问题包括： • 公司未能建立有效的计算机系统控制，以限制只有授权人员访问。 • 访问权限与适当的角色和责任不一致。例如，实验室分析师拥有删除或更改数据、修改配置设置（例如禁用审计跟踪）以及操纵电子数据的日期和时间戳以伪造日期/时间获取时间的能力。 • 数据备份不足，阻碍了未来的数据重建工作。 • 审计跟踪数据与色谱图上打印的数据存在差异。此外，根据第211.194部分，公司可能会因为没有审查和包括所有相关数据在发布决策中而受到引用。这一领域的常见引用包括： • 未能审查关键数据和元数据，这些数据对于识别需要调查的不符合规格（OOS）事件至关重要。 • 测试结果的伪造、数据销毁或缺乏支持测试结果的必要数据。 • 实验室分析师通过重新处理或删除OOS数据来操纵数据以满足接受标准。观察到的其他问题包括： • 使用产品样品的“预注射”在完整样品集之外确定结果是否符合接受标准，随后删除或忽略失败的结果。 • 间歇性禁用审计跟踪以模糊结果。 • 结果的更改或删除。 • 使用集成抑制设置以最小化可能导致OOS结果的数据。 • 无正当理由中止测试运行。 1.2.欧洲药品质量与医疗保健管理局 在欧洲药品质量与医疗保健管理局（EDQM）检查中发现的缺陷根据其对公共健康的潜在风险以及与欧盟GMP、相关的CEP档案和欧洲药典（Ph. Eur.；图13.1）的偏差程度，被归类为重要、主要或其他。 图13.1 2006年至2018年欧洲药品质量管理局（EDQM）检查中缺陷的总体分布，按GMP领域和CEP合规性划分。 来源：欧洲委员会2019年EDQM检查和缺陷趋势，2006-2018年概览 PA/PH/CEP(18) 56 EDQM检查期间在每个GMP领域发现的最常见缺陷包括： • 对GMP活动中的质量单位监督不足，例如： • 未能充分控制文件（包括纸质和电子文件）。 • 对生产和实验室活动的监督不足。 • 质量事件（投诉、偏差、OOS结果、变更控制）的报告不足和调查不足。 • 欺诈性文件实践（如FDA警告信中所指出）： • 重写文件以显示可接受的、预期的或可呈现的结果、值或日期。 • 操作记录延迟。 • 记录不可用。 • 使用松散纸张代替装订日志。 • 在生产活动、偏差、变更控制等方面未应用或实施质量风险管理原则不足。 • 公司未将年度质量审查作为质量工具使用，例如： • 未能充分反映所有批次（特别是“非CEP”等级，尽管使用相同工艺生产）。 • 未能检测或调查趋势。 • 未能检测或调查趋势，以及人员培训不足，包括： • 高层管理人员缺乏与GMP相关的培训。 • 培训效果评估不足或价值有限。 • 验证不足，例如： • 过程覆盖不完整，如使用回收溶剂、混合或微粉化。 • 对清洁验证的不同方法缺乏全面了解。 • 其他缺陷包括：对供应关键起始物料或中间体的供应商批准和管理不足（例如，不可靠的现场审计）。 • 由于容器识别不足而失去可追溯性的风险。 • 不适当的存储条件（温度、湿度、非控制存储设施）。 • 由于： • 设施设计不佳。 • 设备清洁不足。 • 设备维护不足。 • 缺乏适当的设备资格用户要求规范。 • 在管理用于物料管理、生产、实验室控制等的计算机系统中缺乏适当的科学方法，包括： • 缺乏适当的用户要求规范。 • 对验证要求了解有限。 • 访问级别管理不足，可能导致可追溯性丧失。 • 缺乏防止数据操纵的控制。 • 审计跟踪审查不足或缺失。 • IT人员缺乏GMP要求知识。 • 未经适当测试就混合批次。 • 对溶剂回收控制不足。 • 与测试活动相关的欺诈行为，例如： • 预先测试或“测试合规”。 • 省略OOS结果。 • 分析结果不可靠。 • 微生物结果不可靠。 • 化学参考标准（CRS）问题，例如： • 缺乏Ph. Eur. CRS。 • 二级标准建立不足。 • 对饮用水监测不足。 • 对设备/仪器校准、计算机系统验证、进一步粉末加工等活动的审查和批准缺乏或不足。 • 大多数数据完整性违规发生在文件实践和实验室控制中。此外，还观察到验证和计算机系统控制方面的缺陷。值得注意的是，在2015年至2018年期间，44%的关键和25%的重要缺陷与数据完整性问题有关。 1.3.世界卫生组织 世界卫生组织为药品提供广泛的指导方针，包括关于无菌产品的指导，这些指导对于建立质量体系很有用。WHO还对公司进行GMP合规性认证，如欧盟认证。然而，需要注意的是，WHO或欧盟认证对FDA提交没有价值。WHO的cGMP合规性一般指导方针与FDA和EMA指导方针相似，但不如它们详细或严格。 WHO的章程要求与监管机构合作，主要是在新兴市场，通常根据区域机构的GMP合规性认证放弃检查要求。新兴市场的监管机构更重视物理合规性，而不是FDA和EDQM关注的详细文件方面。 1.4.协调 包括欧盟成员国、英国药品和保健品监管局（MHRA）、美国食品药品监督管理局（FDA）、澳大利亚治疗商品管理局（TGA）、加拿大卫生部、日本PMDA和WHO在内的各个监管机构之间的合作旨在协调对无菌产品cGMP执法的评估，为期至少两年的试点项目。此时期后，参与当局将评估该计划的有效性并确定后续步骤。 欧盟法规，特别是Eudralex第4卷“欧盟药品法规”，为解释药品良好生产规范的原则和指南提供建议。同样，FDA 21 CFR 210和21 CFR 211包含有关GMP法规的详细信息。2009年，FDA和EMA在良好临床实践（GCP）倡议下启动了联合检查计划，重点关注美国和欧盟的研究者场所、赞助商和合同研究组织（CRO）。 大多数国家都有自己的cGMP法规。然而，EMA（欧盟）GMP与FDA cGMP进行评估的方式存在根本差异： • 清洁验证：（i）根据EMA—附件15，第41条，方法“测试直到清洁”被认为是清洁验证无效的。（ii）FDA指南强调测试产品直到被认为安全。对于具有批准清洁程序的系统或设备，不鼓励重新采样，并且应该只在特殊情况下考虑，与EMA的第41条一致，但保留用于罕见情况。 • 个人成长和发展：（i）EMA—第2章第2.9条：规定持续提供培训，并要求定期评估其有效性。FDA没有具体解决定期评估的相应规定。（ii）根据EMA—第2章第2.8条：所有需要进入生产区域或控制实验室的人员，包括技术、维护和清洁人员，必须接受培训。FDA没有相应的指令对应这一标准。 • 样品：（i）虽然FDA将其称为保留样品，EMA将样品分为保留和参考样品，为保留调查概述了额外标准。（ii）EMA缺乏FDA的21 CFR 211.176等效物，涉及青霉素污染。 • 内部质量保证审计：（i）值得注意的是，FDA没有规定内部质量保证审计的必要性或维护此类审计记录的义务。（ii）然而，EMA在其指导文件中包含了自我检查的部分（第9章：自我检查）。 • 空气室分级：（i）FDA仅根据0.5微米对空气进行分类，而EMA将其分类为0.5和5微米。（ii）FDA的空气分类要求仅适用于“运行中”，而EMA涵盖“动态”和“运行中”。（iii）具体来说，ISO 6分类仅在FDA中定义。（iv）EMA提供每个洁净室等级适当着装的详细信息。（v）对于吹/灌/封技术，FDA标准建议BFS机械周围的环境一般应满足100,000级（ISO 8）或更好，具体取决于BFS机械的设计和周围房间。EMA：用于无菌生产的吹/灌/封设备，如果配备有效的A级空气淋浴，可以安装在至少C级环境中，如果使用A/B级服装。（vi）EMA规定在A级区域进行分级目的的最小样本体积为1立方米，FDA指令中没有相应的列表。 • 室外服装：根据欧洲药品管理局附件1第44条，禁止在通往B级和C级房间的更衣室穿室外服装。FDA没有相应的指令规定这一规定。 • 有效期：（i）EMA的附件13第26（j）条要求在研究用药品（IMP）的包装上包括有效期。（ii）相反，FDA根据联邦法规第21世纪部分211.137，除非在配药时重新配制药物，否则免除IMP的有效期要求。 • 防篡改包装：FDA法规在21 CFR 211.132下，监管非处方（OTC）人用药的防篡改包装。EMA指南中没有这一特定法规的等效指令。 • 检查方法：（i）FDA调查人员对特定物品（如药品、生物制剂和医疗设备）进行现场检查。现场检查员严格遵守FDA要求，包括21 CFR 312（研究新药申请）和21 CFR 812（研究设备豁免）。在检查赞助商、CRO和监查员时，FDA将其政策和程序与FDA申请中概述的承诺进行比较。（ii）在欧盟，EMA的GCP检查服务组监督检查。EMA应其部门的要求、对产品特别感兴趣或确保遵守GCP规则进行检查。检查员使用联合计划以确保成员国的合规性，并根据国际协议进行试验。欧盟的临床试验行为法规，包括GCP、GMP和检查，规定在临床试验指令（指令2001/20/EC）和良好生产规范（GMP）指令（指令2005/28/EC）及相关指导文件中。 • 证书至关重要。在开始检查时，FDA检查员向公司内负有最大责任的个人（通常是管理代表）出示证书和原始签名的FDA-482表格，即检查通知。相反，欧盟遵循不同的程序，在检查开始时不提供标准化文件。相反，在最初的会议上口头讨论检查的目标、目的以及任何必要的文件或需要面谈的个人。FDA或欧盟检查员都无权签署公司要求的任何文件。虽然FDA检查员没有义务签署非FDA文件，但他们需要在书面机构检查报告（EIR）中记录这些请求。EMA和FDA在这方面有相似之处。FDA和欧盟都要求现场参观并提出询问，以确保试验资源、人员和整体设施的充分性。在参观期间，查询可能包括程序和文件，如温度控制和产品存储位置的记录。然而，与欧盟检查相比，FDA检查包含较少的工厂参观，更强调文件。 • 文件：（i）欧盟检查员保持一份日志，跟踪所有请求和获得的文件。此日志提供给被检查现场，以确认所有要求都已适当记录。（ii）FDA仅正式口头请求文件。此外，FDA规定必须迅速提供记录；未能这样做可能导致严重处罚，包括暂停、拒绝、限制或拒绝药品检查。 • 最后会议：（i）如果在FDA检查期间发现与产品、做法或违反行为（如FD＆C法案）相关的重大问题，检查员在离开现场前会书面发出FDA-483，即反对条件清单。FDA-483概述与调查物品或程序相关的重要发现。FDA-483上还会记录以前检查中反复出现或未解决的发现。（ii）与FDA检查员不同，欧盟检查员在检查结束时不提供不满意发现的书面清单。相反，他们在结束会议期间非正式地讨论结果。EMA为每个检查地点发出一份检查报告和一份综合检查报告（IIR）。报告以英文准备，现场检查报告副本发送给研究者和赞助商，而CRO/赞助商检查报告仅发送给被审计者。 • 认证：“认证”指的是获得许可证的过程。欧盟允许为产品批准发放cGMP合规性认证，但不授予产品批准。声称“FDA授权”将受到FDA的严厉处罚，因为FDA专注于能够大规模生产的设施系统。设施被批准用于特定项目。如果设施已获得瓶剂剂量形式的无菌材料批准，同一剂量形式的额外提交不需要另一次检查。然而，如果新申请中提到预填充注射器，将进行检查。剂量种类存在不一致性，需要额外检查。对于几种商品，欧盟可能允许cGMP认证公司生产它们。在这方面，欧盟的批准具有较低的最终保证，尽管它们的cGMP检查比FDA检查更严格和广泛。本章的讨论包括建立全球合规质量体系的基本要素。 2.质量体系 质量单元的定义符合现代质量体系，确保生产和测试系统中众多操作的正确执行、授权和监控。根据cGMP法规，质量单元拥有建立、监控和执行质量体系的明确权力。然而，值得注意的是，质量单元并不打算承担制造商组织内其他部分的责任，如生产员工、工程师和开发科学家。 与现代质量体系方法一致的质量单元的其他强制功能包括： • 确保在制造过程中适当应用和执行控制。 • 验证和实施开发的程序和标准，包括制造商承包给公司的程序和标准。 • 批准或拒绝在制品和药品。这些行动虽然至关重要，但并不替代或阻止生产人员确保产品一致质量的日常工作。 • 审查输出记录并调查任何未解释的变化。 生产和质量单元在强大的质量框架内独立但紧密地运作，以提供高质量的产品。在非常小的操作中，一个人可能同时担任质量单元的角色，负责建立控制并验证生产结果以满足产品质量要求。 质量机制构成了相互联系和相互依赖的制造过程的基础。在质量系统模型中，多个制造过程不被视为不同的实体，而是被整合到一个可接受的模型中。