热原检测是药品及医疗器械质量控制的重要环节,但热原并不只有细菌内毒素。对于某些具有固有致热性、含有复杂免疫刺激成分,或存在非内毒素热原(Non-endotoxin Pyrogens,NEPs)污染风险的产品,仅依靠常规内毒素检测,可能无法全面评估产品的致热风险。
单核细胞活化反应试验(Monocyte Activation Test,MAT)能够通过模拟人体免疫细胞的活化反应,评估样品的热原性,在产品批放行和NEP风险评估中发挥重要作用。
围绕MAT的应用场景、检测策略及实施要求,以下几个问题值得重点关注。
一、为什么检测了细菌内毒素,还需要关注其他热原?
因为细菌内毒素只是热原的一种,NEP同样可能引起人体发热反应。
细菌内毒素检测法(BET),包括鲎试剂法(LAL)、重组C因子法(rFC)重组级联试剂(rCR),主要用于检测细菌内毒素,无法全面覆盖所有NEP。
NEP来源广泛,例如革兰氏阳性菌产生的脂蛋白、肽聚糖、磷壁酸和脂磷壁酸,以及真菌、酵母等来源的致热性物质。这些热原物质可以通过细胞内外不同受体结合诱发人体致热反应。即使产品的内毒素检测结果符合要求,也不能据此排除所有NEP风险。更需要注意的是,内毒素与NEP同时存在时,还可能产生协同或增强效应,进一步加剧免疫反应。
因此,内毒素检测合格,不等于产品的整体热原风险已经得到充分控制。
二、哪些情况下需要考虑MAT检测?
MAT的应用主要包括两个方面:产品批放行热原检测,以及NEP风险评估。
对于具有固有致热性,或存在接触材料致热原风险的产品,如果需要全面评价内毒素与NEP,可根据产品特性和验证结果,考虑采用MAT开展热原检测。
相关产品包括:
- 发酵类制剂:在发酵过程中,需考虑表达系统类型(原核或真核),对于原核表达系统,还需明确所用细菌为革兰氏阳性菌还是革兰氏阴性菌。此外,需考察培养基成分的来源(合成、动物源或植物源)等,均需充分评估NEP风险引入的可能;
- 疫苗:含有固有致热性或自身携带内毒素的疫苗产品;
- 血液制品:需要综合考虑NEP风险,如静脉注射人免疫球蛋白等;
- 鲎试剂干扰无法排除的样品:若产品本身会抑制或增强鲎试剂反应,通过稀释或前处理无法排除干扰,如抗生素、siRNA产品等;
- 医疗器械: 直接接触循环血液或长期植入/深部组织植入产品;
- LER(低内毒素回收)研究:FDA推荐MAT用于LER缓解方法的开发;
此外,如果产品常规放行采用BET进行内毒素检测,也需要根据相关药典要求评估NEP风险。
需要强调的是,MAT并非所有产品都必须采用的常规检测方法。具体采用MAT进行批放行,还是将其用于补充热原风险评估,应结合产品特性、检测策略、法规要求及产品特异性验证结果确定。
三、欧洲药典对NEP风险评估有什么要求?
欧洲药典第5.1.13章《热原性》对NEP风险评估作出了相关规定。
按照该章节的技术思路,当产品采用BET进行常规放行检测时,需要评估生产过程引入NEP的可能性。欧洲药典推荐采用MAT开展相关风险评估,并结合产品具体情况进行验证。
这意味着,企业不能只关注内毒素检测方法本身是否符合要求,还需要回答一个更完整的问题:
除了细菌内毒素,产品在生产过程中是否可能引入其他致热性物质?现有检测策略能否充分识别相关风险?
对于需要开展NEP风险评估的产品,MAT是重要的体外检测工具。实际应用中仍需结合适用的药典条款、产品特性及验证结果确定具体方案。
四、NEP主要来自哪里?
NEP风险并不一定来自某一个特定环节,而可能贯穿原材料管理、生产环境和整个制造过程。
常见的潜在来源包括:
- 原材料及包装组件:原材料、包装材料等可能引入致热性污染物。
- 生产环境:一般环境、洁净室物料、人员皮肤细菌及空气处理系统等。
- 生产设备与工艺组件:产品制备设备、生产接触组件及相关工艺过程。
- 生物负载及其他生物来源:生产过程中的微生物污染,以及血浆等生物来源物料。
这些来源提示我们,NEP控制不能只依靠最终产品的一项检测,而应与生产工艺风险分析、原材料控制和变更管理相结合。
五、什么时候应该开展NEP风险评估?
建议在生产工艺开发阶段就纳入考虑,而不是等到产品申报或上市后再补充。根据欧洲药典相关技术思路,NEP风险评估可在以下阶段开展:
①生产工艺建立期间
在工艺开发过程中,识别原材料、生产环境、设备及工艺组件等潜在风险,并通过适当的热原检测验证风险。
②生产工艺确立后
在产品批放行阶段,结合实际产品和既定工艺,进一步评价NEP风险。
③发生可能影响热原质量的工艺变更时
例如更换原材料、变更生产地点或调整关键工艺参数等,应评估变更对产品热原风险的潜在影响,并根据风险和适用要求开展进一步研究。
将风险评估提前纳入研发与质量体系,有助于减少后期补充研究的压力,也能使热原控制策略与实际生产工艺保持一致。
六、开展MAT检测,需要提前准备哪些工作?
MAT不仅涉及检测操作本身,还需要考虑实验室条件、方法适用性以及产品特异性验证等环节。
对于计划自行建立MAT检测能力的企业,需要评估实验室设施、人员培训、试验可行性、样品储存与物流、方法验证及常规检测能力。
对于暂时没有条件自建平台,或希望加快产品开发与申报进程的企业,也可以考虑委托具有相关经验的MAT检测服务机构。
选择服务机构时,建议重点关注以下方面:
- 检测能力: 是否具备相应的MAT检测与产品特异性验证能力。
- 方法开发与验证: 是否能够根据产品特性开展适用性研究和相关验证。
- 项目实施能力: 是否能够支持研发阶段检测、方法验证及后续批放行需求。
- 数据与申报支持: 检测数据是否完整、可追溯,能否为注册申报提供相应支持。
将检测、方法验证及产品开发需求统筹考虑,有助于减少重复投入,使检测策略更好地衔接研发、申报与商业化生产。
从热原检测到风险管理
建立更完整的质量控制策略
随着生物制品和复杂制剂不断发展,热原质量控制需要从单一的内毒素检测,进一步关注产品整体致热风险。
MAT既可用于适用产品的体外批放行热原检测,也可用于NEP风险评估。对于具体产品,应结合相关法规要求、产品特性、生产工艺和验证结果,确定合理的检测策略。
湖州申科围绕MAT热原检测需求,可提供相关检测及技术支持,协助企业开展产品热原风险评估、方法建立与验证工作,为产品研发、质量控制及注册申报提供支持。
让热原检测不止于单项结果,更服务于产品全生命周期的质量与安全管理。