新型冠状病毒预防性疫苗非临床研究中的常见问题

药审要点 ｜新型冠状病毒预防性疫苗非临床研究中的常见问题

新型冠状病毒预防性疫苗非临床研究中

的常见问题

王寅，尹 华静，王庆利，吴爽，尹 茂 山，李净，戴 学栋，孙 涛， 胡晓敏

国家药品监督管理局药品审评中心

新型冠状病毒疫情暴发后，国内外企业迅速启动疫苗研发，据世界卫生组织(WHO)统计，目前全球在研新型冠状病毒疫苗（简称新冠疫苗）超过120个，且类型多样。国内现有5条技术路线的新冠疫苗在同步快速推进，包括病毒灭活疫苗、核酸疫苗(DNA疫苗和mRNA疫苗）、重组蛋白疫苗、腺病毒载体疫苗和减毒流感病毒载体疫苗，已有重组新型冠状病毒疫苗(腺病毒载体)及4家灭活疫苗进入临床试验阶段。

对于新冠疫苗的研究和评价，国家药品监督管理局药品审评中心疫苗审评团队结合国内疫情情况、新冠疫苗研发特点、国内企业研发现状、专家讨论意见及疫苗非临床研究技术指导原则，对新冠疫苗非临床研究评价进行了总结^【1】。在此基础上，本文就与申请人沟通的非临床研究内容及审评中的问题进行归纳，同时结合现阶段形成的共识，阐明审评的考虑和建议，以期为后续新冠疫苗的非临床研究提供参考。

1.   受试物

新冠疫苗研发推进十分迅速，药学及非临床研究同步进行，非临床研究期间常伴随药学工艺变更、制剂处方优化及生产规模放大等，应关注非临床研究受试物能否代表临床样品。申报资料中应明确受试物信息，并提供非临床研究批次与临床拟用样品的药学差异以及相关可比性数据，阐明产品质量的一致性。

在新冠疫苗申报过程中，一般通过沟通交流或多次滚动提交资料补充获得受试物信息。如某疫苗在申报期间进行药学变更，未明确非临床研究受试物的代表性，经多轮沟通核实受试物信息，会影响审评进度。

2.  有效性

    在新冠疫苗开展临床试验前,需有免疫原性、体内保护力等药效学试验的支持。规范科学的非临床试验设计及可评价的数据是推进疫苗临床开发的前提。

2.1 免疫原性

2.1.1 试验设计 在多种动物种属中评价受试物的免疫原性，既可观察有效性，也可为重复给药毒性试验提供动物种属选择的依据。如某新冠疫苗，在小鼠、大鼠、豚鼠、家兔中进行了免疫原性研究并进行比较，选用了免疫原性较高的大鼠开展重复给药毒性试验。对于伴随在重复给药毒性试验中的免疫原性研究多用于提示毒性剂量下是否达到最大免疫反应，或评价毒性反应的剂量相关性。

疫苗研究中应探索不同免疫剂量、免疫途径、免疫程序与免疫应答水平及持续时间的关系，并根据试验结果优化免疫程序，确定最低有效剂量。由于新冠疫苗研发的紧迫性，免疫原性试验并未对上述内容进行全面研究，试验结果仅能提示受试物具有一定的免疫原性，对临床试验方案的支持性有限。如动物免疫某疫苗的不同规格1剂/只，产生的抗体水平未见剂量相关性，可能与免疫剂量过高有关，过高剂量下的免疫反应不宜于选择合适的免疫程序。未进行免疫程序探索为新冠疫苗沟通中常见，如某疫苗免疫原性试验选择0/14d 2针、0/7/14d 3针免疫程序，0/14d 2针的免疫原性优于0/7/14d 3针，支持临床开展0/14d免疫程序的研究，但对临床方案中0/21d、0/28d、0/28/56d的免疫程序，并无直接的支待性数据。

2.1.2 佐剂研究  疫苗处方中加入佐剂以增强免疫原性，降低抗原使用量。含佐剂新冠疫苗一般会比较疫苗原液与含佐剂制剂的免疫原性，阐明添加佐剂的必要性，但对于佐剂用量未开展研究。新冠疫苗中铝佐剂含量根据申请人已上市的其他疫苗确定，或以符合《中国药典》三部(2015版）限度加入铝佐剂量，建议后续进一步开展佐剂含量的研究。