评估这些过程中的控制状态是系统基础检查执法计划（例如，六西格玛）的核心主题。该模型帮助企业实现所需的控制水平，包括四个主要部分： • 管理责任。 • 资源。 • 生产操作。 • 评估活动。 2.1.管理责任 管理层在设计、实施和监督现代和健全的质量系统模型中扮演着关键角色。例如，管理层确定公司适当的质量框架结构。提供必要领导以有效运作质量系统的整体责任在于管理层。 2.2.提供领导 高层管理必须表现出对建立和维持一个强大、现代的质量系统的承诺，该系统与制造商的目标和战略一致。确保质量系统计划与商业计划一致是领导力的体现。高层管理定义执行目标并制定行动策略。管理者可以通过以下方式支持质量体系： • 积极参与系统的设计、实施和监控，以及其分析。 • 持续改进操作和质量体系。 • 分配必要的资源。 管理者应该明确支持质量框架，并确保其在所有层级（例如，跨多个站点）的实施。此外，他们还可以促进组织内质量问题的内部沟通，在研发、监管事务、生产、质量单元员工之间保持持续联系，并在可能的情况下与管理层就质量问题保持联系。 2.3.组织结构 为了确保健全的质量系统，管理层负责建立组织的架构，并确保分配的角色和权限支持生产、质量和管理操作，以提供高质量的产品。高层管理负责注册组织的架构。 管理者负责阐明系统内员工的责任、义务和权限，同时确保清晰的理解和沟通互动。 公司有责任将权力下放给负责质量系统的个人，以识别问题并实施解决方案。通常，一位高级管理者管理质量系统，确保组织及时反馈质量问题。 2.4.构建质量体系 管理层负责建立一个全面的质量体系，定义组织的架构，并确保分配的权限和角色支持生产、质量和管理操作，以提供优质的产品。高层管理负责确保注册组织的架构。 管理者负责解释系统内员工的责任、义务和权限，以及确保团队成员之间的清晰理解和沟通。 通过建立完整的质量体系，管理层负责确定组织的架构，并确保分配的权限和角色支持生产、质量和管理操作，以提供优秀的产品。高层管理负责确保组织的架构被注册。 将权力下放给负责质量系统的个人，以识别问题并实施解决方案是公司的责任。通常，一位高级管理者管理质量系统，保证组织的质量及时反馈。质量体系应遵守有关保护、识别、强度、质量和纯度的法律，满足cGMP法规和生产商要求的最低标准。高级管理人员必须保证建立的质量体系提供一致的操作指导，并促进系统问题评估，与质量体系模型保持一致。 在现代质量体系方法中，建议建立一个结构化的机制，用于向指令提交修改请求。在质量体系下运作的制造商必须设计并记录控制程序，以完成、保护、维护和归档记录，包括作为操作和质量系统功能证据的数据。这种方法符合cGMP法规，要求制造商建立和记录控制要求、计划和程序，指导操作和质量系统活动，确保正确性、适当的检查、批准和指令的易访问性。 2.5.建立政策、目标和计划 在现代质量体系中，高级管理人员利用政策、目标和战略在所有组织层级中传达他们的质量愿景。 在一个质量结构下，高层管理必须将对质量的承诺深深植入公司的宗旨。他们应该设计一个兼容的质量政策，承诺满足标准，增强质量框架，并建立质量政策目标。为了成功，质量体系必须传达给员工和适用的承包商，并理解，并根据需要定期更新。 在质量框架内运作的管理者必须定义质量政策的优先事项。高层管理通过顶级（和必要时其他级别）的全面质量规划过程，确保确定组织的质量优先事项，与公司的商业计划一致。质量框架旨在确保管理者拥有实现目标所需的必要资源，并定期跟踪目标。 管理者需要分配资源并制定战略，通过质量规划在质量框架内实现质量目标。 应将记录在案的质量战略传达给员工，使组织实践与战略和质量优先事项保持一致。 2.5.1.系统审查 系统评估在任何全面质量体系中都至关重要，以确保持续的适用性、充分性和有效性。在质量体系下，高层管理人员需要按照预定的时间表审查完整的质量链。在大多数情况下，这样的研究包括产品审查以及用户期望（在本节中，客户定义为产品的接收者，产品是正在提供的商品或服务）。审查应考虑质量体系中的以下方面： • 质量战略和优先事项。 • 审计和其他评估的结果。 • 客户反馈，包括投诉。 • 数据趋势研究的发现。 • 预防措施的当前状况，以避免潜在问题或再次发生。 • 根据先前的管理层评估采取的行动。 • 报告任何影响质量体系的市场实践或条件的变化（例如，操作的数量或形式）。通过产品质量满足消费者要求。 在设计和实施新的质量计划期间，审查可能比在成熟系统中更频繁。质量体系通常是一般管理会议中的标准议程项目，除了预定的评估之外。以下是常见的审查结果： • 质量体系及相关质量流程已得到改进。 • 材料和生产流程的改进。 • 资源的重组。 2.5.2.变更控制 变更管理是旨在解决变化并减轻不可预见后果的基本cGMP法规指南。在cGMP要求的背景下，变更控制的主要重点在于分配给质量管理单元的职能。生产中的具体更改需要监管文件和事先批准，特别是那些修改要求、重要产品特性或生物利用度的更改。全面的质量框架包括质量管理活动，如质量规划和控制与要求、过程参数和程序相关的更改。鼓励制造商建立有利于持续改进的监管框架。这意味着制造商可以利用生产过程中使用的各种项目获得的洞察力，随着时间的推移改进流程。 2.5.3.纠正和预防措施 纠正和预防措施（CAPA）是另一个众所周知的cGMP监管概念，旨在识别、纠正和预防异常。 2.5.4.数据管理 有效的质量框架要求报告管理评估结果。计划的行动、纠正措施、预防措施和变更管理协议是该框架不可分割的部分。cGMP法规专门适用于本节描述的质量系统模型中的某些组件，如表13.1中概述。建议制造商持续参考相关指南，以确保遵守所有法律。 2.5.5.资源 适当分配资源对于建立健全的质量框架和遵守cGMP法规至关重要。 2.6.一般安排 应在健全的质量框架内为质量程序和组织活动分配足够的资源。高层管理或指定权威负责确保以下目的的足够资源： • 维护必要的设施和设备，以持续生产高质量的产品。 • 获取适合其预期用途的适当物品。 • 将原材料转化为成品药。 • 选择、储存和检查在制品、稳定性和保留样品，用于成品药的实验室分析，包括在制品、稳定性和保留样品的收集、储存和检查，用于最终药品的实验室分析。 2.7.培养人员 在质量框架内，高层管理应培养解决问题和沟通的企业文化。管理者应通过创造一个重视员工反馈并对变更建议持开放态度的环境来培养协作。管理层还可以促进跨职能小组交流改进程序和流程的想法。 鉴于操作活动的性质及其对产品质量的潜在影响，质量框架强调分配给特定任务的人员资格。管理者必须确定质量框架内每个职能的相关要求，以确保适合个人的任务分配。人员应了解其活动对产品和消费者的影响，这也是cGMP标准中定义的质量系统参数。这包括教育、培训、经验或其组合的考虑。 在质量体系内，持续培训至关重要，以确保员工能力和遵守cGMP标准。典型的质量体系培训应包括法规、流程、程序和与操作实践、产品/服务、质量体系和期望的工作文化（例如，团队建设、沟通、变更、行为）相关的书面指示。在质量框架下，教育应强调员工的基本工作职责和相关的cGMP监管标准。 管理者负责在质量体系内制定包括以下内容的培训计划： • 评估准备要求。 • 提供准备以满足这些要求。 • 评估培训的有效性，并记录培训和再培训。监督经理必须确保从培训中获得的技能有效地融入到全面质量体系环境中的日常运营中。 2.8.设施和设备 在质量框架内，熟悉生物制药研究、风险因素和适用制造过程的技术专家（例如，工程师、生产科学家）负责特定的设施和设备规格。 根据cGMP规则（参见211.22（c）），质量控制单元（QCU）负责检查和批准设施和设备的所有初始设计要求和程序，以及任何未来的修改。FDA在资源允许的情况下对制造设施进行操作前检查。 cGMP法规要求设备合格、校准、清洁和维护，以防止污染和混淆。在校准和维护方面，大多数标准质量设备类型需要高于cGMP要求的标准。虽然cGMP规则对流程和测试设备给予同等重视，但大多数质量计划主要关注测试设备。 2.9.控制外包操作 当生产商外包时，他们聘请第三方处理本质上是他们责任的操作过程。例如，制造商可能会外包包装和标签任务或cGMP合规性培训。质量体系涉及合同（称为质量协议），概述材料或服务、质量先决条件、义务和通信协议。生产商确保签约公司在一个质量计划下获得认证。签约公司和签约制造商的人员应适当合格，并根据签约公司的质量框架进行绩效管理和管理。签约公司和签约制造商的质量标准应一致。在一个质量计划中，重要的是签约制造商的官员精通合同的确切规格。同时，QCU负责根据cGMP要求授权或拒绝协议下提供的商品或服务。 表13.2说明了本节中cGMP法规的各个方面，与质量体系的要素一致。 2.9.1.生产操作 质量框架的要素和cGMP监管标准在生产操作方面有许多相似之处。必须重申的是，FDA合规性和检查系统主要关注cGMP法规。 2.9.2.设计和开发产品及流程 在制造环境中，现代质量体系必须指定产品的关键特性，并且从设计到交付的总体修改应该受到控制。必须定义、接受和监控质量保证和生产的过程和程序以及增强措施。建立创建或修改商品的责任至关重要。如果记录了相关流程，则可以确定关键变量。该文件包括： • 资源和基础设施。 • 完成程序所需遵循的程序。 • 确定流程所有者的身份，负责根据需要维护和更新流程。 • 识别和规范关键变量。 • 质量控制措施，所需的数据收集、监控和对产品和流程的有效控制。 • 验证操作，如操作范围和批准条件。管理者必须确保产品规格和过程参数由合格的技术专家（例如，工程师、开发科学家）确定。生物制药专家应精通生物制药研究、风险因素、制造程序以及材料和方法的变化如何影响最终产品。 2.9.3.监控包装和标签流程 包装和标签控制是生物制药生产流程中的关键要素，质量体系模型并不直接解决。因此，FDA建议制造商遵守21 CFR 211子部分G中概述的包装和标签控制标准。在当今的质量体系环境中，当建立新或重新设计的流程时，假设它们将遵循受监管的协议。设计计划必须包括权限和责任、设计和实施阶段、彻底评估、验证和批准。在多个参与方参与设计和开发过程的情况下，模型建议报告各个小组的角色，以避免忽视关键责任并确保小组之间的有效互动。在设计过程中，计划应根据需要进行修订。全面的质量体系确保流程（或产品的运输）在实施前能够按预期功能运行，而在整个设计过程中应保持变更控制。 2.9.4.检查输入 在现代质量体系模型中，“输入”一词指的是用于成品的任何材料，无论它是购买的还是制造商用于加工的。材料包括组件（例如，产品、工艺水、气体）、容器和封闭物。健全的质量体系保证了制造过程中所有输入的准确性，因为已经为接收、处理、存储和使用所有输入设计了质量控制。制造商和承包商必须根据质量体系模型仔细检查他们提供的组件和服务；然而，测试框架与cGMP规则不同。此外，cGMP标准要求进行测试或使用分析证书（COA）以及识别分析。初始检查应足以证明可靠性，并定期重新检查的计划。作为采购控制的一部分，应检查商品接受和拒绝的数据，以确定供应商的效率。在质量体系计划下，供应商必须定期进行审计。制造商可以在审计期间观察供应商的测试或检查，以评估供应商的COA的可靠性。审计应全面评估供应商的质量体系，以确保一致的可靠性。FDA建议采用混合方法（审查供应商的COA和进行供应商审计）。即使没有进行全面的分析测试，审计可能涵盖供应商的分析，但清晰的鉴别测试仍然必要。质量体系方法应包括程序，以验证材料来自已批准的供应商（特定来源在申请和许可产品的提交中指定）。此外，应建立接受、使用、拒绝和处置设施生成物品（例如，纯化水）的程序。应开发、维护、验证和验证这些内部材料的系统，以确保它们满足批准要求。产品（规格、供应商或材料处理）的更改应通过变更管理系统进行管理（某些更改需要质量控制单元的审查和批准）。至关重要的是要有系统来应对供应商材料的变化，进行必要的流程调整并防止不可预见的后果。 2.10.执行和监控操作 实施质量体系方法的主要目的是帮助制造商更有效、更有效地进行和监控操作。识别、遵守、审查和报告特定的规格和过程参数旨在客观地确定操作是否满足其设计和产品性能目标。全面的质量体系应包括生产和过程控制，以验证成品具有声称或假定的身份、强度、质量和纯度。在产品开发期间开发的设计理念通常在过程实验和在现代质量体系内的逐步调整后转变为商业设计。