生物技術(shù)藥物生物安全課件

一、生物技術(shù)藥物簡介1、概念生物技術(shù)藥物是指應(yīng)用基因工程，蛋白質(zhì)工程，抗體工程及細(xì)胞工程技術(shù)制造用于治療、預(yù)防和診斷的藥物，主要包括治療性多肽、蛋白質(zhì)、激素、酶、抗體、細(xì)胞因子、疫苗、可溶性受體以及核酸類藥物等。生物技術(shù)、信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)一起并列為21世紀(jì)影響國計民生的四大科學(xué)技術(shù)支柱產(chǎn)業(yè)。2、生物技術(shù)藥物類別1）基因工程藥物

細(xì)胞因子干擾素（IFN-，，）白細(xì)胞介素（IL-1）集落刺激因子（G-CSF,GM-CSF）生長因子其它細(xì)胞因子（EPO，TPO，SCF，ANP，BNP，凝血因子，Endostatin）激素（Ta1，T4，Insulin）酶類（tPA，SK，SAK，SOD，DNase）重組疫苗和重組多價疫苗（HBV，HCV，HEV，CMV，HPV，HIV，HSV，EBV，cholera）重組融合蛋白細(xì)胞因子間融合蛋白：IFN-/IL-2、IFN-/TNF-、IL-2/IL-6、GM-CSF/IL-3細(xì)胞因子/抗原（抗體）融合蛋白：Id/GM-CSF、Id/IL-2、Id/IL-4，細(xì)胞因子部分可提高Id部分的抗原性細(xì)胞因子/毒素（抑制因子）融合蛋白：白喉毒素/IL-2、GM-CSF/LIF人用單克隆抗體鼠源抗體——Orthoclone,Zevalin、嵌合抗體——Rituxan,Remicade、人源化抗體——Herceptin,Avastin、全人抗體——Humira2）病毒工程突變株與重組減毒活疫苗

工程減毒疫苗株——脊灰減毒疫苗SabineⅢ雜合減毒株——用SabineⅢ的N-AgⅠ的8肽（EPQTTRVO）替代Ⅰ型病毒的8肽（SASYKNKD），獲得的雜合病毒能誘發(fā)小鼠、兔和猴子針對Ⅰ、Ⅲ型病毒的雙重中和抗體病毒載體重組株——脊灰病毒載體、腺病毒載體、痘苗病毒載體、用于疾病治療的重組病毒3）反義核酸藥物4）基因治療5）DNA疫苗6）轉(zhuǎn)基因動物7）轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白二、生物技術(shù)藥物的生物安全性問題生物技術(shù)藥物在研究與生產(chǎn)過程中涉及病毒、細(xì)菌等多種病原體的傳播載體，這些具有極大生物危險的感染性致病因子，無論是直接感染，還是間接地散播到環(huán)境中去，對人類社會、動物或植物都是一個現(xiàn)實的或潛在的危險。因此應(yīng)強化生物制藥企業(yè)的安全意識，提高相關(guān)實驗室的安全管理能力。1、研究過程的生物安全問題——參見第十一章2、生物技術(shù)藥物生產(chǎn)過程的生物安全問題感染危險：即接觸活菌體或病毒而使人、動物及植物發(fā)生疾??；生產(chǎn)過程中的死菌體或死細(xì)胞及其組分或代謝產(chǎn)物對人體及其它生物造成的毒性、致敏性及其它生物學(xué)效應(yīng)；產(chǎn)品的毒性、致敏性及其它生物學(xué)效應(yīng)；環(huán)境效應(yīng)，尤其是遺傳工程體的后處理問題。內(nèi)源性的生物安全問題原核表達(dá)系統(tǒng)的安全性問題——純度、糖基化、蛋白序列真核表達(dá)系統(tǒng)的安全性問題——純度、致癌性，致癌性可以從活基質(zhì)細(xì)胞、細(xì)胞蛋白、殘留細(xì)胞DNA、內(nèi)源病毒（如逆轉(zhuǎn)錄病毒）等4個方面考慮基因工程藥物的生產(chǎn)過程獲得目的基因構(gòu)建基因工程菌工程菌大規(guī)模培養(yǎng)產(chǎn)物分離純化除菌過慮半成品檢測成品加工成品檢測重組活疫苗的安全性問題——普遍認(rèn)為，在天花和減毒脊髓灰質(zhì)炎疫苗的應(yīng)用中，肯定發(fā)生過不經(jīng)意的擴散。質(zhì)粒DNA疫苗的安全性問題——注射的DNA可能整合到宿主染色體中，導(dǎo)致插入性突變；抗原表達(dá)時間控制無法掌握，若長期表達(dá)可導(dǎo)致免疫病理反應(yīng)；接種質(zhì)粒DNA可導(dǎo)致宿主體內(nèi)高水平抗DNA抗體，誘發(fā)異常的自身免疫反應(yīng)；體內(nèi)合成的抗原可能含有不需要的生物活性基因治療的生物安全性問題逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的安全性問題——隨機性整合、病毒載體復(fù)制缺陷性的改變目的基因表達(dá)水平對機體的影響——缺乏對導(dǎo)入基因的表達(dá)量控制靶細(xì)胞被污染的潛在危險——包裝細(xì)胞系可能產(chǎn)生復(fù)制型的病毒形式，導(dǎo)入靶細(xì)胞后導(dǎo)致靶細(xì)胞被污染生產(chǎn)過程的風(fēng)險