2.1.3 其他 通过检测疫苗诱导动物产生的结合抗体和中和抗体水平评价疫苗的免疫原性。一般采用细胞病变法或蚀斑减少法检测中和抗体水平，试验前应进行方法学验证，评价方法的实用性。假病毒中和法与真病毒中和活性检测的相关性尚需进一步建立。对于不同申请人的灭活疫苗，规格及活性单位各异，因尚无标准品及统一的免疫原性检测方法，不能比较不同疫苗的活性，可能引起以后临床免疫剂量、免疫程序的多样化 。

2.2 动物攻毒试验

动物攻毒试验结果是非临床有效性的直接证据。相关试验内容及现阶段达成的共识见文献^[1]，本文主要对试验中存在的问题进行讨论，为科学规范的试验设计提供参考。

2.2.1 动物模型的建立 新冠肺炎攻毒模型目前尚未完全成熟，现阶段用于新冠疫苗评价的模型有恒河猴及hACE2转基因小鼠，雪貂主要用于评价呼吸道感染。攻毒方式有滴鼻或气管插管，一般以动物形成中度及中度以上间质性肺炎和一定程度的病毒载量升高为模型建立成功标准，尚未对攻毒时间、攻毒途径、攻毒剂量、攻毒后的观察时间进行研究以标准化建立攻毒模型。攻毒试验还存在动物个体差异大，恒河猴滴鼻感染模型的病毒载量变异大、攻毒模型不稳定等问题。

2.2.2 试验设计  采用可进行统计学分析的动物数量开展试验是药效学研究的基本要求。某新冠疫苗攻毒试验动物数少，在攻毒后不同时间点剖杀动物，研究者想通过一项试验观察疫苗的量效和时效关系，但最终每个剂量每个时间点仅有1只动物，既不能评价疫苗的量效，也不能评价时效关系。

试验中的免疫剂次应模拟临床拟定免疫程序。某疫苗临床拟免疫2针，但攻毒试验为3针，3针免疫程序的结果提示对动物有一定保护作用，但该结果不能说明2针免疫的保护力。

应根据疫苗免疫应答特征选择最佳攻毒时间。动物末次免疫后进行攻毒的间隔时间短，会导致疫苗不能充分诱导免疫应答。某新冠疫苗免疫3针后2d攻毒，与免疫2针后10d攻毒的保护力未见剂次相关性，可能与未观察到疫苗的最佳应答时间有关。应根据疫苗免疫应答特点和动物毒性表现等设计攻毒后的观察时间，专家讨论认为：一般攻毒后至少7d达到病毒复制和组织损伤高峰。有新冠疫苗在攻毒后3d剖杀动物得到的试验数据 ，不能真实反映临床免疫程序下的有效性。

2.3 研究报告

有效性研究中每个单独的试验均应提供完整报告，包括试验时间、试验机构、受试物信息、具体试验方案（分组、动物只数、给药方案等）、试验结果及相对应的具体研究数据。某些疫苗有效性试验数据乱，多次滚动提交资料中同一试验出现不同的数据，或仅提供摘要，将不同试验结果简单罗列，不提供具体数据等。经多轮补充整理试验报告，影响了审评进度。

3.   重复给药毒性试验

     重复给药毒性试验是评价疫苗进入临床试验的关键性安全试验，新冠疫苗申请临床试验 (investigational new drug , IND)时需提供至少一种相关动物种属的比临床拟定接种次数多1次的重复给药毒性试验完整数据。

3.1 动物种属  理想的相关动物应符合以下条件：①对疫苗预防的感染原或毒素敏感；②免疫系统与人体相近，接种后产生与人体相同或相近的免疫应答；③对制品成分本身的固有毒性敏感；④已有大量历史对照数据^[2]。实际研究中，一般根据不同种属的免疫原性研究及保护力试验结果确定相关的动物种属。某疫苗免疫原性在小鼠、猴中开展，在猴中进行攻毒试验，选择大鼠进行重复给药毒性试验。重复给药毒性试验结果未见明显毒性，不能确定是大鼠无法暴露毒性还是疫苗本身的原因 。