至关重要的是要发现流程中的缺陷，并彻底检查影响关键质量方面的变量。根据FDA的说法，放大实验可以证明一个基本健全的概念的充分实现。在商业生产开始之前，应该建立一个可靠的制造过程。验证制造商的制造过程涉及确保良好的设计和有效地将过程信息从开发传递到商业生产。质量体系内的方法验证提供了初步证据，证明通过商业批量生产，过程设计实现了所需的产品质量。充分的测试数据为新流程的成功提供了关键见解，并提供了质量改进的途径。结合现代设备，具有持续监控和控制能力，可以增强这个知识库。虽然最初的商业批量可能验证了流程的有效性和准确性，但质量体系应通过建立持续改进机制，涵盖整个生命周期。由于质量体系方法，流程验证变成了一个持续的操作，而不是一次性事件。随着商业制造经验的增长，可能会出现流程增强的机会。遵守cGMP要求涉及研究和评估文件，以确定是否需要进行任何调整。这些文件包含产品信息和提供对产品控制状况的见解的细节。变更管理系统为及时执行技术上合理的制造更改提供了坚实的基础。在质量体系中，遵循书面协议，并且任何偏差都应得到合理化和记录。这使制造商能够根据需要监控产品的历史，包括人员、货物、设施和时间顺序。它确保产品发布的流程是全面且有充分记录的。cGMP要求和质量体系模型都要求在开发过程中监控关键过程参数。可以使用经过验证的计算机系统或第二人来验证过程阶段。在完成每个生产步骤后，应更新批量生产记录。虽然可能为关键产品质量指定时间限制，但通过实时测试或监控设备确定的预期过程终点的过程标准可以建立生产控制（例如，混合直至混合与混合10分钟）。必须有程序防止假定无菌的成品受到微生物污染，以及在非无菌成品中存在不希望的微生物。验证灭菌过程至关重要。药品必须符合严格的规格，生产操作必须遵守严格的标准。在质量体系中，选择的数据用于评估流程或产品的质量。此外，数据收集可以促进和评估未来的变更想法。制造商必须开发程序，使用包括分析方法和统计技术的Quality System Approach来跟踪、评估和分析操作。在一个管理良好的质量体系内，从产品生产到商业结束的信息不断累积。应识别重大的不可预见变量，并进行必要的更改。必要时应审查程序，以根据新信息改进功能设计。随着经验的积累，识别实现质量改进的变更需求变得更加清晰。在实施数据收集程序时，请考虑： • 文档中是否记录了选择方法？ • 数据将在产品生命周期的哪个阶段获取？ • 测量和跟踪任务将如何以及由谁分配？ • 实验室数据何时进行分析和评估（例如，趋势分析）？ • 需要哪些文件？ 现代质量体系方法强调，当数据分析或其他信息表明需要改进时，变更控制至关重要。管理和记录对现有流程的更改，确保满足成品的所需属性。 cGMP对生物制药的变更控制进行了进一步阐述。在进行流程修改时，必须考虑产品设计和科学能力。由于流程实践可能导致重大设计问题，可能需要重新考虑公司内制造设施、设备、生产和控制方法或实验室控制的设计。评估变更的影响应侧重于跟踪和分析可能受到影响的特定领域，基于对实施过程的全面了解。这可以全面分析实施变更所采取的步骤及其对方法的影响。确定变化的结果可能需要对后续批次进行更多测试或检查（例如，额外的在制品测试或稳定性研究）。 在质量框架内识别的组件显著帮助制造商管理变更并在生产流程中执行持续改进。作为该框架的不可或缺的一部分，建立确保测试结果准确性的程序至关重要。任何不符合规格的测试结果都应进行彻底审查，因为它们可能源于研究或生产问题。建议使用经验和统计数据来证明使测试结果无效。生产完成后，建议制造商根据特殊处理需求（例如生物制药中的冷藏）调整运输规格，以保持一致性。 定期定义和审查趋势是质量管理框架内的基本要素。实现这一点的一个有效方法是通过统计过程管理。分析趋势可以持续监控质量，及早发现潜在偏差，防止它们升级成问题，补充年度审查收集的数据，并在产品生命周期中提供帮助。评估流程能力有助于确定必要的更改，从而显著有助于流程性能和发展。 2.10.1.处理不符合项 每个质量体系必须包括处理不符合项和例外的程序。记录调查、结论和后续行动至关重要。确保产品满足特定规格和期望需要评估流程和产品质量，如定义的控制参数强度。员工应警惕流程的任何阶段或质量控制期间的不一致性。虽然并非所有不规则情况都会导致产品缺陷，但跟踪和管理它们至关重要。当发现影响产品质量的不一致性时，及时启动差异查询至关重要。 在质量框架内，定义和记录停止和重新启动操作、监控不符合项、审查不一致性和采取纠正措施的程序至关重要。重新评估修复后的产品或技术的合规性以及任何不符合项的重要性很重要。如果不符合项显著影响流程性能、产品质量、安全性或可用性，则防止其再次发生的策略至关重要。 检测或隔离未达到标准且未获释使用的产品或流程至关重要，以防止无意中供应给用户。补救行动可能涉及纠正不符合项、获得足够批准、记录问题、重新利用产品或拒绝它。未达到规格就发布产品可能需要召回。客户报告应被视为需要调查的异常。 表13.3显示了cGMP法规如何适用于各种质量体系组件。制造商应持续参考相关法规（表13.4）。 2.10.2.活动评估 质量体系方面直接与前一节中所述的cGMP规则要求相关。 趋势分析涉及持续跟踪输出以识别任何模式。它涉及监控数据、问题识别和解决以及预测和预防。从报告、测量、投诉处理和其他流程收集数据并随时间跟踪，是质量控制方法的组成部分。分析数据有助于识别控制性能下降，这对于解决或预防至关重要。cGMP要求对代表性批次进行年度分析，这是质量体系通常要求的做法。趋势检测对于早期识别潜在问题至关重要，可以迅速采取纠正和预防措施。它与年度评估方法一致，并强调内部审计。 应进行内部审计，因为它是质量体系策略的重要组成部分。审计在确定流程和产品是否满足定义的标准和规格方面发挥着关键作用，同时还评估质量体系的实施和维护。需要建立和发布审计程序，确保建议的审计计划考虑各种因素，包括不同质量体系操作的相对风险、以前的审计结果和相应的纠正措施，以及至少每年审计整个系统一次的必要性。质量计划建议指南，详细说明审计员应如何获取客观数据、他们的职责和审计方法。协议应概述审计任务，如审计范围、方法、审计员分配和完成（包括审计计划、开幕式和闭幕式、访谈和报告）。跟踪审计结果并分配责任以减少困难至关重要。管理审计区域的经理必须及时处理审计结果，并确保按照质量体系模型执行、评估和记录后续活动。 2.11.风险评估 在质量体系环境中进行有效决策依赖于对质量挑战的全面了解。在生物制药的情况下，处理与预期用途和患者安全相关的风险问题，以及确保提供医学上适当的药理产品至关重要。风险评估涉及根据行动或不行动的风险为行动分配优先级，这是一个关键实践。分析影响需要所有相关利益相关者的参与，如客户、相关制造人员和其他利益相关者。评估过程涉及使用制造商的风险评估模型解决危险，通过选择适当的选项制定计划，实施策略并评估结果。风险管理是一个迭代过程，如果出现新见解，改变了风险管理的需求或性质，应重新审视。 风险评估在建立产品质量体系中的产品要求和关键过程参数方面起着重要作用。结合过程意识，风险评估有助于有效管理和控制变更。 2.11.1.纠正措施 纠正措施是一种旨在通过系统改进来防止严重问题再次发生的主动方法。质量计划和cGMP要求都支持采取纠正措施。根据质量体系方法，必须建立并记录流程，以评估潜在影响、调查问题的根本原因、识别潜在措施、在规定时间内采取选定措施，并评估所采取措施的有效性。跟踪任何采取的纪律处分措施至关重要。 理解和利用来自诸如不符合记录和拒收等来源的信息是必要的，以确定需要采取的行动，以防止问题再次发生。内部和外部审核作为这个过程的一部分进行。 在质量体系管理中，主动性至关重要，涉及诸如继任计划、培训、记录制度数据以及规划员工、立法和过程调整等任务。 建立潜在条件和根本原因、分析潜在影响以及考虑措施是预防措施程序的核心部分。所选预防干预措施的有效性应进行测量、记录和监控。预测问题允许在组织和质量体系过程中利用数据审查和风险评估，实现与科学和监管要求的变化保持一致。 2.11.2.促进改进 本章讨论的质量活动旨在提高质量体系的有效性和效率。管理层可以根据需要采取额外的增强活动，高层管理的参与对于评估这一改进过程至关重要。 下表展示了cGMP法规如何适用于本节描述的质量体系模型的各个方面。制造商必须参考适用法规，以确保遵守所有法律（图13.1）。 3.验证主计划 3.1.概述 质量控制方法旨在确保每批生产的一致性。虽然良好的QA实践包括过程控制、标准操作程序和严格的文件控制，但重组生产的特定过程需求和生物系统的固有变异性使得QA系统更具挑战性。涉及生物产品使用的记录事件强调了更严格控制的必要性。质量保证程序旨在防止过程出现不合格产品、不良反应或缺乏功效。ICH、FDA、EMEA和日本的监管标准规定了每项测试的要求和公差。然而，制造商经常建立更严格的内部标准、限制和质量保证方法，有时包括对监管机构既不必要也不披露的测试。 当前良好生产规范（cGMP）要求对成品生物药品进行验证，如21 CFR 210和211所述。验证包括制造设施认证和过程验证，全面评估新产品及其制造的所有方面。这一过程确保物品安全高效地生产，不仅需要控制成品，还需要控制生产过程。虽然过程验证在过程早期开始，但在cGMP生产阶段3成为强制性。 验证主计划（VMP）是质量保证体系内的一份全面文件。它从过程创建开始，并随着时间的推移而发展，减少了在CMC部分忽视关键组件的风险，并通过有效的验证技术确保批次合规性。VMP的关键部分，过程验证，包括诸如以下各个方面： • 所有过程组件、API和DP分析必须满足接受标准。 • 所使用的分析方法以及认证和验证计划必须全部确定。 • 在细胞培养扩增中使用的细胞被表征。细胞系历史、底物、原材料表征、微生物代理、真菌、支原体、病毒和朊病毒都包含在软件中。细胞的表征通常按照ICH建议进行。 • 每个单元功能的基本参数被定义。使用统计因子结构来建立重要参数。 • 对已经加工一段时间的中间商品进行短期和长期稳定性测试。必须通过整个储存期在规定的储存条件下实现产品一致性。 • 参数间隔和统计分析以确定关键参数、回收率、产量、批次数据、柱和过滤器性能、柱和过滤器寿命等过程稳健性测试的输出参数。 • 使用流程图定义任何单元活动。 • 必须发现并消除杂质。 • 每个单元操作都在流程图中描述。 • 必须识别并去除杂质。任何验证研究的协议包括声明实验目的、指定要合格或验证的内容、实验计划、抽样计划、测试计划以及批准要求和要应用的统计测试摘要。 必须指定单元操作的参数间隔，涵盖已证明的适当范围、监管范围、控制范围和操作范围。 解决身份、安全性、过程关键性、发布过程和分析证书至关重要。ISO 9000-9004标准经常应用于以下领域： • 描述、程序资格和验证被用作分析工具。 • 用于试点和生产、批次文件的协议。 • 相关生产文件、概述说明、单元过程细节、程序和批次记录，无论是直接还是间接（开发报告）。 • 短期和长期稳定性报告。抽样和测试策略涉及生产结束时的监控、过程跟踪、质量控制、目标蛋白表征、保持时间和稳定性测试。 药品物质（DS）和药品产品（DP）的分析测试软件在规范中指定，以及各种报告，如产品开发概述、批次总结报告、过程输出报告、过程监控报告和验证协议完成报告。 识别基本原材料并确保身份、纯度、适用性和可追溯性是必要的。 第7章讨论了一般过程验证考虑、过程验证阶段以及产品生命周期每个阶段的特定实践。 目标蛋白的信息、所选择的表达策略以及特定的翻译后修饰要求（如糖基化、酰化、磷酸化或聚乙二醇化）是过程的依据。过程计划应涵盖产品安全、过程稳健性、放大、cGMP生产和成本考虑等方面。该计划应允许过程更新，使其与从第1阶段到成熟第3阶段的发展阶段保持一致。提供了一个详细的流程图，详细说明了所有过程单元操作，包括关键原料或意外代理的进入和退出点。该图表包括宿主细胞、药物和程序元素的杂质。对过程意识和理解的坚实基础是为每个单元活动和整个过程设计有效的流程管理策略的基础。可以设计管理解决方案以减少输入方差，在生产过程中进行调整以限制其对输出的影响，或两者结合。 为确保过程材料和成品始终满足既定的质量标准，生产过程必须符合CGMP法规。 3.2.分析方法 过程知识依赖于精确和准确的测量程序，以评估和分析药物成分、过程材料和完成产品。