徐莉,郭勝楠,郭占東,李敏
1.國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心,北京100022;2.北華大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,吉林 吉林132013
目前,新冠疫情仍在持續(xù)流行,且新型冠狀病毒(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2,SARS-CoV-2)仍在不斷變異[1-4]。其中,病毒基因序列的突變組合可導(dǎo)致病毒的傳播力、致病力和/或免疫原性等發(fā)生明顯改變[5-8]。世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)對病毒變異株進行了分類,滿足以下條件之一的毒株定義為“關(guān)切變異株”(variant of concern,VOC):流行病學(xué)上傳播力增強或流行特點出現(xiàn)有害變化,致病力增強或臨床表現(xiàn)趨重;或?qū)е鹿残l(wèi)生、社會措施或現(xiàn)有診斷、疫苗、治療方法的有效性降低。滿足以下條件的毒株定義為“關(guān)注變異株”(variant of interest,VOI):相比早期參考株,病毒表型發(fā)生變化或氨基酸變異引起或潛在引起病毒表型發(fā)生變化,病毒變異株可引起社區(qū)傳播、或在多個地區(qū)/國家傳播[9]。由此可見,病毒變異對傳播力、致病力及免疫原性的影響可能是獨立的,WHO更關(guān)注引起致病力改變的或?qū)ΜF(xiàn)有預(yù)防或治療手段有效性有顯著影響的毒株。WHO已公布了多株VOC[10],VOC可能會對死亡率和發(fā)病率產(chǎn)生負面影響,針對接種疫苗產(chǎn)生的抗體中和水平低,引起的疫苗誘導(dǎo)免疫逃逸。美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)、歐洲藥品管理局(European Medicines Agency,EMA)、英國政府網(wǎng)(Government of the United Kingdom,UK)及WHO已相繼發(fā)布了關(guān)于SARS-CoV-2變異株疫苗的評價指南、監(jiān)管意見等,本文結(jié)合國外技術(shù)指南,淺析SARS-CoV-2變異株疫苗研發(fā)與評價技術(shù)要求,旨在為新冠變異株疫苗的開發(fā)和評價提供參考。
FDA在2021年2月22日發(fā)布了修訂后的《新冠疫苗緊急使用授權(quán)行業(yè)指南》,新增了附錄2《新出現(xiàn)的新冠變異株疫苗評價考慮》[11],并于2021年5月進行了再次更新。該指南主體內(nèi)容包括藥學(xué)、非臨床、臨床數(shù)據(jù)、免疫原性終點評估及其他考慮,附錄內(nèi)容包括背景介紹及相關(guān)考慮。見表1。該指南起草的背景為:①全球范圍內(nèi)正在開展的新冠疫苗研究中大多采用S蛋白作為抗原,從實驗室研究、非臨床研究及臨床試驗中收集的數(shù)據(jù)證明,盡管目前尚未定義中和抗體對臨床保護力的相對貢獻,未確定中和抗體水平與保護相關(guān)性,且在保護中的作用可能因疫苗的類型有所不同,但S蛋白的中和抗體對許多候選疫苗引起的保護反應(yīng)有重要貢獻,仍為有效性評價的重要指標,②SARS-CoV-2正在不斷變異,可能出現(xiàn)高病毒適應(yīng)性和傳播力的變異株,已獲緊急使用授權(quán)(Emergency Use Authorization,EUA)或臨床階段的原型疫苗針對變異株的保護效果可能會降低。
