세포치료제의
기준 및 시험방법 심사
세포조직공학제제과
김 선 희
1. 세포치료제의 정의와 현황
세포치료제의 정의
• 세포와 조직의 기능을 복원시키기 위하여 살아있는 자가(autologous), 동종
(allogenic), 또는 이종(xenogenic)세포를 체외에서 증식·선별하거나, 여타의 방법으 로 세포의 생물학적 특성을 변화시키는 등 의 일련의 행위를 통하여 치료, 진단 및 예 방의 목적으로 사용되는 의약품
(생물학적제제등허가및심사에관한규정)
세포치료제의 예
• 조직재생을 위한 세포치료제
- 연골세포치료제 - 피부세포치료제 - 뼈세포치료제 등
• 면역세포치료제
- 수지상세포치료제 - 자기활성화림프구 등
• 줄기세포치료제
- 성체줄기세포
세포치료제의 제조과정
채취 투여
……….
……….
……….
. . . . . . … … … … ……….
배양기
배양용기 내에서 세포가 성장하도록 만든다.
골세포가 충분한 량이 되도록 조건을 주어 배양한다.
배양이 끝난 골세포를 모아서 바이알 병에 봉입하여
완성한다.
선별, 분리, 분화
증식
병입 (완제의약품)
품질관리
제조
세포치료제 국내 개발 현황
2. 세포치료제의 기준및시험방법
세포치료제 관련 규정
• 약사법
• 약사법시행규칙
• 의약품제조및품질관리기준
(약사법시행규칙 별표2, 별표3)
• 의약품등기준및시험방법심사의뢰서심사규정
• 의약품등의안전성유효성심사에관한규정
• 생물학적제제등허가및심사에관한규정
• 의약품임상시험계획승인지침
• 생물의약품관련 가이드라인/자료집
기준 및 시험방법
• 기준(규격, specification)이란
- 시험목록, 시험방법, 기술된 시험에 대한 수치적 한계, 범위 등과 같은 적절한 허용기준(acceptance criteria) - 제품 품질과 일관성을 보증하기 위한 종합적인 품질 관
리 전략의 일부
- 제조자가 제안하여 그 타당성을 입증하고, 규제 기관이 승인을 조건으로 인정한 핵심적인 품질기준
- 제품 특성 분석이 아닌 품질 확인을 위해 설정하므로 특 정 항목이 포함 또는 생략될 때에는 근거를 제시하고 타 당성 입증
- ‘기준적합’이란 기록된 분석방법에 따라 원료의약품 또
는 제제를 시험했을 때 허용기준에 부합함을 의미
밸리데이션된 제조공정
원료시험 제품 특성 분석 기타
안정성시험
공정중시험
제품품질의 일관성 확보
기준설정 GMP 준수
동결 세포은행 ‡ 동결 세포은행 ‡
역가 역가
순도 순도
확인 확인
세포생존율시험 세포생존율시험
총세포수 총세포수
외래성 바이러스 부정시험 † 외래성 바이러스 부정시험 †
엔도톡신 시험 엔도톡신 시험
마이코플라스마 부정시험 마이코플라스마 부정시험
무균시험 무균시험
성상 성상
명칭 정의
완제의약품 원료의약품
세포치료제의 기준 및 시험방법
† 제품의 특성에 따라 시험주기를 설정한다.
‡ 제품의 특성에 따라 설정한다.