病原體培養(yǎng)過程風(fēng)險分析

體積較大的樣本或濃度較高的弱毒菌株病原微生物制備品，實驗可能產(chǎn)生較大量的氣溶膠，或操作本身危險性較大，需要額外的預(yù)防措施，提高防擴散裝置的防護水平。減毒活疫苗制備過程風(fēng)險分析

活疫苗在規(guī)?；a(chǎn)制備過程中，所生產(chǎn)出的減毒活細(xì)菌數(shù)量或病毒數(shù)量是極其巨大的，如同時在同一生產(chǎn)車間進行生產(chǎn)可能造成相互間污染。滅活疫苗與毒素制備過程風(fēng)險分析滅活疫苗與毒素的制備存在大規(guī)?；罹囵B(yǎng)與滅活后制品制備兩個階段。芽胞菌類疫苗制備過程風(fēng)險分析多數(shù)制備疫苗的芽胞菌對人無致病性或致病力輕微，但如果缺少有效的滅活手段或不能與其他制品的生產(chǎn)嚴(yán)格分開，其擴散對環(huán)境與同一區(qū)域生產(chǎn)的其他制品可能構(gòu)成威脅。生產(chǎn)過程中用過的物品的風(fēng)險分析

各類疫苗生產(chǎn)操作時，用過的物品會污染生產(chǎn)用菌或病毒，如不與已滅菌物品和設(shè)備嚴(yán)格分開，就易造成交叉污染，甚至危及生產(chǎn)操作人員的生命安全。生產(chǎn)設(shè)施風(fēng)險分析

有菌（毒）操作區(qū)與無菌（毒）操作區(qū)劃分在生產(chǎn)各種滅活疫苗時，生產(chǎn)過程包括采用從然界分離的毒力強、抗原性好的天然強毒細(xì)菌菌或病毒株，進行大規(guī)模培養(yǎng)制備與滅活兩個階。這兩個階段是緊密相連的過程，如不嚴(yán)格將滅疫苗生產(chǎn)車間分隔成有菌（毒）操作區(qū)與無菌（毒）操作區(qū)兩個獨立的部分，并且采用各自獨立空氣凈化系統(tǒng)，同時在有菌（毒）區(qū)域的空氣凈系統(tǒng)采用直排系統(tǒng)，則有可能導(dǎo)致污染?！皬姸疚⑸铩币呙缟a(chǎn)