验证的分析方法在产品开发、设备特性研究和其他验证方法不易获得的阶段中起着至关重要的作用。这些分析方法应该是科学合理的，提供特异性、灵敏度、准确性和一致的结果。维护良好的实验室设备至关重要，应建立分析技术、设备维护、文件和校准程序的协议。现有技术的适应或新分析技术的整合在定义过程或产品时是有利的。这些方法通过提供更好的产品质量控制显著有助于降低风险。然而，用于商业批次释放的分析程序必须符合CGMP指南第210和211节，而临床供应应遵守相应试验阶段的适当CGMP。 质量保证（QA）系统确保分析过程的可靠性和适用性。评估原料、人员、设施和制造商的质量是必要的，同时还要彻底验证分析方法，以符合良好生产规范（GMP）标准。验证的范围根据开发阶段的不同而不同；在初始阶段，技术仍在发展，主要关注有效性和毒性测试。然而，在生产临床测试批次之前，程序必须完全验证。关键验证因素包括特异性、线性、范围、准确性、精确度、检测限、定量限、稳健性和系统适用性测试。这些要求与其他CMC（化学、制造和控制）测试方法一致。更详细的信息可以在ICH协调三方指南Q2B（www.ich.org/MediaServer.jser?@ ID=418&@ MODE=GLB）中找到。如果生产工艺、药品结构或分析方法发生变化，则可能需要重新验证。重新验证的程度取决于变化的性质。经验验证计划概述了完成经验验证的步骤，包含在主验证计划中。分析技术描述的正式报告包括样品准备说明、原料清单、过程描述、数据收集程序、结果、数据解释和系统验证过程，以及相关的样品和对照复制分析序列、验证特性、数据分析和报告方法。 制造商必须确保在商业分销任何批次供消费者使用之前，对生产过程的性能有高度信心。这确保了活性药物成分（API）或活性生物药物以及最终的药品产品符合身份、强度、质量、纯度和效力等关键属性。实验室、中试和商业规模调查的客观证据和数据用于提供这种保证。统计信息可以证明在商业制造环境中一致生产令人满意的高质量产品。 有效的验证程序依赖于产品和过程开发过程中获得的信息和专业知识。这些知识是开发生产过程控制策略的基础，确保产品符合指定的质量属性。制造商必须承认各种方差的来源： • 确定是否存在差异，如果存在，差异有多大。 • 认识到方差如何影响过程，以及结果对产品质量的影响。 • 根据方差对过程和最终产品构成的危险程度进行控制。 每个生产商必须评估他们是否拥有足够的专业知识，以确保在生产过程中的高度保证，然后才允许产品商业分销。仅关注认证工作而不考虑生产过程和变异性可能无法提供足够的质量保证。制造商必须在整个产品生命周期内保持过程控制，适应产品、设备、生产条件、人员和制造方法的变化。 为了评估过程，制造商可以利用持续的举措来收集和分析产品和过程数据。这些系统可以识别过程或产品问题，并突出显示过程改进的机会，这些改进可以通过第1和第2阶段的行动实施。 传统产品生产商可以利用在原始过程创建和确认过程中获得的知识，以及他们的制造经验，不断改进他们的过程。 3.3.文件化 在跨越多个学科的复杂和长期项目中，记录过程验证生命周期的每个阶段对于有效沟通和成功至关重要。文件化确保产品或过程的信息对每个生命周期阶段的相关人员都是可访问和可理解的。信息的透明度和可访问性是科学方法的基本原则，对于负责的组织单位做出明智的决策至关重要，最终导致产品的商业发布。 当前良好生产规范（cGMP）要求在验证生命周期中需要不同级别和类型的文件化。第2和第3阶段，特别是在过程确认和验证期间，需要大量文件化。遵守GMP至关重要，质量部门负责根据法规监督研究（见211.22和211.100）。即使在小规模进行，病毒和杂质清除测试也需要质量部门的监督。 第1阶段过程设计产生工业制造的cGMP文件（即，初始商业主批开发和控制记录（211.186）和支持程序）。公司应为全规模过程制定一个过程流程图。 过程流程图应概述每个单元的功能、其在整个过程中的位置、监控和控制点，以及输入，如部件和其他加工材料（例如，加工助剂）以及预期的输出（即，过程材料和成品）。随着过程设计的进展，在不同规模上创建和保留过程流程图有助于比较和决定它们是否兼容。 4.良好实验室规范 4.1.概述 良好实验室规范（GLP）构成了研究实验室和参与非临床实验研究的组织的质量管理体系。它通过非临床安全测试确保用于人类或动物健康（包括药物）的开发产品（包括药物）的一致性、一致性、可靠性、可重复性、质量和完整性。科学措施（无论是用于检测药物产品中的污染物、进行临床血糖测定、表征法医证据还是测试太空任务的材料）被广泛认为会影响生死决策。作为对其责任的个人承认，科学家历来采用健全的实验室程序以确保其发现的准确性。然而，直到最近，这些政策面临不一致的接受、应用和审计。由于众所周知的历史实例中的错误数据导致灾难性结果，国家和国际机构为各个行业（食品、农业、制药、药用、环境等）制定了GLP指南，概述在22 CFR第58部分。 美国联邦机构，如FDA和EPA，已发布文件，概述了实验室标准，这些标准必须满足，以便实验室研究的技术结果才能被接受用于法律或合同目的。与这些实体打交道的实验室必须遵守GLP法规。确保合规已变得至关重要，许多公司投入了大量努力，范围从其总资源的10%到50%，用于内部质量保证。平均而言，公司将其努力的约25%用于此。 鉴于GLP在现代实验室操作中的关键作用及其对有能力的科学家的重要性，强烈建议所有生物过程工程师彻底审查这些指南。这些指南可以在本章参考部分提到的网站上找到。 4.2.良好实验室规范的要素 4.2.1.质量保证：建立对报告数据的信心 实验室的分析数据，化学分析的主要成果，经过严格的质量保证（QA）程序。这些任务包括确保准确的化学和物理测量，解释和记录数据，并提供足够的误差估计和置信水平。QA活动还涉及维护全面的记录，包括样本/样本来源、背景信息（样本跟踪）、程序、原始数据和与每个样本/样本相关的发现。尽管这些QA组件中的每一个可能需要大量的篇幅，我将在这里简要触及每个组件。标准操作程序（SOP）是特定测定的关键验证和认证程序。像EPA或FDA这样的监管机构通常会批准和发布这些程序，不允许使用替代程序来收集特定分析物的分析数据。任何商业实验室都必须有与适当标准一致的SOP。这确保了获得和记录的分析数据可以追溯到一个有文件记录的程序，允许使用SOP复制类似样本的测定。 4.2.2.仪器验证 仪器验证是每个分析实验室的关键程序。尽管默认仪器数据似乎可靠，但现代计算机控制系统使分析人员与数据收集和仪器控制功能隔离，使得检测不准确性变得困难。因此，建立客观协议以定期评估仪器数据的有效性至关重要。这些协议保证了实验室仪器在定义参数内的持续安全运行。控制图作为与时间相关的图形记录，描述了仪器验证程序的结果。通常，“控制限”，被分配为预测仪器输出周围的上下限，与整个过程中预期的随机误差的某种商定估计有关。通常，控制限设置为两个标准差。当仪器的性能超出这些限制时，QA程序要求其不用于分析报告，直到问题被识别、纠正，并在再次被退回服务进行测定之前，被认证在控制限内运行。 4.2.3.试剂和材料认证 试剂和产品测试是QA的一个组成部分，遵循GLP指南，强调遵守既定协议和适当的文件记录。指南要求在每个实验室试剂/材料容器上贴上认证细节、日期和有效期的标签。该协议旨在确保使用SOP指定的试剂。 QA还要求分析资格认证（COA），要求提供分析师培训和经验的证据，以及适当的实验室程序。由于美国化学学会缺乏化学家或分析师的“认证”政策，认证标准通常由实验室设定，满足FDA或EMA的要求。 4.2.4.实验室设施认证 实验室设施的认证通常由第三方实体执行。例如，与他们有合同的政府机构的代表，可能会在分析实验室进行审计。一个独立的实验室应该向适当的州或联邦机构提交文件。评估考虑空间（数量、效率和相关性）、通风、设施、存储、卫生等因素。 4.2.5.样本和样本跟踪 基于计算机的实验室信息管理系统（LIMS）的出现强调了在质量控制中跟踪样本和样本的重要性。样本监控，无论是使用纸质文件手动进行还是使用现代条形码技术，仍然是质量保证的一个重要部分。尽管“样本”和“样本”这两个术语经常可以互换使用，“样本”通常指的是化学确定的物质，而“样本”通常表示取样分析的有限部分。在均匀样本中，样本反映了整体组成，但在非均匀样本中（例如，金属合金、岩石、土壤、食品等），样本可能无法准确代表整体组成（例如，金属合金、岩石、土壤、纺织品、食品、聚合物复合材料和维生素胶囊）。维护分析结果报告的背景对于数据解释至关重要。 不同的实验室可能采用不同的程序进行适当的样本/样本监控，但它们都必须保持分析数据与其衍生的样本/样本之间不可混淆的联系。此外，样本/样本的来源必须记录并明确链接到分析数据收集。在特定情况下，建立和验证“保管链”是必要的。这对于刑事案件中的法医样本尤其重要，但在其他情况下也可能相关。例如，制药公司可能需要证明临床试验中使用的样本的真实性，以消除对数据有效性的怀疑。这些保障措施可能涉及确保试验样本未被篡改，并提供完整的保管链，以消除对提交化学分析的样本有效性的任何怀疑。 4.2.6.文件记录和维护 保护样本/样本来源记录、保管链、原始分析数据、处理数据、SOP、仪器验证和试剂认证报告以及分析师认证文件符合GLP指南。这些记录允许在几年后进行性能后评估。在发生法律纠纷的情况下，保留所有指定的记录可以提供可能需要的证据，因为决定涉及原始分析结果的影响。 GLP的记录保持功能至关重要，许多功能现在已纳入现代仪器服务计算机软件包中。例如，基于现代计算机的仪器允许在安全、防篡改的环境中无限期存储特定样本的原始分析数据。它们还确保保留历史控制图数据，这对于确定仪器在数据采集期间的运行质量至关重要。 保留实验室记录的期限各不相同。在受监管的实验室中，一般规则是至少保留记录五年，由于数字化数据的高密度存储设备，这个期限有可能延长。这种记录保持越来越重要，尤其是随着与化学相关的商业产品诉讼的增加。对于可能涉及诉讼的企业来说，保护存储数据的完整性成为一个重要的安全问题。 上述所有记录保持要素都包含在传统的实验室笔记本中，作为前面描述的记录保持要素的存储库，为科学家提供了实验室维护的详细指南。将在后续部分提供有关维护实验室笔记本的详细说明。 实验室中的数据收集涉及在笔记本中使用难以擦除的墨水进行细致的记录，严格避免使用可擦除的材料。更正不是通过重写进行的；相反，不正确的条目被最小程度地划掉以保持清晰可读。随后是新的条目，并附有操作者的姓名首字母。这一由GLP授权的做法普遍适用，即使是在简单或预备实验中也是如此。在数据最初记录在散页纸（如纸巾）上然后转录的情况下，原始书写必须保持完整，这一要求扩展到最终文件。 数据的价值取决于几个关键问题：其内在价值是什么？结果的置信度如何？测量的精度如何，记录数字的可重复性如何？与普遍看法相反，有效数字的数量并不一定等同于准确性。过多的数字往往会妨碍数据展示，并可能误导其准确性。 数据值代表具有一定不确定性的物质属性。这些数据可能是准确的，不准确的，或两者的结合。与值相关的不确定性水平反映在它的书写方式上，通常通过包含的数字数量来表示潜在的不确定性。有时，小数点后有过多的数字，但即使是小数点前的数字也可以调整以准确表示数据。评估这种需求的一个简单方法是计算有效数字的数量。例如，数字19,490和10.098都各自包含五个有效数字。所需的有效数字数量取决于两个因素。首先，值的重要性，即它的重要性。例如，如果仪器只能检测到1%的差异，有效数字不应超过小数点后两位。其次，数值的乘法值很重要。考虑数字π（22/7）；虽然它可以扩展到无限数量的有效数字，但由于数字的余数，标准计算器将其四舍五入到3.14285714285714。 4.3.电子数据处理 4.3.1.概述 现在，将数据直接输入到计算机、平板电脑或通过手写转换等电子设备中已经很普遍。然而，电子数据处理带来了新的挑战和要求，所有处理此类数据的人都必须充分理解。在过去五年中，FDA因电子数据处理不合规而发出的警告比任何其他原因都多，包括遵守GMP。这些警告已发给各种规模的公司，从小型地区企业到大型跨国公司。因此，许多为监管提交生成数据的设施继续使用手动记录系统，直到他们觉得可以过渡到电子系统。 电子数据管理要求建立一个复杂的验证和安全系统，通常小机构无法访问。