세포치료제의
세포치료제의 기준및시험방법 기준및시험방법 심사 심사 를 를 위하여 위하여 제출하여야 제출하여야 하는 하는 자료 자료
1. 제품의 특성에 관한 자료 2. 제조방법에 관한 자료
(1) 세포의 특성분석 (2) 세포의 채취
(3) 세포배양 (4) 세포은행
(5) 제조과정(사용되는 물질 포함) 3. 기준 및 시험방법 근거자료
4. 시험성적에 관한 자료
5. 용기 및 포장에 관한 자료
1. 제품의 특성에 관한 자료
[세포치료제의 제출자료]
◊ 해당 세포의 생물학적 특성 (
in vitro & in vivo
)◊ 세포가 아닐 경우, 구조 및 물리화학적, 생물학적 특성
◊ 조직공학제제의 경우, 세포와의 배합적합성
◊ 제조공정 중 다른 종류의 세포를 사용하는 경우 (예,Feeder cell) 사안에 따라 광 범위한 자료가 필요할 수도 있음
예) MDCK as a substrate for influenza vaccine production (Solvay Pharmaceuticals)
1. Cell line characterization - Passage history
- Adventitious agents - Tumorigenicity
2. Downstream processing - Elimination of intact cells - Elimination of cellular DNA 3. Final product safety
- Pre-clinical experience - Clinical experience
2. 제조방법에 관한 자료
[세포치료제의 제출자료]
주성분의 세포에 대한 자료
세포의 기원 : 조직 및 세포의 종류
가동화 방법 : 기증자에게 세포 가동화 (mobilization) 및 활성화 여부 및 그 방법 수집 방법 : 세포를 얻는 과정에 관한 상세한 자료
(1) 세포채취
가. 세포의 종류 : 세포의 기원, 출처, 확인 등
나. 세포공여자의 선택 기준 : 공여자와 관련되는 특성, 공여자 제외기 준, 공여자의 혈청학적 및 진단학적 자료를 포함하여 임상력 등에 관한 자료
다. 조직타이핑 : 공여자와 수여자간의 조직적합성 항원, 조직 타이핑 과정 및 적합기준
라. 세포채취 과정 : 채취방법, 채취량, 사용한 재료 등
2. 제조방법에 관한 자료
1. In-process control (공정중관리)을 위한 시험방법 및 허용기준설정
2. 세포의 수집, 가공, 배양 등 모든 생산 조건과 관련하여 처리에 필요한 세포의 양, 처리 후 세포의 양, 배지 등 처리 물질의 양, 용기의 용적 및 숫자, 처리 세포 농도 등 세포 치료제 제조에 있어 모든 양적 관계 파악 물리적 처리, 효소처리 공정 3. 세포 선별 또는 세포 분리장치에 대한 자료
4. 단계별 수집되는 세포의 수, 공정 시간, 유지시간, 온도, 중간체 저장 여부, 2배 증식시간 등 파악
5. 공정 중 세포를 동결하는 경우, 동결 방법 및 동결장비의 밸리데이션 자료, 동결 전 / 해동 후의 품질관리 방법, 저장방법, 저장조건, 저장기간에 관한 자료 구비 6. 마지막 제형화 과정 이전에 원심분리를 이용한 세척 과정이 있다면, 세척 조건과
세척액에 관한 자료
7. 최종 제형화 후 환자에게 바로 투여되지 않고 냉동보관 된다면, 저장조건과 저장 기간, 해동 후 품질관리 방법, 이에 따른 기준 및 시험방법 설정
(2) 세포배양
가. 품질관리 과정 : 세포배양 방법, 세포배양과정에서의 품질관리 과정
[세포치료제의 제출자료]
예) ‘미분화 →분화 →증식’의 단계를 거치는 제품
마. 세포배양 안정성 : 배양세포에 대한 주요특성 분석 등, 배양기간 중 시간 또는 주기에 따른 안정성을 입증할 수 있는 자료
나. 세포배양배지 : 제조방법, 구성성분 및 그 특성에 관한 자료
다. 세포배양에서 외래성 미생물부정시험 : 세균, 진균, 마이코플라스 마, 외래성바이러스 검사
라. 세포의 확인 : 세포배양 과정에 따라 세포의 표지물질 또는 기능을 정량적으로 조사한 세포 조성의 적합범위와 관련된 자료
1. 세포배양단계별로 세포의 특징을 확인하는 방법 및 관련 자료
2. 제조방법에 관한 자료
[세포치료제의 제출자료]
[세포치료제의 제출자료]
2. 제조방법에 관한 자료
1. 세포의 물리화학적 특성(표현형, 유전자형 또는 표지자)를 통해 특정 세포를 구분하 기 위한 확인시험
2. 세포활성 (예, 활성화된 림프구, 도파민 분비, 인슐린 분비) 및 세포 성숙 (예, 수지상 세포) 확인시험
3. 혼입된 다른 종류의 세포 확인 및 정량 시험 등의 세포은행에 대한 순도시험
1. 무균, 마이코플라스마, 유해인자에 대한
in vivo, in vitro
시험을 비롯한 미생물학적 특성2. 종특이적 바이러스 부정시험 (사람, 소, 돼지 등)