使用的“強毒微生物”實驗室感染機會多，感染后發(fā)病的可能性大、癥狀重，并可能危及生命，是對人群危害性較大的傳染病的菌、毒種。必須確保“強毒微生物”操作區(qū)操作的活生物體不向外擴散逃逸；在建造“強毒微生物”操作間或生產(chǎn)制備問時，必須設(shè)置氣閘和緩沖區(qū)；相對于實驗操作間外部，操作間內(nèi)部保持負(fù)壓并與其相鄰區(qū)域保持相對負(fù)壓；二類強毒微生物操作在安全柜內(nèi)進行；操作區(qū)應(yīng)設(shè)有高壓滅菌鍋或化學(xué)清潔裝置等對廢棄物進行原位清毒處理。菌毒種管理風(fēng)險分析

菌毒種的存放

用于生產(chǎn)用的菌毒種均須由國家藥品監(jiān)督管理部門批準(zhǔn)。菌毒種的保管

保證標(biāo)簽的標(biāo)注名稱、代次、日期等內(nèi)容始終清晰可辨消毒與廢棄物風(fēng)險分析

疫苗生產(chǎn)過程中和結(jié)束后，對有可能污染的區(qū)域和物品，如不及時進行原位消毒清潔，可能造成污染擴散。對產(chǎn)生的污物和廢棄物，特別是帶有活生物體的污染物，如不能原位消毒處理需運送到別處消毒時，如不放置在密閉容器內(nèi)、用專用運輸工具通過污物通道運輸，也可能產(chǎn)生污染擴散和交叉污染。此外，所有用于生產(chǎn)的設(shè)備，包括蒸汽滅菌柜、干烤箱、空氣過濾系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、除菌過濾及超濾設(shè)備、洗瓶及灌封系統(tǒng)、凍干機等等，雖進行消毒仍有可能存在潛在污染，而且長期使用同一種消毒劑可能產(chǎn)生耐藥菌。3、生產(chǎn)和質(zhì)量控制用實驗動物的風(fēng)險分析

疫苗效力評價用實驗動物風(fēng)險分析

實驗步驟中涉及感染用病原體制備、動物攻擊、感染動物的飼養(yǎng)、感染動物的解剖、病理樣本的制備、感染病原體的再分離、感染后樣品的細(xì)胞免疫與體液免疫檢測以及感染動物廢棄物的處理；實驗內(nèi)容包括離心、研磨、勻漿、強烈振蕩或混合、超聲波破碎、開啟內(nèi)壓與環(huán)境壓力不同的傳染材料容器、動物接種、由動物或雞胚收獲感染組織等。這些實驗活動都可能產(chǎn)生氣溶膠，同時動物實驗過程中還可能被刺傷、割傷，被感染動物撓傷、抓傷等意外事故。

疫苗生產(chǎn)用實驗動物風(fēng)險分析

從解剖動物取腎、消化制備細(xì)胞等是有關(guān)疫苗生產(chǎn)不可分開的工藝步驟，只能在疫苗的生產(chǎn)車間內(nèi)進行。動物可能攜帶未知病原體，可能造成樣品與生產(chǎn)環(huán)境污染和人員感染。同時，用于疫苗生產(chǎn)的動物繁殖飼養(yǎng)區(qū)，如未能與做制品質(zhì)量檢查用動物室嚴(yán)格區(qū)分，也可能導(dǎo)致生產(chǎn)用動物被污染。實驗動物飼養(yǎng)風(fēng)險分析