FDA的严格要求包括验证硬件、安全操作员识别、多级密码和主动数据监控。尽管非监管研究机构可能会绕过这些要求，但在计划监管提交时，遵守变得至关重要。 这些监管要求在联邦登记册的CFR 21第11部分中详细说明。学生应该熟悉至少这项法律的基本方面，以掌握系统的要求。 4.3.2.联邦法规21第11部分：电子记录 联邦法规第21篇第11部分作为参考，供那些以电子方式保存或上传记录以符合FDA法规的人使用。它涵盖了所有符合FDA法规生产、更新、维护、存档、检索或分发的电子记录。第11部分还涵盖了根据联邦食品、药品和化妆品法（该法案）和公共卫生服务法（PHS法案）提交给FDA的电子文件，即使这些记录在FDA法规中没有明确定义（11.1）。在该法案、PHS法案和FDA中概述的基础标准，除了第11部分之外，是基础标准。 FDA执行第11部分的规定，包括但不限于对封闭系统的某些控制措施，例如在§11.10中的控制和要求： • 将设备访问限制在被允许的人。 • 应用操作框架测试。 • 进行权限测试。 • 使用单元检查。 • 确定设计、操作或使用电子系统的人具有完成其工作所需的资格、培训和经验。• 如果制定了书面政策并遵循，个人应对其电子签名的行为负责。 • 此外，还有对系统文档控制的要求，对开放系统文档的可接受控制（11.30），以及与电子签名相关的要求（例如，11.50、11.70、11.100、11.200和11.300）。 为了完全遵守，个人必须遵守相关的基础规则，确保保存或提交的文件的保存和准确性。 当人们选择电子文件而不是纸张格式时，第11部分适用。当计算机生成的电子记录的纸张打印输出满足所有相关基础规则的标准，并且这些打印输出被用于控制活动时，FDA通常不会将其归类为在11.2（a）和11.2（b）下的“使用电子记录代替纸张记录”。在这种情况下，使用计算机系统创建纸张记录不会触发第11部分。 FDA的第11部分规定涉及特定的电子记录或签名（第11部分记录或签名） • 必须按照基础规则的规定保存记录，并以电子格式而不是纸张格式保存。另一方面，第11部分记录是不应该根据基础规则保存但在电子格式中保存的记录（和任何相关签名）。 • 应该根据基础规则保存的记录以电子和纸张格式保存，并用于进行监督活动。 实际的商业实践可能会决定在某些情况下是否使用电子记录或纸质记录，根据11.2(a)的规定。例如，如果一个基础规则要求记录维护，并且一台机器生成了电子记录的纸质打印输出，那么对监督操作的依赖是基于电子记录的。在这种情况下，FDA可能会选择电子记录而不是纸质记录。本质上，在确定第11部分的适用性时，FDA会考虑你的商业实践。 根据基础规则向FDA提交的电子格式记录（即使在FDA法规中没有明确列出）（假设在文件编号92S-0251中识别为可接受的电子提交）。然而，用于生成请求的记录，除非在基础规则下允许并保持电子格式，否则不被视为符合第11部分。 基础法律要求手写签名、缩写和其他签名，电子签名旨在作为替代品。第11部分的签名包括用于记录特定事件或活动（例如，接受、检查、验证）的电子签名。 4.4.验证 FDA要求对计算机化系统（11.10(a)）及其相应标准（11.30）进行验证。根据计算机化系统对满足基础规则要求和必要记录及签名的准确性、可靠性、可信度、可用性和有效性的影响，评估计算机化系统验证的范围。即使没有基础规则要求验证，某些情况可能需要验证。 客户应将策略集中在有文件记录的风险评估上，以评估系统对产品质量、保护和记录完整性的影响。对于仅用于生成SOP的字处理器，可能不需要验证。 计算机系统包括硬件和软件；硬件验证协议定义良好，但软件验证面临重大挑战。大多数现成的软件程序不符合FDA的验证要求。 4.5.审计追踪 独特的第11部分标准管理计算机生成的、时间戳的审计追踪，要求遵守相关基础规则规定记录日期（例如，58.130(e)）、时间或事件顺序。对记录的任何修改都不得模糊先前的条目。 即使没有基础规则要求跟踪，例如，在特定情况下的日期、时间或事件顺序，审计追踪或其他物理、逻辑或程序安全措施可能是必要的，以确保记录的可信度和可靠性。我们应该基于是否需要遵守基础规则要求、有正当理由并记录的风险评估，以及可能对产品质量、保护和记录完整性的影响来决定是否使用审计追踪或其他必要步骤。基于这样的评估，FDA建议我们实施有效的控制。当用户在常规操作中需要构建、更改或删除控制记录时，审计追踪可能特别有用。 向FDA提供的电子记录副本如下： • 当记录以通用便携格式保存时，复制它们是一项简单的任务。 • 在可能的情况下，使用现有的自动转换或导出方法创建更流行格式的副本（这些格式的例子包括但不限于PDF、XML或SGML）。 4.6.记录保存 在决定如何保存记录时，应考虑基础规则标准、有正当理由并记录的风险评估，以及记录随时间的价值。FDA允许将必要的记录存档在非电子媒介上，如缩微胶片、缩微胶片、纸张或标准电子文件格式（例如PDF、XML或SGML）。必须遵循基础规则规定，并且必须保留所需文件及其副本的内容和目的。如果满足所有基础规则条件，并且内容和上下文得到维护和存档，可以丢弃记录的电子版本。只要满足基础规则标准，并且记录的准确性和含义得到保留，就可以接受纸质和电子记录和签名组件共存的混合情况。 4.7.数据错误 4.7.1.绝对误差和相对误差 有效数字通常也由记录数据的仪器的输出决定；例如，如果天平能够提供±1克，那么报告重量甚至到小数点后一位是没有意义的。最后一个数字应该四舍五入，例如，称重机记录138.7克（是的，输出可以提供给任何有效值），那么数字应该报告为139克。在上面给出的例子中，我们引入了绝对误差的另一个概念，意味着在1克的范围内，值是不准确的。当绝对误差与总值相比较时，我们得到相对误差。在上面的例子中，带有±1克不确定性的139克重量记录代表相对误差为(1/139)×100=0.72%相对误差。 由于绝对误差是估计值而不是实际测量值，将其报告到超过两位有效数字是不必要的。在示例计算中，报告相对误差为0.7269%不会提供有意义的信息。 如前所述，绝对误差和相对误差涉及个别数据集。当多个数据集合并到一个数学公式中时，误差可能变得相当大。作为一个经验法则，执行乘法或除法时相对误差是可加的。在前面提到的例子中，重量测量的相对误差为0.72%。如果体积测量（用于密度测定）的相对误差为2%，那么密度的总误差将达到2.72%。对于加法或减法，组合的是绝对误差，而不是相对误差。然而，当减去大数字时，绝对误差可能导致较小的值，转变为相当大的相对误差。例如，如果从2900中减去2890，两者的绝对误差均为10，则最终答案10将具有10的绝对误差或100%的相对误差。 4.8.系统误差和随机误差 前面的段落详细说明了数字的有效数字，并处理了数据可靠性。测量误差可能来自固定因素，如缺乏校准，或不可预测的人类错误。前者称为系统误差；例如，如果用户忽略了样品容器的42克重量，所有测量值都应该向下调整42克。此外，导致所有读数都高出10%的校准误差可以在数据收集后进行修正。系统误差产生高度可重复的结果，因此精确但不一定准确。后者类型，随机或偶然误差，来自未知原因，如人类或机器错误导致不同的测量或分散分布。为了准确性，结果应该表现出最小的系统和随机误差。 最后，有些错误属于失误类别——不用说；人会犯错，计算机会失误。 获取数据的目标仍然是获得准确记录的合理有效数字的数据，从而消除系统和随机误差。 在报告绝对和正确数字的情况下，有效数字没有限制，如π的值或确切的美元金额。然而，在收集的数据中，报告超过三位有效数字通常超过了所用方法的灵敏度，给人以更高的准确性和可靠性的虚假印象。 为了以图形形式表示上述讨论，图13.2显示了相对误差。 图13.2 精确度-准确性关系图。 来源：版权所有 Millipore Sigma 在更图形化的基础上，图13.3显示了飞镖靶上精度和准确性的描述。 图13.3 投掷飞镖代表如何定义精确度和准确性：(a) 不精确且不准确 (b) 不精确但准确（注意：将这一观察称为准确取决于所需的精确度范围；例如，在大多数情况下，5%的精确度不足是可以接受的，在其他情况下则需要更低的范围）；(c) 精确但不准确；以及 (d) 精确且准确。来源：版权所有 Millipore Sigma 有趣的是，下次你看到高端手动瑞士手表的广告时，注意他们吹嘘的是他们的“精确运动”，而不是“准确运动”，因为没有一款手表，特别是手动的，是准确的。 4.9.统计分析 数据中的随机性与不可预测的错误有关；然而，随机性的另一个方面涉及测量的数据。虽然电子仪器可能对脉冲产生具有随机范围响应的电信号，但遇到普遍值的随机性是常见现象。 美国人口的年龄分布反映在年龄组和相应的人口数量上，呈现为钟形曲线，称为高斯分布现象。这个钟形曲线可能是理想的对称（代表真正随机的样本）或由于整体偏差而偏斜。例如，日本的曲线向右偏斜，意味着更长的预期寿命和较慢的人口增长。相反，在许多发展中国家，曲线向左偏斜（年龄较低），象征着高出生率和老年人的高死亡率。 当一枚硬币被多次抛掷时，结果将被表示为一个平坦的条形图，显示两个结果，而不是钟形曲线，这是由于结果的离散性质。 至关重要的一点是，不要将这些例子中的随机性与构成我们数据集的数据输出中观察到的随机性混淆。这些随机测量误差可以通过统计程序进行分析，以确定测量变量的最佳估计，并评估随机误差如何影响数据。 值得注意的是，与年龄分布示例类似，随机误差也遵循高斯（或正态）分布。理论上，无限次读数将产生无误差的算术平均值。然而，合理的读数数量足以了解实际值。 这个过程从计算算术平均值开始，将所有值相加，然后将总和除以读数的数量。 这代表了定义真实值的初步尝试。然而，这个值没有考虑测量精度，这由每个读数与算术平均值的偏差——残差值来指示。这个残差提供了一个称为标准偏差（σ）的统计参数。 因此，在报告重复测量的结果时，平均值被引用为变量的最佳估计，而标准偏差衡量结果的置信度。平均值和标准偏差与变量（x）共享单位和维度，变量被报告为平均值 ± 标准偏差。随着观测次数（n）的增加，标准偏差减小，同时使算术平均值更接近真实值。在观察到高标准偏差的情况下，应该关注系统改进，而不是通过重复测量来减少偏差。通常，几十次读数就足以掌握偏差的程度。值得注意的是，由于校准或验证不当引起的系统误差是与准确性相关的恒定调节器，不受统计分析的约束。 4.10.结论 数据分析包括描述证据、识别模式、形成理论和测试假设的技术。数据分析的数值结果往往是直接的，经常揭示最具代表性的数字并进行比较。它揭示了平均值（例如，平均pH值或温度）和变化（例如，发酵过程中的光密度差异）。然而，数据分析不仅仅关乎数字；它利用它们。挑战不在于思考“它是怎么工作的？”而是在数据分析运作的领域。例如，在8小时的细菌培养中，光密度从最初的0.1增加到12。从数学上讲，培养平均光密度增加1.49 h−1。然而，如果没有进一步的数据收集和分析，“它是怎么工作的？”这个问题仍然没有答案。在这种情况下的额外数据分析可能会揭示，培养在达到大约12之前每20分钟密度翻倍，然后稳定下来，这大约发生在4.5小时。因此，数据分析有助于测试特定模型对过程的适用性，估计过程模型中系数的重要性，并可视化影响另一个变量的一般模式。 实验数据可以分类为自变量和因变量，后者代表未控制的响应。自变量的例子包括时间、pH值或温度，而因变量（如光密度）表示为自变量的函数。 流程图作为过程的视觉表示，有效地总结了大量数据。它们可以很复杂，概述了相关的过程信息和数据。图13.2展示了一个流程图，描述了重组蛋白的制造。实验条件和记录的输出可以整合到流程图中。一些流程图变成了决策树，根据真或假的条件确定特定路径。工程流程图包含大量细节，并经常用于描述大型复杂系统。 数据通常通过表格、图表或方程式表示。表格提供了一种显示不同长度和详细程度的数据的方法，但较长的表格可能难以解释。另一方面，图表提供了结果和趋势的快速可视化。理解数据分析的这些方面对于掌握整个过程和识别异常值至关重要。它还有助于根据实验的不同阶段设计额外的实验。通常，自变量绘制在横轴（X轴）上，而一个或多个因变量绘制在纵轴（Y轴）上。绘制数据的一种简单方法是使用Microsoft Excel，它提供了广泛的数学和统计工具。