(3) 세포은행
가. 세포의 기원 및 내력에 관한 자료
나. 세포은행 과정 : 세포은행 제조과정, 세포의 동결 및 해동 과정, 동 결안정화제, 단일 로트로 저장된 바이알 수, 저장조건 등
다. 세포의 특성 : 유전자형 및/또는 표현형, 확인, 순도
라. 외래성 미생물부정시험 : 세균, 진균, 마이코플라스마, 외래성 바 이러스 등 오염생물체가 없다는 것을 증명
아. 세포은행을 사용하지 않는 경우 최종 세포제제의 특성관련 자료
1. 냉동보관 기간 동안의 세포의 생존도 및 유전적 또는 표현형의 안정성 등 확인
1. WCB는 하나 또는 그 이상의 MCB 바이알에서 제조된다.
두 단계의 세포은행이 확립되어 있다면, MCB에서 수행한 시험 중 일부가 면제될 수 있다.
마. 동결세포의 유효기간에 대한 자료
바. 해동세포에 대한 시험 : 해동 및/또는 증폭 후 세포의 확인, 세포의 기능 시험, 생존세포 회수율, 무균시험
사. 제조용 세포은행 : 세포의 확인, 외래성 미생물 부정시험 등
[세포치료제의 제출자료]
2. 제조방법에 관한 자료
1. 공정에 사용되는 모든 시약과 물질에 대한 정보 (모든 원료 물질의 COA 포함) 2. 각각의 원료물질에 대하여 동물 유래 여부 구분
3. 동물 유래의 물질과 제조사가 직접 생산한 원료에 대하여 유해인자 안전성 평가 실시
4. 생물유래의 원료 물질을 제조사가 직접 생산하여 사용하는 경우에는 출처, 개발, 특성, 생산공정, 품질검사시험법 및 기준에 관한 정보
5. 모든 동물 유래 성분에 대하여 유래 장기, 공급 및 판매자, 원산국 등 파악.
Parvovirus 혼입 여부 증명, TSE(BSE 포함) 위험성 파악
6. 제조에 사용된 모든 시약의 사용등급을 파악하고 연구용 시약에 대하여 시약의 원 료, 안전성 및 취하고 있는 조치 등이 포함된 COA 구비
가. 물질의 규격에 관한 자료 : 출처 및 로트번호를 포함한 구성성분의 확인, 순도, 역가 등에 관한 자료 및 동물유래물질은 외래성 미생물 의 없다는 증명을 포함한 안전성을 입증할 수 있는 자료 등
※ FBS (BSE free)
(4) 제조과정 중 사용되는 물질에 대한 자료
[세포치료제의 제출자료]
2. 제조방법에 관한 자료
나. 잔류물에 관한 자료 : 잔류물질의 농도범위, 잔류물의 제거방법과 제거효과를 보여주는 시험 등
1. 최종제품에서 중간 시약의 제거여부 확인 : 중간 단계에 사용된 시약이 최종 제품 에 잔류하는 정도를 확인하기 위해 실시하는 시험에 관한 자료로서 대상 물질은 제 품의 특성 및 제조과정에 따라 선정
2. 사용된 시약의 알려져 있거나 또는 잠재되어 있는 독성이 있는 경우, 이를 제거하 고 그 사실을 입증할 수 있는 자료가 제출되어야 함 (측정시험방법, 잔류기준 설정, 시험의 결과 등)
예) 페니실린, 세팔로스포린과 간은 베타 락탐계 항생제는 환자에게 심각한 과민 반응을 일으킬 위험이 있기 때문에 제조과정 중 사용을 피하고 그 안전성 관리에 대하여 문서화
[세포치료제의 제출자료]
2. 제조방법에 관한 자료
3. 기준 및 시험방법 근거자료
• 기준 및 시험방법에 관한 근거자료
- 기준의 근거자료가 시험 자료인 경우 3로트 이상의 검체에 대하여 1 로트 당 3회 이상 시험한 시험성적의 실측 통계치를 고려하여 기준 설정
- 기준 및 시험방법의 설정근거를 나타내기 위한 자료로서 각 시험항 목에 대하여 시험방법, 시험방법 선택이유, 시험조건 설정이유, 시험 방법의 검증, 실측치, 기준치 설정근거, 계산 예 등에 대한 자료.