絕大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)實驗動物繁殖飼養(yǎng)均為開放式，其動物種群未達(dá)到清潔級以上等級，這些實驗動物程度不等地污染了多種細(xì)菌、病毒及寄生蟲，甚至某些人畜共患病的致病微生物。實驗動物飼養(yǎng)要與生產(chǎn)區(qū)域嚴(yán)格分開，生物制品生產(chǎn)操作人員亦必須與動物飼養(yǎng)人員分開。三、國內(nèi)外生物制品生物安全現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1、國外情況1963年美國首次將GMP的理念應(yīng)用于藥品生產(chǎn)企業(yè)，1977年第28屆世界衛(wèi)生大會時，WHO再次向成員國推薦GMP，并確定為WHO的法規(guī)。目前，已有100多個國家實行了GMP制度。1994年WHO于發(fā)布了《生物制品生產(chǎn)企業(yè)GMP檢查指南》。2008年4月歐盟在考慮了由WHO提出的有關(guān)生產(chǎn)工廠和質(zhì)量控制實驗室的通則基礎(chǔ)上，發(fā)布了《歐盟人與獸用藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范匯編》第5版，其中附錄02為人用生物藥品制造，內(nèi)容包括了人用生物制品生產(chǎn)過程中人員、廠房設(shè)施、生產(chǎn)、動物以及質(zhì)量控制。該標(biāo)準(zhǔn)為目前國外最新也最全面的生物制品GMP，對涉及病原微生物的相關(guān)技術(shù)要求作了規(guī)定，與生物安全相關(guān)的主要條款有對人員、廠房和設(shè)備、生產(chǎn)、動物房和飼養(yǎng)等相關(guān)要求。2、國內(nèi)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢我國生物制品的生產(chǎn)與管理主要依據(jù)《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》。1988年，國家衛(wèi)生部頒布了我國第一部《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》，并作為正式法規(guī)執(zhí)行。1999年6月18日，國家藥品監(jiān)督管理局頒布《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（1998年修訂）》。2009年9月，國家食品藥品監(jiān)督管理局重新修訂《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》，其征求意見稿詳細(xì)描述了生物制品生產(chǎn)和質(zhì)量管理的基本要求，條款所涉及的內(nèi)容基本保留了1998年版GMP的大部分章節(jié)和主要內(nèi)容，涵蓋了世界衛(wèi)生組織GMP的主要原則，其主要條款與《歐盟人與獸用藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》2008版生物制品附錄類似，歐盟GMP中涉及生物安全的基本要求在征求意見稿中均得以體現(xiàn)，說明我國疫苗生產(chǎn)生物安全從標(biāo)準(zhǔn)和管理層面已基本與國際接軌。國內(nèi)企業(yè)在國家標(biāo)準(zhǔn)的實施與執(zhí)行中仍有許多不足之處。GMP是藥品生產(chǎn)企業(yè)對藥品質(zhì)量和生產(chǎn)進行控制和管理的基本要求，目的是確保持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)出適用于預(yù)定用途、符合注冊標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定要求的藥品，并最大限度地減少藥品生產(chǎn)過程中污染、交叉污染以及混淆、差錯的風(fēng)險。以產(chǎn)品質(zhì)量為中心的GMP條款對涉及病原微生物生產(chǎn)與質(zhì)量控制中的生物安全問題未能得以充分體現(xiàn)，其管理體系與文件制定未與國內(nèi)相關(guān)生物安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)相銜接，缺少生物安全的相關(guān)規(guī)定。如：涉及病原微生物生產(chǎn)企業(yè)生物安全的管理體系針對不同病原微生物生產(chǎn)的個人防護、在操作細(xì)則中明確實驗操作與使用儀器設(shè)備的風(fēng)險步驟與預(yù)防措施、意外事故的預(yù)案、涉及生物安全的演練、防盜防竊防丟失等生物安保措施、生物安全手冊的制定等等3、我國生物制品管理中的生物安全法規(guī)及技術(shù)規(guī)范國務(wù)院《病原微生物實驗室生物安全管理條例》規(guī)定：對中華人民共和國境內(nèi)的實驗室及其從事實驗活動的生物安全管理，適用該條例。該條例所稱實驗活動，是指實驗室從事與病原微生物菌（毒）種、樣本有關(guān)的研究、教學(xué)、檢測、診斷等活動，并未明確規(guī)定生產(chǎn)企業(yè)涉及病原微生物活動適用該條例。目前，除血液制品GMP附錄明確規(guī)定：“為防止經(jīng)血液傳播疾病病原體的污染，原料血漿、血液制品檢驗用實驗室應(yīng)符合國務(wù)院《病原微生物實驗室生物安全管理條例》、國家標(biāo)準(zhǔn)《實驗室生物安全通用要求》的規(guī)定”外，在GMP附錄中并未對生產(chǎn)企業(yè)涉及病原微生物活動必須符合國家相關(guān)法律法規(guī)以及生物安全標(biāo)準(zhǔn)做出明確的規(guī)定，對生產(chǎn)企業(yè)病原微生物的分類和管理、生產(chǎn)車間（實驗室）的設(shè)立與管理、實驗室感染控制以及監(jiān)督管理等問題缺少相應(yīng)的法律及技術(shù)規(guī)范的約束力。涉及病原微生物生物制品的生產(chǎn)是一個特殊行業(yè)，其涉及病原微生物的種類多、生產(chǎn)規(guī)模大、生產(chǎn)過程復(fù)雜、設(shè)備設(shè)施多，工作范圍涉及微生物學(xué)、免疫學(xué)以及動物實驗學(xué)等方面的內(nèi)容，工作性質(zhì)與一般小型實驗室試驗有極大差別。如何保證生產(chǎn)企業(yè)的生物安全，建立符合生產(chǎn)企業(yè)生物安全的技術(shù)規(guī)范，是我國目前亟待解決的問題?！端幤飞a(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》有關(guān)生物安全的規(guī)定尚需完善盡管增加了質(zhì)量風(fēng)險管理與評估的內(nèi)容，但主要是對制品質(zhì)量風(fēng)險進行評估，忽略了生物安全的風(fēng)險管理。例如在從業(yè)人員疫苗接種條款中要求：“根據(jù)生產(chǎn)制品的生物安全評估結(jié)果，應(yīng)對生產(chǎn)、維修、檢驗、動物飼養(yǎng)的操作人員、管理人員接種相應(yīng)的疫苗并定期體檢”，但在生物制品GMP附錄中并無相應(yīng)的生物安全評估規(guī)定。如何保證生產(chǎn)企業(yè)的生物安全，建立符合生產(chǎn)企業(yè)生物安全的技術(shù)規(guī)范，是我國目前亟待解決的問題。我國尚無一家企業(yè)或機構(gòu)開展與之相關(guān)的研究，國家在生物安全方面的研究也未涉及生產(chǎn)企業(yè)?！端幤飞a(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》實施過程中存在的問題廠房設(shè)施