对于任何在实验室环境中工作的人来说，强烈推荐熟练掌握Microsoft Excel。然而，重要的是要注意，这些数据操作可能不符合CFR 21第11部分，这可能是也可能不是一个问题，这取决于数据是否提交用于产品监管批准。 自变量和因变量之间的关系通常可以用方程式形式呈现，建立数学关系。回归拟合可能会产生线性关系，例如y = Ax + B，其中B代表直线在纵轴上的截距，A是斜率；A和B也被称为系数或可调参数。 非线性回归涉及引入另一个数学函数，例如指数增长模型如X = X0e−kt，其中k是速率常数，t是时间。这种关系意味着自然对数线性关系，其中绘制X的自然对数与时间的对比产生一条斜率等于−k的直线。将数据拟合到这些方程式中，可以基于某个方程式理解和预测结果。 在从数据分析中得出结论时，考虑每个数据点的固有误差以及可以通过统计方法分析的误差至关重要。这强调了使用回归分析以确保正确理解数据集的重要性。虽然Microsoft Excel简化了创建各种回归拟合或模型的过程，但对于学生来说，手动计算拟合优度以了解数据变异性的作用至关重要。理解计算背后的统计原理是基础性的，因为人为错误经常对实验误差有重大贡献。认识到随机误差、系统误差和错误的显著性对于在实验室工作的人来说是必不可少的。不准确地收集数据严重限制了它们的有意义性，坚持“垃圾进，垃圾出”的原则。因此，在实验室工作中，深入理解基本的统计方法及其局限性至关重要。 当数据被绘制时，无论是手动还是通过计算机，并且通过它们绘制最佳拟合线时，就会出现关于某些点比其他点更重要的问题。当使用手动数据平滑技术时，这种担忧变得更加明显。然而，计算机通过绘制最小化预测点与实际值在不同间隔之间的方差的线条来减轻这种偏差。尽管如此，这种方法倾向于更多地重视具有更大值的数据点。为了解决这个问题，有模型可以为数据点分配特定权重，从而防止自动计算中的这种偏差。最小二乘分析，一种流行的确定最小化残差的直线或曲线的技术，涉及在这种统计方法中最小化残差平方和。这种操作有不同方法。例如，勒让德的方法减少了因变量残差平方的数量，而高斯和拉普拉斯的方法减少了加权残差平方的总和，权重由重复数据点的散布决定。值得注意的是，每种方法都会产生不同的结果；确定“正确”的拟合曲线本质上是主观的。在最小二乘分析中，生成的曲线可能不会与已知更准确的特定数据点紧密对齐，因为它最小化了残差平方的数量。或者，通过将残差的数量提高到四次方来表征最佳拟合，最小化了残差的绝对值。选择残差平方和是有些任意的，因为其他几种数学方法同样有效。异常值，具有大残差的点，强烈影响回归。在某些情况下，这些异常值可以被排除，但只有在分析了包含和不包含它们的数据之后。存在专门处理异常值的统计模型，需要更深入地理解统计建模。值得注意的是，良好实验室规范（GLP）标准禁止排除任何异常值。 总之，注意最小二乘分析仅适用于包含随机误差的数据，需要自变量。本质上，y不能是x的函数，也不能由过程的性质决定。例如，如果x代表时间，y是光密度，不管时间读数如何，y不应该依赖于钟点。如果下午2点的读数一致地显示增加10%，则存在x和y之间的依赖关系。这种情况下需要更复杂的模型进行分析。此外，它假设无论实验如何，数据输出都是均匀的。考虑设备随时间加热可能会引入更多的随机误差测量。 过去，图纸绘图很常见。然而，在今天的电子时代，建议不要这样做。它不仅耗时，而且往往会导致显著的误差，并阻碍电子数据存储。相反，鼓励学生发展像Microsoft Excel这样的工具的熟练度。计算机绘图提供了额外的好处，如误差条、标准偏差条、回归系数和拟合优度度量。 5.质量控制 5.1.概述 对于生物制药和化学合成药物，中间过程测试、基于DS和DP规格的放行测试以及产品特性测试遵循类似的协议。监测各种参数和响应是健全的质量管理体系的一部分。这包括基本参数描述、中间物质的过程控制以及药物物质和产品的测试。质量控制标准定义包括过程管理、物质/产品控制以及用于分类中间和最终产品的分析方法摘要。常见的过程测量包括pH值、电导率、总蛋白和氧化还原电位。药物物质/产品的测试遵循ICH标准，侧重于身份、生物活性、免疫反应性、纯度和数量，将数据与预定的接受标准进行比较。放行监测适用于具有药典专论的药物（例如，干扰素、促红细胞生成素、生长激素、胰岛素）。方法被检查（如果存在药典方法则进行测试）并生成必要的文件。 5.2.过程控制 将生物产品与化学产品进行比较时，安全性成为一个更重要的关注点。生物系统中的杂质比化学系统中的杂质更重要，因为它们有可能改变蛋白质的三维结构，从而影响其免疫原性。尽管杂质水平远低于不安全或可检测的阈值，但它们仍然可能对产品产生不利影响。因此，产品质量与各种因素内在地联系在一起：过程设计、稳健性、遵守cGMP和全面的质量管理体系。这些系统包括产品要求、过程规范、过程控制、药物物质和产品测试以及监管政策，所有这些都基于科学理解。过程控制，如原料控制、过程变量调节以及细胞培养结束后中间阶段和分析测试，至关重要。通常将过程控制集成在一起，通过监测过程参数和响应来确保质量。这要求在过程开发和放大的早期阶段对程序进行细致的表征，特别是在生产1期和2期临床供应品时。过程验证的最终确定发生在生产3期材料期间，包括监管和运营范围。虽然回顾性验证在生物制药制造中很普遍，但可能不足以优化所有关键参数以跟踪内联、在线和近线过程。 FDA的过程分析技术（PAT）旨在理解和监控生产过程，与我们当前的药物质量体系保持一致。质量不能添加到产品中；它必须在设计时就固有于其中。PAT作为设计、分析和控制制造过程的系统，通过及时测量原材料和中间材料的关键质量和性能属性。值得注意的是，PAT中的“分析”一词包括各种活动，涵盖化学、物理、微生物、数学和风险分析。这些工具，无论是现有的还是新颖的，当集成到一个框架中时，都能使风险管理的生物制药生产、制造和质量保证成为可能。它们促进数据收集、过程意识、风险缓解、质量提升以及信息和专业知识的交换。在PAT框架内，这些工具分为几个类别： 用于收集和分析多变量数据的工具。 过程分析器，也称为过程分析化学仪器，是分析过程的现代工具。 用于跟踪和控制过程和端点的工具。 用于持续开发和信息管理的仪器。 这些方法的最佳组合，无论是单独使用还是集体使用，都可以增强单元操作或整个制造过程。PAT系统的目标是设计和实施能够始终确保制造阶段结束时预定义质量的过程。这些程序必须遵守质量设计原则，可能降低性能风险和监管问题，同时提高可靠性。根据产品的不同，质量、安全性和效率的提高可能会有所不同，预计将来自以下方面： 使用在线、内联和近线测量和控制来缩短输出周期时间。 避免拒绝、废料和重新加工。 正在考虑实时放行的可能性。 通过实施更多的自动化来增加操作员保护并减少人为错误。 通过促进连续处理来提高性能和管理变异性。 使用小规模设备和专用生产设施（以避免这种放大问题）。 提高能力和改善能源和材料使用。 由于自动化和实时分析的结合，减少了人为错误，促进了连续处理，并缩短了处理时间参数。 生物制造过程被划分为不同的单元操作，每个单元操作通常包括单一的技术程序。这个序列涉及根据协议处理样本，产生如池、沉淀物、上清液或滤液等输出。虽然管理样本和程序参数是可行的，但由于上游和下游操作的众多变量，控制性能证明是具有挑战性的。在典型的上游过程中，pH值、氧化还原电位和溶解氧等参数显著影响细胞生长和稳定性。同样，温度、搅拌速率和流速影响细胞生长、氧化还原电位和代谢活动，进一步由葡萄糖和谷氨酰胺供应调节。同样，下游过程涉及影响结果的关键参数： 蛋白质聚集体和其他高分子增加压力受背压（应保持恒定）影响。 稳定性、与色谱介质的结合、粘度、浑浊度和保持时间都受电导率影响。 通量、污染和交叉流速都受过滤入口压力影响。 通量、污染和交叉流速都受过滤出口压力影响。 保持时间影响稳定性和溶解度。 色谱介质中的蛋白质结合能力受线性流影响。 色谱介质的能力受负载（相应调整）影响。 稳定性、沉淀反应、去酰胺类型组成、消除、消旋化、二硫键和断裂、与色谱介质的结合、溶解度和保持时间都受pH值影响。 稳定性、溶解度、粘度、浑浊度和保留时间都受蛋白质浓度影响。 分子间和分子内二硫键的稳定性、氧化形式的形成和保持时间都受氧化还原电位影响。 稳定性、溶解度、蛋白质衍生物的发展、蛋白水解酶的酶活性、反应动力学和保持时间都受温度影响。 滤液流速、通量和污染都受跨膜应变影响。 通过过滤器和色谱介质的能力受浑浊度影响。 通过过滤器和色谱介质的能力受粘度影响。 由于样品成分复杂，全面的表征仍然具有挑战性，但对操作控制至关重要。应用的程序可能会产生关于细胞密度、存活率、生产率、氨浓度、表达水平、氨基酸浓度、NADH/NADPH比率和乳酸脱氢酶活性等参数的意外结果。 这些参数被表示为区间而不是固定点，以适应变化，特别是在大规模操作中。指定下限和上限允许进行统计多变量数据分析和过程优化，而无需重新定义过程。内部行动限，称为基于小规模实验的经过验证的合理范围（PAR），并根据FDA规定的最坏情况情景进行强化，根据监管文件进一步细化。在质量保证部分详细说明了用于验证区间范围的统计方法的因子设计。 为了避免在生产过程中进行此类测试，中间产品在开发阶段进行了彻底分析。在过程控制研究中，常见的测试包括微生物代理、真菌、支原体、病毒、内毒素、1D-SDS、HP-IEC、HPRPC、HP-SEC和ELISA。下面提供了有关其中一些测试及其缺点的更多详细信息。 连续探针系统广泛用于监测参数，特别是在现代发酵罐中使用的自动控制中。在生物制造监测中，当监测介质的性质随时间变化时，会出现不寻常的情况。例如，pH值的变化可能会随之改变温度、离子强度、其他溶质强度和氧化还原电位。验证pH探针以考虑所有这些变量至关重要。这项工作通常是PAT练习的一部分，但在完成方法创建之前选择所有相关因素需要重新验证探针。此外，由于在探针溶液中发生的化学反应或生物反应引起的变化，探针的稳定性和鲁棒性会出现问题。确定每个探针的保质期至关重要。影响参数计算的因素，如溶液的离子强度和温度，会影响pH测量并需要与校准条件匹配。获得氧化还原电位计算的稳定测量通常是具有挑战性的。在生物系统中，蛋白质的存在屏蔽了与氧化还原核心中的铂电极缓慢交换电子。为了实现快速测量，使用了能够与电极快速交换电子的氧化还原介体。选择的介体的Em7（pH 7.0时的中点氧化还原电位）应与给定pH下溶液的估计氧化还原电位相似（考虑到pH 2-10的Em值调整：大约每pH单位增加-400 mV或-50 mV）。介体的体积应与溶液的体积相比最小。使用几滴0.05%的溶液到100 mL的测试溶液通常会得到良好的结果。氧化还原滴定通常在氧化和还原系列中进行，介体浓度范围从10−6到10−3，介体在被测试氧化还原对的Em（±60 mV）范围内。 在E区中最大电阻的E区与介体的氧化还原Em值紧密对齐，这一事实对于pH缓冲pKs是已知的。在所有氧化还原电位计算中考虑温度变化是必要的。在考虑氧气的影响时，需要额外的预防措施，例如使用无氧安全气体（例如氮气）。 5.3.规格标准 为了建立药物物质、药物产品或中间体符合性的准则，规格标准包括一系列测试、分析程序的参考以及适当的标准，如数值限制、范围或其他测试标准。批次数据与规格标准接受标准的一致性是分析证书（COA）的重要组成部分。 规格标准是在过程和产品开发的早期阶段制定的（过程设计、放大、非GMP生产以及1期和2期临床的cGMP生产），一旦活性药物的理化性质、生物活性、免疫化学性质、纯度和数量已被彻底表征。接受标准与所选择的分析方法相关联，并尽早建立。然而，这些规格在开发过程中会发展变化，部分原因是放大，部分原因是对参数相关性理解的提高，例如检测产品和过程杂质。ICH推荐的特征参数包括外观（颜色和澄清度）、身份（氨基酸组成、氨基酸序列、CD、DSC、EPR、MS、IE聚焦、异构体模式、原生电泳、NIR、NMR、肽图谱、2D电泳、X射线衍射）、生物活性（动物测定、细胞测定、受体测定，视情况而定）以及免疫化学性质（氨基酸组成）。 由于样品成分复杂，全面表征仍然是一个挑战，但对操作控制至关重要。应用的程序可能会产生关于细胞密度、存活率、生产率、氨浓度、表达水平、氨基酸浓度、NADH/NADPH比率和乳酸脱氢酶活性等参数的意外结果。 