[세포치료제의 제출자료]
4. 시험성적에 관한 자료
밸리데이션 항목 (ICH Guideline Q2 [Validation of analytical procedures: Text and Methodology])
1. 정확성 (Accuracy) : 기존의 참값 또는 허용 참조값으로 인정되는 값과 실제값 사이의 일치 정도
2. 정밀성 (Precision) : 지정 조건에서 동일한 균질의 검체를 다수 채취하여 이로부터 얻은 일 련의 측정값에서 보이는 일치 정도(분산의 정도)
2.1 반복성 (Repeatability)
2.2 실험실내정밀성 (Intermediate Precision) 2.3 재현성(Reproducibility)
3. 특이성 (Specificity) : 존재할 것으로 예상되는 성분의 존재 상태에서 분석대상물을 명확하 게 평가할 수 있는 능력
4. 검출한계 (Detection Limit) : 검출될 수는 있으나 반드시 정확한 값으로 정량할 필요는 없는, 검체 중에 존재하는 분석 대상물의 최저량
5. 정량한계 (Quantitation Limit) : 적절한 정밀성과 정확성을 가지고 정량적으로 분석될 수 있 는 검체 중에 존재하는 분석 대상물의 최저량
6. 직선성 (Linearity) : 검체 내 분석대상물의 농도(량)와 직접적인 비례 관계에 있는 시험결과 를 획득할 수 있는 능력
7. 범위 (Range) : 분석 방법이 정밀성, 정확성, 직선성이 적절한 수준임이 밝혀진 상태에서, 검체 내 분석대상물 상하한 농도(량) 사이의 구간
8. 완건성 (Robustness) : 시험 변수 내의 작지만 의도된 변화에 의해 영향을 받지 않고 유지될 수 있는 능력의 척도를 의미하여, 일반적으로 사용되는 동안의 신뢰성
[세포치료제의 제출자료]
• 제조공정 전 단계에 걸친 일반적인 시험방법 자료 및 주요 시험방법 에 대한 밸리데이션 자료
5. 용기 및 포장에 관한 자료
1. 저장, 운반(선적) 및 의약품의 용기 포장에 사용한 용기 및 포장의 적합성 (sutability)
2. 의약품의 주성분과 용기 또는 투약 용기 (주사기, 주사바늘, 수액 튜브, 조제용 의 료기기 등)와의 적합성, 예를 들어 침전, 현탁, 흡착, 용출, 습기와 빛으로부터의 보호 등에 대한 내용
3. 용기의 밀봉시스템, 운반조건 (생산에서 환자에게 운송되는 모든 단계에 대한 정보 포함)
4. 운송방법과 차폐의 완전성에 대한 증거
[세포치료제의 제출자료]
세포치료제의
세포치료제의 기준 기준 및 및 시험방법 시험방법
동결 세포은행‡
동결 세포은행‡
역가 역가
순도 순도
확인 확인
세포생존율시험 세포생존율시험
총세포수 (←세포수측정시험) 총세포수 (←세포수측정시험)
외래성 바이러스 부정시험 † 외래성 바이러스 부정시험†
엔도톡신 시험 엔도톡신 시험
마이코플라스마 부정시험 마이코플라스마 부정시험
무균시험 무균시험
성상 성상
명칭 정의
완제의약품 원료의약품
† 제품의 특성에 따라 시험주기를 설정한다.
‡ 제품의 특성에 따라 설정한다.