3.2 试验设计 根据动物的免疫应答特征，疫苗一般给药间隔为2-3周，以评价疫苗最大免疫应答下的毒性特征。某些新冠疫苗设计的免疫间隔过短，不能充分暴露疫苗的毒性。某疫苗重复给药毒性试验为0/7/14/2ld免疫4针，用于支持临床0/28/56d的免疫程序，这样的设计与拟定临床免疫程序存在差别，也不符合疫苗免疫后产生抗体的过程。即使给药次数支持临床拟定免疫程序，仍无法充分暴露高抗体水平下的毒性。

恢复期一般观察至末次给药后2-3周。应根据疫苗特征及给药期间的毒性表现，适当延长恢复期，以评估毒性的可逆性和延迟毒性。若疫苗含有新佐剂，如mRNA疫苗可能涉及新的递送系统，可伴随重复给药毒性试验开展安全性研究，或提供可支持疫苗佐剂用量的单独的安全性据。 

4.   讨 论

4.1 攻毒试验和重复给药毒性试验的必要性  新冠疫苗的药学及非临床研究常同步开展，可能给后续临床试验及应用带来非预期、不可控的安全性风险。当前尚不清楚新冠肺炎的致病机制、病理生理过程，给新冠疫苗安全有效性评价带来挑战。基千中国的疫情趋势、制药行业的研发现状，疫苗申请IND时应有重复给药毒性试验及攻毒试验的数据支持。对于已有临床试验数据的新冠疫苗，需综合临床数据考虑。

4.2 平台技术  平台技术指同一生产商、具有大部分相似质控指标的共性技术平台，通常已经过多个产品临床前和／或临床验证。监管机构鼓励将已有平台技术与创新结合，推动新冠疫苗研发进程。现阶段基于平台技术的DNA和mRNA新冠疫苗正在研发中。世界各国均在加速推进新冠疫苗的研发，各国的疫情状况、研发背景、监管策略和行业现状的差异，导致对平台技术疫苗进入Ⅰ期临床试验的要求不同，如国外基于成熟平台技术积累的数据，攻毒试验和重复给药毒性试验可在临床试验期间完成。但根据疫苗平台成熟度的高低将一种尚未在动物中证明安全性和有效性的新抗原疫苗直接用于人体试验，尚存在很多不确定性。根据当前认知，成熟的技术平台对于疫苗所用载体的安全性有提示意义，但对于新病毒抗原的提示作用有限。对于核酸疫苗技术平台，多用于开发肿瘤或其他疾病的治疗，目前尚无作为预防性疫苗上市的应用先例，国内对于技术平台研发品种的数据积累有限。mRNA疫苗涉及核心的递送系统构建和评价，国内目前尚无成熟的mRNA递送技术，且mRNA递送的体内行为高度依赖于所用材料，即使是相同的材料，与核酸复合后形成的粒径、结构特征和表面性质，均对体内行为有重要影响。因此，基于平台技术减免相关安全性研究存在不确定性。尤其在对新冠疫苗体系研究数据不充分的情况下，临床前完成攻毒试验及重复给药毒性试验，来验证疫苗的安全有效性至关重要。

5.  小 结

目前全球新冠肺炎疫情仍十分严峻，研制出安全有效的疫苗是所有研发者及监管机构共同的目标。新冠疫苗作为一种创新性疫苗，科学规范的非临床研究对提示疫苗安全有效性、加快疫苗研发至关重要。非临床研究可为临床试验顺利进行提供支持，若临床试验期间再进行本该在临床前完成的工作，将会加剧动物、实验室资源紧张的状况，减慢疫苗的研发速度。

参考文献 

[I] 尹华静， 王寅、吴爽, 等.新型冠状病毒预防 性疫苗 非临床研究评价的考虑 [J] 中国生物制品学杂志 ， 2020, 33 (4):486-488

[2] 药品审评中心《预防用生物制品临床前安全性评价技术审评一般原则》[EB/OL). (2008-09-04)[2020-06-08]. http / / www.cde.org.cn /zdyz.do rneth od=large Page&id=55