FDA將變異株疫苗(modified vaccine)考慮為與已批準原型疫苗采用相同生產(chǎn)工藝,由同一制造商生產(chǎn)的疫苗,目的為增強疫苗對新冠變異株引起新型冠狀病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)的保護效果。隨著獲得變異株疫苗和相關(guān)疫苗信息的增加,變異株疫苗獲EUA所需的支持性研究數(shù)據(jù)會進一步更新?!缎鹿谝呙缇o急使用授權(quán)行業(yè)指南》中說明本次提出的技術(shù)要求僅針對表達S蛋白的新冠疫苗,主要基于以下科學(xué)假設(shè)及監(jiān)管策略的考慮:S蛋白中和抗體是疫苗保護應(yīng)答的主要成分;預(yù)測保護的免疫標志尚未建立;變異株可能逃脫原型苗的免疫,無法快速開展對變異株的臨床疾病終點效果研究;原型苗已獲得EUA,變異株疫苗與獲得EUA的原型疫苗為同一制造商和生產(chǎn)工藝生產(chǎn),希望借助平臺知識加快變異株疫苗的批準。FDA認為,該指南屬于一種前瞻性的技術(shù)指導(dǎo),不涵蓋以下內(nèi)容:如何確定新毒株序列、疫苗應(yīng)表達何種蛋白序列、確定變異株疫苗維持足夠保護力的方法及不降低針對未來出現(xiàn)的新變異株的保護效力;明確不考慮多價苗。同時提及了FDA正在繼續(xù)思考的問題,包括但不限于:決定啟動變異株疫苗開發(fā)所需的數(shù)據(jù),評估決定或推薦是否需要開發(fā)變異株疫苗的機構(gòu),F(xiàn)DA的疫苗和相關(guān)生物制品顧問委員會在疫苗更新決定中扮演的角色,變異株疫苗說明書如何撰寫等。
另外,F(xiàn)DA認為變異株疫苗開發(fā)仍缺少具體的檢測數(shù)據(jù)及研究數(shù)據(jù),仍存在不確定性:目前尚未明確變異株是否比原型株毒力更強、免疫原性和安全性是否與原型株疫苗具有可比性、是否需要定期更新毒株。對于將來是否可在無需臨床研究的情況下批準新冠變異株疫苗使用,將隨著數(shù)據(jù)的積累另行予以考慮。
EMA于2021年2月25日發(fā)布了《針對為新冠疫苗變異株提供保護的疫苗的監(jiān)管需求思考性文件》[12],意見指出,應(yīng)同時結(jié)合參考EMA發(fā)布的《疫苗臨床評價指南和預(yù)防疫苗的良好藥物警戒及特殊人群考慮指南》[13]。該意見介紹了質(zhì)量、非臨床和臨床的申報資料及數(shù)據(jù)要求,包括單價或多價疫苗,見表1。該意見僅適用于同時滿足以下兩項要求的情形:①原型疫苗已在歐盟獲上市許可;②除接種的抗原改變外,變異株疫苗的生產(chǎn)工藝、控制及設(shè)施、質(zhì)量屬性應(yīng)與原型苗相同或非常相似。
UK于2021年3月4日發(fā)布了《已獲批COVID-19疫苗的毒株變更指南》[14]。指南內(nèi)容包括背景介紹、流感疫苗監(jiān)管理念[15]、對已獲EUA的新冠疫苗針對變異株進行適應(yīng)性調(diào)整的要求,同時提出了對將來可能出現(xiàn)的其他與SARS-CoV-2不相關(guān)的新型冠狀病毒流行的應(yīng)對準備考慮。
該指南較為明晰地提出了應(yīng)急狀態(tài)下監(jiān)管策略調(diào)整的必要性,對比了傳統(tǒng)監(jiān)管方法和應(yīng)急狀態(tài)下對監(jiān)管-供應(yīng)平衡的需求差異及風(fēng)險-效益評估差異。同時認為,流感疫苗的特殊監(jiān)管途徑可能成為可借鑒的監(jiān)管途徑,但也提到流感疫苗與新冠疫苗的認知基礎(chǔ)及臨床經(jīng)驗有所不同,因此,應(yīng)選擇一種適宜的研發(fā)策略,具體闡述如下:傳統(tǒng)的監(jiān)管方法一般將新毒株的替換視為新產(chǎn)品,應(yīng)重新開展臨床試驗以證明疫苗的安全性、免疫原性和效力。其中,生成臨床有效性數(shù)據(jù)為限速步驟,將推遲獲得新疫苗的時間,難以快速應(yīng)對疫情,應(yīng)從產(chǎn)品質(zhì)量、安全性和有效性和速度方面進行權(quán)衡。