1. 무균시험
[세포치료제의 기준및시험방법]
• 세균 및 진균의 검출
• 공정서 방법
- 대한약전 제9개정 일반시험법 중 무균시험 - 생물학적제제기준및시험방법 중 무균시험 - 21CFR610.12
- USP<71>
- EP section 2.6.1 - JP 54
• 멤브레인필터법, 직접법
• 세포은행, 벌크제품, 완제품에서 필수
1. 무균시험
[세포치료제의 기준및시험방법]
• 세포치료제 제조과정 중 무균시험 수행 단계 - 공정 중 시험 및 최종제품
- 세포 동결 전
- 해동 후 제조과정(예, 세척, 배양 등)이 있을 경우 - 최종 harvest 48~72시간 전 무균시험 실시
• 세포치료제와 같이 유효기간이 짧은 제품의 무균시험 (마이코플라스마 부정시험에도 적용됨)
- 세포치료제는 환자 투여시점까지 무균시험이 종료되지 않는 경우 가 대부분
- 환자 투여 후 무균시험에서 균의 발육이 인정되는 양성 결과가 나 온 경우 후속 조치를 위한 지침 (action plan) 마련
- 환자와 의사에게 통보, 조사(investigation), 조치기준 (Specification)
• 무균시험 신속확인법 (보조 수단) - Gram staining
- Biochemical fluorescent cytometric assay - Nucleic acid based assay, Microarray 등
2. 마이코플라스마 부정시험
[세포치료제의 기준및시험방법]
• 공정서 방법
- 생물학적제제기준및시험방법 중 마이코플라스마 부정시험 - 21CFR610.30
- FDA, PTC in characterization of cell lines used to produce biologics(1993), Appendix 2
- EP
- JP 15개정 영문판
• 증균배양법, 도말배양법, 멤브레인필터법 indicator cell culture method, PCR(validation)
• 시험검체 : 세포배양액, 세포
• 호기, 혐기 배양
• 양성대조균주
• 신속확인법 (보조 수단) - PCR
- Bioluminescent method 등
3. 외래성바이러스부정시험
•
In vitro
test- 세포병변 (cytopathic effects, CPE) - 혈구흡착 (Hemadsorption test, HAD) - 혈구응집 (Hemagglutination test, HA)
•
In vivo
test- 동물시험 (suckling mouse, adult mouse, Guinea pig) - 유정란 또는 계태아 접종시험
[세포치료제의 기준및시험방법]
4. 엔도톡신시험
• 발열성 시험의 대체시험법
• LAL(Limulus Amebocyte Lysate)와 엔도톡신 간의 반응을 이용하 여 검출
• Gram-negative bacteria의 LPS가 주 엔도톡신
• 주사제의 경우 반드시 수행해야 함
• Endotoxin limit (K=generic endotoxin limit) : 발열위험 없이 시 간 당 견딜 수 있는 엔도톡신 최대량
- K/시간당 최대 용량 (M)으로 결정됨 - 주사제의 경우 K=5EU/kg/hour
예) 50mg/kg의 용량으로 투여되는 주사제
[세포치료제의 기준및시험방법]
5EU/kg 50ml/kg
K= =0.1EU/ml
5. 총세포수 측정 / 6. 세포생존율
• 총세포수 측정
- 출하 용기에 표시 - Hemocytometer 등
• 세포생존율
- Percentage of viable cells
- 최소 70% 이상 (미국 가이드라인) - Trypan blue exclusion assay - PI staining 등
[세포치료제의 기준및시험방법]
7. 확인
• 제품의 특성을 물리화학적, 생물학적 시험으로 확인
• 정성적일 수 있음
• 하나 이상의 확인시험이 필요할 수도 있음
• 다품목 생산 시설에서는 확인시험을 특별히 관리
• 세포치료제의 확인시험 - Surface marker
- Genetic polymorphism - Morphology
- Bioassay
- Biochemical marker
[세포치료제의 기준및시험방법]
8. 순도
• 목적하는 주성분 (active ingredient)을 구별, 분리, 정량할 수 있는 분석법
• 제조공정 관련 불순물 - 잔류 배지성분
- Ancillary products 등
• 제품관련 불순물
- 생물학적인 반응성이 있고 (Bioreactive), - 면역원성이 있어 (Immunogenic),
- 제품과 경쟁하여 유해한 영향을 미치는, - 제품 특이적(product specific) 불순물
예) 미성숙된 세포
- 제품의 특성 및 제조공정을 고려하여 결정
[세포치료제의 기준및시험방법]
• 제품의 기능 측정을 통하여 치료적 활성 (therapeutic activity) 측정
• 임상적 유효성을 가장 잘 대변할 수 있는 시험법 개발
• 임상 3상 이전에 시험법 확립
• 환자 투여 전 결과 확인이 가능한 시험법 개발 권장
9. 역가
[세포치료제의 기준및시험방법]
세포조직공학제제과 김선희 E-mail : norway@kfda.go.kr Tel : 02-380-1374, 1379 Fax : 02-385-8162