要求企業(yè)對廠房和設(shè)備的設(shè)計是否符合GMP的要求予以確認(rèn)；但未規(guī)定設(shè)計確認(rèn)時應(yīng)包括符合生物安全的要求。動物安全實驗室

部分疫苗效力評價時采用疫苗接種動物以強毒病原體攻擊觀察保護力，如鼠疫、炭疽、結(jié)核疫苗評價，按規(guī)定應(yīng)在生物安全二級或三級實驗室進行。但GMP相關(guān)條款中并未作明確規(guī)定，我國生物制品生產(chǎn)機構(gòu)目前尚無一家具備ABS-3實驗室的標(biāo)準(zhǔn)人員

涉及病原微生物生產(chǎn)企業(yè)的從業(yè)人員以生產(chǎn)與質(zhì)量控制的專業(yè)人員為主，他們對生物安全的知識了解較少，企業(yè)開展的生物安全培訓(xùn)多局限于個人防護。四、生物制品生產(chǎn)與質(zhì)量控制實驗室生物安全的對策和建議

1、《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》應(yīng)與其他涉及生物安全的法律法規(guī)相銜接

《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》應(yīng)依據(jù)《病原微生物實驗室生物安全管理條例》、《實驗室生物安全通用要求》等與生物安全相關(guān)的法律法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)，將相關(guān)規(guī)定與要求列入規(guī)范。2、建立生物風(fēng)險評估體系

評估內(nèi)容至少應(yīng)包括：菌毒種的保藏運輸、生產(chǎn)過程、生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施、動物