这些参数被表示为区间而不是固定点，以适应变化，特别是在大规模操作中。指定下限和上限允许进行统计多变量数据分析和过程优化，而无需重新定义过程。内部行动限，称为基于小规模实验的经过验证的合理范围（PAR），并根据FDA规定的最坏情况情景进行强化，根据监管文件进一步细化。在质量保证部分详细说明了用于验证区间范围的统计方法的因子设计。 为了避免在生产过程中进行此类测试，中间产品在开发阶段进行了彻底分析。在过程控制研究中，常见的测试包括微生物代理、真菌、支原体、病毒、内毒素、1D-SDS、HP-IEC、HPRPC、HP-SEC和ELISA。下面提供了有关其中一些测试及其缺点的更多详细信息。 连续探针系统广泛用于监测参数，特别是在现代发酵罐中使用的自动控制中。在生物制造监测中，当监测介质的性质随时间变化时，会出现不寻常的情况。例如，pH值的变化可能会随之改变温度、离子强度、其他溶质强度和氧化还原电位。验证pH探针以考虑所有这些变量至关重要。这项工作通常是PAT练习的一部分，但在完成方法创建之前选择所有相关因素需要重新验证探针。此外，由于在探针溶液中发生的化学反应或生物反应引起的变化，探针的稳定性和鲁棒性会出现问题。确定每个探针的保质期至关重要。影响参数计算的因素，如溶液的离子强度和温度，会影响pH测量并需要与校准条件匹配。获得氧化还原电位计算的稳定测量通常是具有挑战性的。在生物系统中，蛋白质的存在屏蔽了与氧化还原核心中的铂电极缓慢交换电子。为了实现快速测量，使用了能够与电极快速交换电子的氧化还原介体。选择的介体的Em7（pH 7.0时的中点氧化还原电位）应与给定pH下溶液的估计氧化还原电位相似（考虑到pH 2-10的Em值调整：大约每pH单位增加-400 mV或-50 mV）。介体的体积应与溶液的体积相比最小。使用几滴0.05%的溶液到100 mL的测试溶液通常会得到良好的结果。氧化还原滴定通常在氧化和还原系列中进行，介体浓度范围从10−6到10−3，介体在被测试氧化还原对的Em（±60 mV）范围内。 E区的最大电阻区域与介体的氧化还原Em值紧密对齐，这一事实对于pH缓冲pKs是已知的。在所有氧化还原电位计算中考虑温度变化是必要的。在考虑氧气的影响时，需要额外的预防措施，例如使用无氧安全气体（例如氮气）。 为了建立药物物质、药物产品或中间体符合性的准则，规格标准包括一系列测试、分析程序的参考以及适当的标准，如数值限制、范围或其他测试标准。批次数据与规格标准接受标准的一致性是分析证书（COA）的重要组成部分。 规格标准是在过程和产品开发的早期阶段制定的（过程设计、放大、非GMP生产以及1期和2期临床的cGMP生产），一旦活性药物的理化性质、生物活性、免疫化学性质、纯度和数量已被彻底表征。接受标准与所选择的分析方法相关联，并尽早建立。然而，这些规格在开发过程中会发展变化，部分原因是放大，部分原因是对参数相关性理解的提高，例如检测产品和过程杂质。ICH推荐的特征参数包括外观（颜色和澄清度）、身份（氨基酸组成、氨基酸序列、CD、DSC、EPR、MS、IE聚焦、异构体模式、原生电泳、NIR、NMR、肽图谱、2D电泳、X射线衍射）、生物活性（动物测定、细胞测定、受体测定，视情况而定）以及免疫化学性质（氨基酸组成）。 针对治疗物质/产品的一级、二级和三级结构、翻译后修饰和物理化学特性的测试用于活性产品鉴定。检测包括分子确定重量、同工型模式、消光系数、电泳模式、液相色谱模式和光谱特性。结构表征通常包括氨基酸序列、氨基酸组成、末端氨基酸序列、肽图谱、巯基和二硫键、X射线衍射、核磁共振(NMR)分析和糖结构。生物活性测定依赖于动物、细胞、受体、配体和生化测定。效力以单位给出，代表生物活性的定量测量，理想情况下应与天然产品进行比较。 生物药物的额外测试涉及评估其产生免疫原性的潜力，这很难准确估计。免疫原性潜力的真正测试是在实际使用中进行的，数百万剂在较长时间内提供。早期试验只能检测到显著的超敏性和过敏反应。然而，基于抗体结合的测定，能够检测到纳克级别的抗体，正在获得更广泛的接受。分子变化，如聚乙二醇化，增加了免疫原性潜力的相关性，因为可能会出现意外的免疫反应。 在生物产品中，杂质可能来自意外因素、过程或产品污染物。使用细菌表达系统降低了病毒感染的风险。即使在体外折叠过程中，目标蛋白的混乱版本也可能构成问题。因此，确保蛋白质纯度不应仅依赖于几种分析方法，还应依赖于所使用的表达系统、工艺设计以及上游和下游处理产生的靶蛋白衍生物。 由于即使是微量的杂质浓度也可能显著影响蛋白质结构，因此识别和定量杂质至关重要，即使它们不是危险的。宿主相关杂质来自重组生物体的制造、细胞感染、与目标蛋白共表达的化学物质或正在凋亡和溶解的细胞。例子包括内毒素、病毒、朊病毒、核酸、宿主细胞脂质和蛋白质以及蛋白水解酶。与过程相关的杂质包括来自上游、下游和配方阶段的杂质，如细菌、酵母、真菌、支原体、病毒、朊病毒、内毒素、原材料和细胞培养基质。这一类还包括在细胞培养中不积极使用的过程的非故意因素，如支原体感染。产品相关杂质包括去酰胺、氧化、混乱、糖基化、裂解、羧甲基化形式和聚合物形式，它们可能在物理和化学上与目标蛋白相似，并可能具有完全或部分生物功能。特别是，聚合物形式可能会引发免疫反应。在监管方面，如果某些衍生物表现出与所需产品相似的特性（活性、功效和安全性），则不被视为污染物。 在高度纯化的重组产品样本中，总蛋白量通常用于确定其数量。定量方法包括氨基酸分析、凯氏定氮法和紫外吸收。免疫原性测定，如酶联免疫吸附测定(ELISA)，可以确定不太纯的产品中活性药物的数量。 5.4.监管合规 监管检查发生在不同的药物开发和注册申请阶段；通常，FDA检查发生在申请提交后。其他监管机构，包括EMA，可能会根据制造商的要求进行审计，以授予GMP合规状态。设施不会被标记为“FDA批准”，因为只有产品被FDA批准在特定设施中生产。 制造商可以根据机构如EMA（欧盟指南Eudralex第4卷 https://ec.europa.eu/health/documents/eudralex/vol-4_en）和FDA（https://practice-cgmp-regulations）提供的细节进行自我审计，以检查其合规性。 6.总结 cGMP合规性普遍适用于所有人类产品，但在生物药物中，执行不力的质量系统可能导致重大安全问题。实现质量需要系统内每个人的合规性，尽管生产人员中的一个独立小组会监控合规性。本章为所有参与生物药物开发、制造和监管合规的人员提供了一个入门指南。本章中概述的科学理解需要在过程和释放阶段进行质量控制。验证确保系统功能完美无缺，尽管不可避免的变化。了解可复制性的局限性对于所有参与生物药物开发和制造的人员至关重要。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 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摘要：细胞和基因疗法的安全性和有效性已在众多的临床前和临床试验中得到证明。嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法，利用了细胞和基因疗法的技术，也显示出了治疗各种癌症的巨大潜力。相关领域的进展也凸显了在制造细胞和基因疗法产品时面临的挑战。必须解决潜在的问题和障碍，以促进个体疗法的临床转化。关于代表性的基于细胞的、基于基因的以及基于细胞的基因疗法的文献回顾，涉及它们的通用制造过程、制造过程中面临的挑战以及质量控制（QC）规范是有限的。我们回顾了细胞和基因疗法的通用制造过程，包括涉及间充质干细胞、病毒载体和CAR-T细胞的过程。与制造过程相关的复杂性以及随后的QC/验证过程可能带来的挑战，可能会阻碍产品的临床进展。本文讨论了这些潜在的挑战。此外，我们讨论了制造模型的使用及其对细胞和基因疗法的影响。 引言 近年来，随着美国食品药品监督管理局（U.S. FDA）批准的细胞和基因治疗（CGT）产品数量逐年增加，对CGT的需求急剧上升。这种日益增长的需求强调了制造商迫切需要改进和推进他们的生产流程，以跟上快速发展的CGT领域。整个CGT制造过程必须在一个符合良好生产规范（GMP）规定的设施中进行，并且已经获得了全面授权，用于生产CGT或在欧洲被称为先进治疗药物产品，供人类使用。已经进行了许多临床试验，以评估CGT在包括癌症在内的广泛临床适应症中的安全性和有效性。CGT包括将细胞、基因或基因修饰细胞注入患者体内，目的是预防或治疗疾病。细胞治疗涉及注入细胞以替代或帮助修复受损细胞，而基因治疗涉及将基因注入细胞以改变受体细胞的遗传构成。基于细胞的基因疗法，如嵌合抗原受体T（CAR-T）疗法，代表了两种方法的结合。 根据彭博情报和国际细胞与基因治疗协会商业化委员会最近对CGT投资者进行的一项调查，临床显著数据是CGT领域投资者首要考虑的因素。在制造过程中保持细胞和/或基因治疗产品的效力是可能影响整体临床结果的关键因素。在制造治疗产品时面临的挑战必须得到解决，以确保其在临床上的有效转化。在这篇综述中，我们提供了代表性CGT的概述，即用于细胞治疗的间充质干细胞（MSCs）、用于基因治疗的慢病毒载体（LVs）和腺相关病毒载体（AAVs），以及用于基于细胞的基因治疗的CAR-T细胞。我们还总结了CGT的通用制造流程，并强调了在制造过程中可能遇到的挑战，这些挑战可能会阻碍相应CGT的临床使用。 间充质干细胞（MSC）基础的细胞疗法 在涉及MSC基础细胞疗法的临床试验中，已经研究了包括T细胞、干细胞、树突细胞和自然杀伤（NK）细胞在内的各种细胞类型。癌症是白细胞（T细胞、树突细胞和NK细胞）疗法的主要适应症。在白细胞之后，使用最广泛的第二种细胞疗法是干细胞基础疗法，涉及造血干细胞（HSCs）或MSCs。尽管已经为MSC疗法执行了众多自体干细胞移植，但同种异体细胞主要用于此目的。MSCs容易获得，可以从不同的来源获取，包括骨髓、脂肪组织和脐带组织。MSCs的作用机制归因于旁分泌活动，而不是直接替代受损细胞。旁分泌活动指的是MSCs向微环境中分泌旁分泌因子的能力。 MSC制造过程的上游（图1）始于组织采集，然后从组织来源分离MSCs。根据组织来源的不同，采用不同的技术从组织中分离MSCs。细胞在通常含有补充物（如胎牛血清FBS）的传统培养基中培养。然后，MSCs在不同的规模上扩增，范围从多层培养瓶到生物反应器。培养持续时间和传代次数因制造商和机构而异。通过QC分析确认细胞的身份、效力和安全性。表征MSCs的最低标准包括（但不限于）它们的身份、无菌性、活性、纯度、效力和效果。为了准备和分发注射用细胞，它们在扩增后被收获，并经过以下步骤：配方、灌装和完成、冷冻、储存和运输。 图1. 细胞和基因治疗制造流程。黑色框表示基于间充质干细胞的细胞治疗流程图。灰色框表示基于CAR-T细胞的基因治疗流程图。基于慢病毒载体(LV)和腺相关病毒(AAV)的基因治疗流程用白色实线框表示。质粒的生产和纯化用白色虚线框表示。 MSC制造中面临的常见挑战见表1。为了达到临床剂量，必须广泛扩增MSCs。然而，在扩增过程中，可能会因供体、组织来源或起始材料的条件/无菌性、分离技术和培养方法的不同而出现变异性。这些因素影响MSCs的异质性和效力。MSCs的连续传代和长期培养也可能影响它们的效力，特别是它们的增殖能力。延长MSC培养时间意味着使用更多的培养基和补充物，如FBS，从而提高整体制造成本。此外，增加对FBS的暴露可能会放大现有的安全问题，包括在受体中引起的不良免疫反应和FBS的高批次间变异性。为了确保MSC基础细胞疗法在临床环境中的进展，至关重要的是要采用能够实现快速、大规模MSC扩增的方法，平衡细胞的治疗效力与可接受的制造费用。 表1. CGT产品制造过程中可能影响其临床使用的挑战 缩写词：CGT，细胞和基因治疗；MSCs，间充质干细胞；AAV，腺相关病毒；LV，慢病毒载体；CAR-T，嵌合抗原受体T细胞。 基于AAV和LV的基因疗法 AAVs和LVs是用于基因疗法的重要病毒载体。目前，FDA批准的、商业上可用的基于AAV的疗法针对视网膜营养不良和脊髓萎缩等疾病，而基于LV的基因疗法针对B细胞淋巴瘤、β地中海贫血和脑肾上腺白质营养不良等疾病。