與流感模擬模型比較,新冠疫苗的大規(guī)模接種雖已證實了在目前流行狀態(tài)下原型疫苗的有效性,且原型疫苗數(shù)據(jù)可作為新冠疫苗的效價和免疫原性橋接初始數(shù)據(jù),并積累了安全經(jīng)驗。但鑒于對當下流行的新冠病毒臨床研究數(shù)據(jù)收集的時間有限,新冠疫苗不能被指定為季節(jié)性疫苗,且許多新冠疫苗采用新型技術(shù)路線制備,缺乏臨床長期應(yīng)用的經(jīng)驗;另外,目前對新冠病毒的科學(xué)特性認知不如流感病毒成熟。據(jù)此,可綜合基于季節(jié)性流感更新的監(jiān)管原則及新冠原型疫苗已有的非臨床或臨床研究的數(shù)據(jù)支持,對已獲EUA的新冠疫苗的更新進行考慮。
若已有疫苗免疫血清交叉反應(yīng)數(shù)據(jù)證明原型苗不能提供針對變異株的保護,或有效性研究報告/調(diào)查證明疫苗效力下降,均會促使疫苗更新。該指南對質(zhì)量、非臨床和臨床方面提出了考慮,見表1。另外,指南還提及了對開展人體挑戰(zhàn)的思考。
WHO于2021年3月12日發(fā)布了《對新冠疫苗預(yù)認證或緊急使用清單的評價考慮》及其附錄[16],該附錄文件為實時更新文件,將隨著數(shù)據(jù)積累進行修訂。對于變異株疫苗的定義為:針對VOC的疫苗,與已批準的原型株比較,僅變更毒株,疫苗生產(chǎn)工藝、控制和生產(chǎn)設(shè)施及質(zhì)量屬性等均不發(fā)生變化。明確該附錄用于評估變異株單價疫苗,其毒株應(yīng)為WHO定義的VOC,其原型苗已列入緊急使用清單或正在評估中。該附錄指出,2020年12月25日發(fā)布的《新冠疫苗評價考慮-新冠疫苗生產(chǎn)考慮點》[17]中的要求仍適用于變異株疫苗,同時適用于未進行針對變異株改良的疫苗,在研發(fā)過程中需結(jié)合考慮。
該附錄制定發(fā)布的重要背景情況主要包括疫情發(fā)展、疫苗可及性、S蛋白中和抗體保護作用及抗體滴度與保護作用的關(guān)系。變異株疫苗技術(shù)評價出臺指南的主要考慮為:①目前,出現(xiàn)影響疫苗免疫原性及保護效力VOC變異株可能性高;②全球范圍內(nèi)疫苗可及性高,以安慰劑為對照的臨床試驗終點日益困難;③病毒感染可誘導(dǎo)細胞和體液免疫,已有數(shù)據(jù)表明自然免疫或疫苗誘導(dǎo)免疫S蛋白中和抗體對免疫保護重要,可作為衡量疫苗免疫原性及保護效力的替代指標,但不能忽視,抗體水與平保護力的相關(guān)性或用于預(yù)測保護力的抗體閾值尚未確定。
該指南對處于不同開發(fā)階段的新冠疫苗及候選VOC疫苗的研究提出了原則性的考慮:①已列入WHO EUL的疫苗:該文件指導(dǎo)評估與原型疫苗相同的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)場地生產(chǎn)的變異株候選苗,但僅適用于變異株的單價候選苗;②處于臨床Ⅲ期后期的候選疫苗:此類疫苗可能尚未發(fā)布初步臨床保護力結(jié)果,鼓勵制造商提供數(shù)據(jù)以展示疫苗誘導(dǎo)的中和抗體對VOC的中和能力;③臨床Ⅰ期或Ⅱ期階段原型候選苗:可能已發(fā)布或未發(fā)布免疫原性和安全性數(shù)據(jù),建議制造商應(yīng)在臨床開發(fā)過程中監(jiān)測疫苗對VOC的保護效果;④正在或即將進行非臨床研究的候選苗:制造商應(yīng)在候選疫苗設(shè)計時,評估對VOC的保護效力。
該附錄對藥學(xué)、非臨床評估、臨床評估(試驗設(shè)計、加強免疫、分析、安全性及風(fēng)險管理計劃)[18]提出了評價考慮,見表1。在非臨床研究中,提出鼓勵合作,共享毒株、血清和序列信息。在臨床研究中提出如可能建議采用商業(yè)化規(guī)模變異株疫苗進行免疫原性研究。
表1 FDA、EMA、UK及WHO對變異株疫苗的藥學(xué)、非臨床及臨床要求比較