这两种载体都包装基因，并使感兴趣的基因直接给患者使用。两种载体之间的一个主要区别是AAVs包装单链DNA，而LVs包装RNA基因组。AAVs的优势包括低免疫原性、高传递和效率以及长期表达。LVs的优势包括长期转基因表达和转导非分裂细胞的能力。LVs永久性地整合到宿主基因组中。尽管总体频率较低，但AAVs也可能发生基因组整合。 基于质粒的方法通常用于制造AAVs。上游AAV制造过程（图1）从大规模质粒生产和纯化开始。必须准备以下质粒以进行转染：(1) 携带感兴趣治疗基因的顺式作用质粒，(2) 包含AAV复制和衣壳形成所需蛋白编码基因的反式作用质粒，以及(3) 使AAV在宿主细胞中复制的反式作用质粒。所有三种质粒都被转染到AAV生产细胞系中，例如人胚肾293（HEK293）细胞，以生产病毒载体。在大规模扩增（在一次性生物反应器中生长）之前，从细胞库中解冻细胞储备并培养。在进行化学裂解后，这涉及破坏细胞以将AAVs释放到培养基中，进行核酸酶处理以通过选择性降解DNA杂质来纯化载体。随后，收获的病毒上清液经过包括离心、层析和超滤（UF）和透析（DF）的纯化过程，以去除细胞碎片和杂质。杂质包括质粒DNA、蛋白质和来自AAV生产细胞的DNA以及空衣壳。 必须进行QC检测以评估病毒载体的身份、效力和安全性。QC测试的例子包括检测病毒污染、残留DNA和残留蛋白质，以及测量载体基因组浓度。最终制造步骤包括配方后进行灌装和完成、冷冻、储存和运输。实施处理、过滤和/或离心方法以从病毒上清液中去除杂质。LVs的最终配方在最终灌装和完成步骤中实现。对于AAVs，已经为LVs建立了QC要求，包括测试如评估它们的物理和功能滴度以及检测和去除杂质。 上游LV制造过程（图1）从培养和大规模扩增（即，在生物反应器中）开始，用于生产LV的细胞系，例如HEK293T，这是表达SV40 T抗原的HEK293细胞系的衍生物。SV40 T抗原表达可防止先天免疫反应的激活。HEK293T细胞也可用于以高滴度生产LVs。然而，SV40 T抗原的存在引起了关于临床制造的安全性问题。因此，正在开发不表达SV40 T抗原的LV生产细胞用于临床目的。此外，由于对使用异种血清（FBS）和在纯化过程中去除残留血清的担忧，已经实施了成熟的方法，在无血清培养基中培养LVs，其产量与含血清补充培养基相当。使用转染剂可在HEK293T细胞中瞬时表达编码感兴趣转基因和泡状口炎病毒G蛋白、包膜、gag和rev基因的质粒。通常，细胞与三到四个质粒共转染。与AAVs不同，大多数LV载体从细胞中释放出来，培养上清液用于下游过程。 尽管普遍使用，瞬时表达可能不是大规模制造AAVs和LVs的理想选择，因为存在可扩展性问题。为了扩大瞬时表达系统，需要大量的转染试剂和遗传物质（DNA），这导致生产成本增加，并且可能，批次间变异性。一个替代选择是建立和使用稳定的生产细胞系。稳定生产细胞系的生产需要使用辅助病毒，如腺病毒。但它不需要质粒DNA，因为病毒载体生产所需的基因已经整合到细胞系中。使用稳定细胞系可以产生较少的空衣壳，并且比瞬时表达更好的载体质量。使用稳定生产细胞系还可以降低制造成本，最大化AAVs和LVs的滴度。因此，使用稳定生产细胞系可以帮助克服目前基因治疗面临的挑战，例如产品产量低。 表1中展示了AAV和LV制造中面临的挑战。纯化是AAV和LV都面临的主要障碍。AAV和LV的纯度取决于载体生物制造过程，残留杂质可能影响最终产品产量。开发一种有效、可扩展的纯化方法对于降低符合GMP的生产总成本和增加载体产量至关重要。空满分离（即，将空衣壳和部分衣壳与满AAV衣壳分离）是另一个挑战，可能影响基于AAV疗法的临床使用。空AAV衣壳的污染可能在宿主中产生免疫反应，例如增强T细胞增殖。转染条件必须优化以最大化AAV和LV的生产。尽管使用稳定的生产细胞系可能服务于临床有益的目的，但在制造过程中必须考虑几点以促进临床转化，例如与辅助病毒的污染或由AAV生产所需的载体组分引起的细胞毒性。纯化过程是LV制造中的另一个关键步骤，因为杂质（如残留DNA、HEK293T细胞蛋白、培养基成分和转染试剂）可能产生不必要的炎症反应。LV固有的不稳定性质是生产过程中的主要挑战，其中环境因素可以影响并废除LV的功能。 CAR-T细胞基础的基因疗法 CAR-T细胞的生产（图1）需要细胞和基因制造。主要用于癌症免疫疗法，作为B细胞淋巴瘤和白血病的治疗选择，CAR-T细胞疗法涉及体外遗传修饰T细胞，这使得在将CAR-T细胞输注到患者体内后能够靶向并消除癌细胞。T细胞可以遗传工程化以识别B细胞成熟抗原（BCMA）或B细胞表面抗原，如CD19和CD20。为了避免正常细胞中的靶向毒性，CAR-T细胞靶点应该是高度选择性的。 CAR-T细胞制造从白细胞分离术开始，即从患者（自体）或健康供体（同种异体）的血液中收集白细胞。然后处理白细胞分离材料以富集和分离T细胞。必须准备病毒载体，通常使用LVs或逆转录病毒载体，与T细胞一起，将CAR转基因转导到后者。就临床应用而言，LVs是有吸引力的候选者，因为它们比其他载体更有效地转导缓慢增殖或不增殖的细胞。抗原呈递细胞（如树突细胞）用于体内激活T细胞，促进它们的刺激增殖和分化。就临床制造的目的而言，激活T细胞的最常见方法涉及使用单克隆抗体（如抗CD3抗体）和白细胞介素（如白细胞介素-2）。激活的T细胞通过LVs与CAR转基因转导并在培养容器中扩增。必须考虑在培养基中使用血清。以前的报告表明，血清可以影响T细胞的功能，并且使用无血清培养基增强了T细胞和CAR-T细胞在体外和体内的杀伤潜力。在配方和灌装后，CAR-T细胞制造的最后步骤包括冷冻、储存和运输。 起始白细胞分离材料的质量必须经过严格审查，以提高CAR-T细胞治疗在临床阶段的效力和效力。对于CAR-T细胞治疗，必须考虑分离的T细胞和LVs的纯度和效力。选择和分离T细胞的技术必须优化，以确保使用纯净的T细胞群体作为起始材料。起始材料中残留的污染单核细胞会干扰T细胞的激活和转导，可能导致T细胞质量差和CAR-T细胞制造失败。除了确认T细胞的纯度外，CAR-T细胞的QC要求包括检查细胞表面CAR表达和无菌性测试（即效力测试），这些测试必须快速进行，因为CAR-T细胞通常在生产后不久就会输注。 在制造过程中必须考虑T细胞收集和CAR-T细胞输注之间的时间（即静脉至静脉时间）。静脉至静脉时间的优化对于需要紧急治疗的患者至关重要。据报道，包括制造和质量评估所需的时间在内的静脉至静脉时间是三到五周。始终存在患者病情恶化和疾病进展不利的担忧。CAR-T细胞制造正转向使用封闭的、自动化的、一次性的、符合GMP的系统，该系统可以在两周内产出CAR-T细胞产品。这一进步将为生产CAR-T细胞提供标准化方法，并消除手动处理或操纵对制造的CAR-T细胞产品整体质量的影响。 质量控制测试 如前所述，CGTs的整体制造过程是艰巨和复杂的。执行适当的过程中QC和验证测试对于将各自的治疗产品转化为临床使用至关重要。不同CGTs通常检查的几个属性，如身份、纯度、效力和安全性（无菌性和存在外来因子、内毒素或支原体），在表2中列出了用于评估质量属性的各种测试和测量方法。考虑到CAR-T细胞治疗的时间重要性，制造中应实施高效和快速的QC测试。目前现有的核酸扩增测试可以比传统方法更快地检测支原体感染。证明病毒载体没有被复制能力病毒（RCVs）污染对于相关治疗至关重要，因为RCVs可能影响病毒载体的行为。 表2. 质量控制(QC)规范的测量 缩写词：CGT，细胞和基因治疗；MSCs，间充质干细胞；AAV，腺相关病毒；LV，慢病毒载体；CAR-T，嵌合抗原受体T细胞；FACS，荧光激活细胞分选；CAR，嵌合抗原受体；FBS，胎牛血清；qPCR，定量聚合酶链反应；LAL，鲎试剂；NAT，核酸扩增检测；NA，不适用；RCV，复制能力病毒。 每个制造商都有必须满足的规格才能发布成品。表3列出了四种代表性的FDA批准的CAR-T细胞产品的公开披露批次放行规格，即Kymriah、Yescarta、Tecartus和Carvykti。Kymriah、Yescarta和Tecartus针对CD19，而Carvykti针对BCMA。尽管Kymriah针对CD19，Carvykti针对BCMA，但两种产品都验证了CAR的存在以确认其身份。Kymriah的效力测试侧重于干扰素-γ释放，而Carvykti测试侧重于活T细胞中的CAR表达，以及一个未披露的组成部分。尽管Kymriah、Yescarta和Tecartus都针对CD19，但在最终产品发布前使用不同的方法评估其质量和安全性。在纯度评估方面存在主要区别。Tecartus的纯度规格不可用，无法直接与其他针对CD19的CAR-T细胞治疗进行比较。然而，用于Kymriah和Yescarta的评估方法差别很大。测试Yescarta的纯度时，评估了庆大霉素、内毒素和未披露的试剂，而Kymriah则对活T细胞或CD19阳性B细胞的百分比进行了量化。 表3. 四种FDA批准的CAR-T疗法的批次放行规格 缩写词：FDA，美国食品药品监督管理局；CAR-T，嵌合抗原受体T细胞；CAR，嵌合抗原受体；qPCR，定量聚合酶链反应；scFv，单链可变片段；FACS，荧光激活细胞分选；NK，自然杀伤细胞；VSV-G，泡状口炎病毒糖蛋白G；RCR，复制能力逆转录病毒；RCL，复制能力慢病毒。 不同FDA批准的CAR-T细胞治疗使用的变化方法评估质量和安全性强调了标准化测试方法的必要性。美国FDA关于开发CAR-T细胞治疗的行业指南草案为关键质量属性的测试开发和评估方法提供了潜在的有价值的见解，包括身份和效力。关于身份，建议使用流式细胞术或PCR检测转基因。该文件建议使用细胞表面标记物观察最终产品的细胞组成，并强调测试两种载体和CAR-T细胞的效力。它还强烈建议使用涉及各种分析的矩阵方法，如细胞杀伤分析、细胞因子分泌分析和转导效率测量来确认效力。 未来展望 在CGT领域，确定集中式还是分散式制造是更合适的制造模型是一个有争议的话题。集中式制造涉及在集中的GMP设施中生产产品，并将产品分发到护理点。采用分散式制造时，如果GMP设施靠近护理点，就可以实现本地生产，这大大减少了产品交付所需的时间。将分散式模型应用于基于细胞的治疗，如CAR-T细胞治疗，将是有利的，考虑到快速向癌症患者交付产品至关重要。然而，促进多中心制造将需要标准化制造协议，以最小化产品变异。 无论实施哪种制造模型，都必须优先考虑患者的可及性。医院的GMP设施内的内部制造代表了集中制造方法，并确保了患者的可及性。医院内的内部制造可以帮助克服制造CGTs用于临床使用时面临的许多挑战。通过从手术室快速交付到GMP设施，可以确保组织来源（起始材料）的质量，这将减少制造和临床应用之间的时间延迟，并实现在单一地点并行生产和患者监测。 医院内内部制造的这些特点将惠及涉及干细胞和CAR-T细胞治疗的所有同种异体和自体治疗。如果医院没有GMP设施，CAR-T细胞生产必须外包，涉及当地细胞收集、冷冻保存和运输到制造现场。外包制造过程（包括QC），然后是最终产品运回护理点，增加了静脉至静脉的时间。现实世界分析表明，目前可用的代表性CAR-T细胞产品的静脉至静脉时间超过28天。医院内的GMP内部制造可能成为减少静脉至静脉时间的解决方案。 高成本和GMP监管合规性只是医院在建立GMP设施时面临的多重挑战之一。医院必须能够支付建设和维护制造设施的成本，设施必须遵守GMP法律法规。如果医院无法克服与建立内部GMP设施相关的障碍，另一种选择是它们开始一个衍生公司。这些衍生公司可以与当地医院保持强大的网络，并专门满足其制造需求。理想情况下，衍生公司将提供一站式购物服务，细胞、基因和基于细胞的基因治疗的生产和制造发生在靠近护理点和最重要的患者的单一地点。 结论 CGT是一个相关的话题，因为它代表了治疗广泛疾病的一种有前途的策略。对CGTs的日益关注突出了制造过程的复杂性，这可能阻碍了制造产品在临床应用中的使用。要从展示潜力到展示强大的临床效力，解决和克服与CGTs相关的制造挑战是必要的。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 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