各指南均系在預(yù)期可能出現(xiàn)變異株的理論預(yù)測上及尚未獲得詳細的研究數(shù)據(jù)前建立的一種備用的監(jiān)管科學(xué)手段,對滿足一定前提條件的疫苗可減免部分的臨床前研究,并通過橋接臨床研究的方式推進變異株疫苗的上市。對于開發(fā)變異株疫苗的必要性、可行性及毒株序列的篩選,各監(jiān)管機構(gòu)均認為,需綜合考慮變異株對疫苗保護效力的影響確定,毒株序列的篩選需根據(jù)流行株、毒株交叉保護能力等由國家疾控部門確認或由國際組織提供。FDA明確僅對是否需要開發(fā)針對變異株的疫苗提出思考,而哪些數(shù)據(jù)可表明需求變異株疫苗、由誰確定和推薦等問題不包含在指南中。
對于變異株疫苗的定位,國際上基本均定義為在原型疫苗已獲得EUA基礎(chǔ)上開發(fā)的,并與原型疫苗為同一制造商和生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的疫苗。其中,EMA明確適用情形為:同時滿足原型疫苗已獲歐盟上市許可且變異株疫苗除抗原改變外,生產(chǎn)工藝、控制及設(shè)施、質(zhì)量屬性應(yīng)與原型苗相同或非常相似,WHO僅提出了對不同開發(fā)階段的科學(xué)建議,但WHO對于簡化臨床前研究及臨床研究的情形仍限定為已獲得EUA的疫苗。
藥學(xué)方面,各監(jiān)管機構(gòu)對需要更新的部分進行了簡單的、原則性的闡述,包括:①更新的起始材料(如序列),提出更新和細節(jié)信息要求。②更新生產(chǎn)工藝、控制及設(shè)施等。各監(jiān)管機構(gòu)考慮一致,認為由于序列/毒株變更進行工藝的適應(yīng)性調(diào)整是科學(xué)的,但仍需參照原型疫苗提交更新的生產(chǎn)工藝控制策略、工藝驗證等數(shù)據(jù);對于生產(chǎn)一致性,如工藝驗證、關(guān)鍵步驟、中間體控制、關(guān)鍵質(zhì)量屬性及批分析等需提交完整的研究數(shù)據(jù)并提出了具體的技術(shù)要求。③均建議與原型疫苗開展質(zhì)量可比性研究,如FDA與WHO均期望預(yù)期結(jié)果同原型疫苗;EMA提出應(yīng)與原型疫苗相同或非常相似;UK明確提及了同原型疫苗的可比性,但未明確詳細要求。④穩(wěn)定性方面均要求需提供研究數(shù)據(jù),如有數(shù)據(jù)支持,則原型疫苗效期初步適用于變異株疫苗。非臨床方面,大部分機構(gòu)認為,如果可論證原型疫苗安全性及有效性特征可代表變異株疫苗,則可不需要獨立研究數(shù)據(jù),相關(guān)研究數(shù)據(jù)可作為臨床研究支持數(shù)據(jù)。WHO指南認為,原型疫苗臨床保護力為50%~60%的,動物攻毒試驗將有助于變異株疫苗的開發(fā)判斷。臨床方面,各監(jiān)管機構(gòu)均要求提供安全性研究數(shù)據(jù),其中EMA提出可使用有效性研究中獲得的安全性數(shù)據(jù);均提出與原型疫苗進行免疫原性對比研究,WHO和UK均提出可采用原型疫苗有效性數(shù)據(jù)。
關(guān)于多價疫苗,各機構(gòu)整體上均未過多考慮或作為重點考慮。其中,F(xiàn)DA和WHO均明確未將多價疫苗納入變異株疫苗的研發(fā)及評價考慮,僅EMA提及了對多價疫苗的框架思考,認為多價疫苗可能引起的調(diào)整和研究較單價疫苗考慮更多,尤其是制劑處方及成品檢定方法的開發(fā)等方面,且存在成品總雜質(zhì)水平翻倍等可能。UK提出二價/多價可能需要開展額外免疫原性研究,以確定各組分劑量,并研究是否存在相互干擾,并指出開發(fā)多價疫苗需更多研究數(shù)據(jù),最好與監(jiān)管方進行討論;即認為多價疫苗的制劑處方開發(fā)及成品質(zhì)量控制將會成為研究的重點。多方的指南提出,質(zhì)控方法及生產(chǎn)過程中,應(yīng)能準確區(qū)分變異株疫苗與原型疫苗。對于已有上市原型疫苗的多價疫苗開發(fā),其臨床研究同單價變異株疫苗,可采用與原型疫苗進行免疫原性橋接試驗。另外,F(xiàn)DA和UK均提出應(yīng)提前考慮變異株疫苗的命名和說明書問題。
整體上,各機構(gòu)均認為在應(yīng)急狀態(tài)下,在可能影響疫苗效果的變異株出現(xiàn)之前,前瞻性地建立特定的監(jiān)管通道以推動針對變異株的疫苗開發(fā)是非常必要的。目前,各機構(gòu)提出的相關(guān)意見均較為開放,具有較大的靈活度,且強調(diào)和體現(xiàn)目前考慮的實時性,指南會伴隨數(shù)據(jù)的積累進行修訂和更新。同時也指出,現(xiàn)有指南由于收集的數(shù)據(jù)有限,存在較大的不確定性,建議根據(jù)具體情況具體分析,開發(fā)者應(yīng)與監(jiān)管機構(gòu)保持有效的溝通。
UK提出了流感監(jiān)管理念的適應(yīng)性引入及對人體挑戰(zhàn)試驗的思考,充分體現(xiàn)了在目前新冠病毒大流行背景下,對產(chǎn)品質(zhì)量、安全性、有效性及產(chǎn)品獲得的速度方面進行的平衡性考慮,以期能夠有效務(wù)實地獲得疫苗產(chǎn)品應(yīng)對疫情。對于新冠變異株的疫苗開發(fā)不能完全借鑒流感病毒疫苗監(jiān)管模式,主要基于以下考慮:①流感疫苗的監(jiān)管策略是由流感病毒易變的特點決定的,流感病毒與新冠病毒變異模式不同,流感存在重配情況導(dǎo)致更易變異。新冠病毒多為基因位點突變,病毒不會以如此顯著的速率突變,導(dǎo)致針對特定抗原的疫苗迅速被淘汰。已有研究結(jié)果顯示,原型疫苗對新冠病毒突變株仍具有交叉保護效果[19]。②流感疫苗和新冠疫苗的研發(fā)基礎(chǔ)不同,流感疫苗在長期研發(fā)的基礎(chǔ)上,對流感病毒結(jié)構(gòu)和特性、疫苗特性有了深入了解,且積累了足夠的疫苗安全性和有效性數(shù)據(jù)。新冠病毒是一種新的病原體,對其科學(xué)特性的研究不及流感病毒成熟,另外,許多疫苗形式(如mRNA疫苗)較為創(chuàng)新,研究深度有限,幾乎無長期的臨床經(jīng)驗,研究基礎(chǔ)較為薄弱。③流感疫苗經(jīng)歷了從簡化臨床到免臨床的過程,流感疫苗上市后積累了大量數(shù)據(jù),在較長一段時間內(nèi),國際上對于流感毒株的更新,要求臨床橋接研究或少量的人體攻毒研究。最終開始免臨床試驗,僅進行毒株替換后質(zhì)量研究。新冠疫苗目前仍處于研發(fā)或上市使用的早期階段,缺少相應(yīng)的臨床經(jīng)驗積累。④流感疫苗生產(chǎn)用毒株為WHO統(tǒng)一分發(fā)的重配株,WHO在重配株生產(chǎn)過程中驗證了其生產(chǎn)適用性、外源因子風(fēng)險及雪貂等動物有效性。對于新冠病毒尚無統(tǒng)一的毒株推薦機制和篩選標準,毒株需進行生產(chǎn)適用性、毒株毒力、傳代穩(wěn)定性及外源因子風(fēng)險分析等全面的檢定和研究。
目前,我國新冠疫苗開發(fā)所處的階段涵蓋臨床前研究、臨床試驗研究、EUA及已獲批附條件上市等。產(chǎn)品及候選產(chǎn)品覆蓋的技術(shù)路線較為全面,包括滅活疫苗、重組蛋白疫苗、重組病毒載體疫苗及核酸疫苗等,其中兩款新冠滅活疫苗已獲WHO批準緊急使用[20-21]。為應(yīng)對可能出現(xiàn)影響現(xiàn)有疫苗效果的變異株流行應(yīng)急情況,需建立變異株疫苗產(chǎn)品的快速研發(fā)路徑及對應(yīng)監(jiān)管策略,可借鑒文中所述國外各機構(gòu)發(fā)布的相關(guān)考慮,并結(jié)合我國國情綜合考慮,制定具有科學(xué)性、可操作性、靈活性、前瞻性和先進性,且與國際相關(guān)指南及意見等相協(xié)調(diào)的相關(guān)指導(dǎo)原則。