應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械安全性和有效性評價指導(dǎo)原則第三部分生物相容性毒理學(xué)評價（2024年第23號）
本指導(dǎo)原則為注冊申請人/監(jiān)管人員提供關(guān)于應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械生物相容性/毒理學(xué)評價相關(guān)方面的信息。
本指導(dǎo)原則是對應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械生物相容性/毒理學(xué)評價的一般要求，注冊申請人應(yīng)依據(jù)具體產(chǎn)品的特性對注冊申報資料的內(nèi)容進行充分說明和細化。注冊申請人還應(yīng)依據(jù)具體產(chǎn)品的特性確定其中的具體內(nèi)容是否適用，若不適用，需詳細闡述理由及相應(yīng)的科學(xué)依據(jù)。
本指導(dǎo)原則是對注冊申請人和審評人員的指導(dǎo)性文件，但不包括注冊審批所涉及的行政事項，亦不作為法規(guī)強制執(zhí)行，如果有能滿足相關(guān)法規(guī)要求的其它方法，也可以采用，但是需要提供詳細的研究資料和驗證資料。應(yīng)在遵循相關(guān)法規(guī)的前提下使用本指導(dǎo)原則。
本指導(dǎo)原則是在現(xiàn)行法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系以及當(dāng)前認知水平下制定的，隨著法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，本指導(dǎo)原則相關(guān)內(nèi)容也將進行適時的調(diào)整。
一、適用范圍
本指導(dǎo)原則適用于與人體直接或間接接觸，由納米材料組成或包含納米材料的醫(yī)療器械的生物相容性/毒理學(xué)評價。
不適用于：
- 應(yīng)用納米材料的體外診斷（In Vitro Diagnosis，IVD）產(chǎn)品；
- 應(yīng)用納米材料的賦能技術(shù)（如納米機器人）；
- 應(yīng)用納米材料的藥品；
- 應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械在制造和廢棄過程中造成的職業(yè)和環(huán)境風(fēng)險。
二、醫(yī)療器械中與納米材料相關(guān)的風(fēng)險識別和風(fēng)險評估的層級評價方法
本指導(dǎo)原則描述的應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械，是指注冊申請人在醫(yī)療器械產(chǎn)品中應(yīng)用了納米材料，且該納米材料被設(shè)計為發(fā)揮預(yù)期功能。此類醫(yī)療器械的生物學(xué)評價應(yīng)首先執(zhí)行GB/T 16886系列標(biāo)準(zhǔn)文件及醫(yī)療器械法律法規(guī)的內(nèi)容，再結(jié)合本指導(dǎo)原則描述的納米材料特殊考慮點進行相關(guān)研究。納米材料的安全風(fēng)險與常規(guī)材料不同，主要取決于納米材料的化學(xué)成分、物理化學(xué)性質(zhì)、納米特性、納米結(jié)構(gòu)與形貌、與組織相互作用方式以及暴露途徑與水平等。相比于常規(guī)材料，納米材料在樣品制備時會有溶解性和分散性的區(qū)別，以及穩(wěn)定性和均一性的要求，因此可能需要考慮納米材料在樣品制備時的特殊性；由于納米顆粒被認為可能穿越所有生物屏障，包括血腦屏障和胎盤屏障等，因此可能需要考慮納米材料的全身毒性，特別是中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性和生殖/發(fā)育毒性；“納米蛋白冠”的形成，可能會影響其生物響應(yīng)、動力學(xué)、蓄積和毒性等生理效應(yīng)；有些納米材料具有類佐劑特性，可能會對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響，需要關(guān)注免疫毒性；納米材料被單核吞噬細胞系統(tǒng)清除、在特定組織器官分布、形成“納米蛋白冠”等，可能改變其毒代動力學(xué)特征。因此，應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械生物學(xué)評價內(nèi)容，在兼顧GB/T 16886系列標(biāo)準(zhǔn)文件中關(guān)于常規(guī)器械評價內(nèi)容的基礎(chǔ)上，重點考慮與納米材料有關(guān)的其他問題，如樣品制備，吸收、分布、代謝和排泄/清除（ADME）、中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性和免疫毒性等。對應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械進行生物相容性/毒理學(xué)評價時，需根據(jù)GB/T 16886.1附錄A中描述的生物學(xué)評價框架開展評價，并參考GB/Z 16886.22、本指導(dǎo)原則第三章及附件一中所描述的納米材料特殊考慮點設(shè)計研究/試驗方案。
在對應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械進行生物學(xué)評價時，如果納米材料吸收和分布導(dǎo)致納米材料的內(nèi)部暴露、反應(yīng)活性、代謝動力學(xué)或生物持久性發(fā)生改變時，可能觸發(fā)進一步的試驗，用于研究非常規(guī)的評價終點（如中樞神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能終點）。
為了生成有效的毒理學(xué)數(shù)據(jù)用于應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械的風(fēng)險識別和風(fēng)險評估，更加高效地識別和評價特定風(fēng)險，本指導(dǎo)原則提供了層級研究方法，用于逐步對應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械中與納米材料相關(guān)的安全風(fēng)險開展識別和評估。
層級1：注冊申請人應(yīng)根據(jù)醫(yī)療器械已有信息（GB/T 16886.1）和理化表征結(jié)果判斷終產(chǎn)品中是否有納米材料，若判斷無納米材料，則按照常規(guī)醫(yī)療器械的生物相容性/毒理學(xué)評價研究流程進行；若判斷有納米材料，則收集納米材料的暴露可能性、表界面生物效應(yīng)等信息，必要時開展納米材料脫落和釋放研究（參見本系列指導(dǎo)原則第二部分：理化表征）、與接觸部位的表界面生物效應(yīng)研究?；谒占畔?，可參考以下路徑進行應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械的生物相容性/毒理學(xué)評價：
（1）若無納米材料暴露可能性且接觸部位無納米材料相關(guān)的表界面生物效應(yīng)，則按照常規(guī)醫(yī)療器械的生物相容性/毒理學(xué)評價研究流程進行；
（2）若缺乏評估納米材料暴露的可能性的方法，或難以排除暴露可能性，或試驗結(jié)果證明有暴露可能性，則進行層級2的研究。
（3）若接觸部位存在與納米材料相關(guān)的表界面生物效應(yīng)，則進行層級2的研究。
基于當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平和認知，評估應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械中納米材料暴露可能性和與接觸部位表界面生物效應(yīng)的評價方法和技術(shù)手段還不夠完善，鼓勵注冊申請人根據(jù)應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械的特性，基于個案處理原則對納米材料的脫落和釋放、與接觸部位的表界面生物效應(yīng)進行研究，保證試驗方法、檢測技術(shù)等因素的可靠性，并持續(xù)更新。
層級2：對于僅在接觸部位有暴露或生物效應(yīng)的應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械，主要考察與局部效應(yīng)相關(guān)的試驗終點，必要時進行毒代動力學(xué)研究，考察局部組織分布特征，還應(yīng)關(guān)注納米材料向引流淋巴結(jié)遷移及進入血液引發(fā)全身效應(yīng)的風(fēng)險；對于有潛在全身暴露或全身效應(yīng)的應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械，主要針對常規(guī)評價終點進行研究/試驗，同時增加特殊指標(biāo)的檢測，考察是否有潛在的特殊毒性風(fēng)險，如免疫毒性、中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性等，并進行毒代動力學(xué)研究，考察主要組織器官的分布、蓄積和清除特性，來決定是否有必要進行深入研究。
層級2的步驟如下：參考GB/T 16886.1附錄A選擇評價終點，并按照應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械評價要求設(shè)計試驗，具體參見本指導(dǎo)原則附件一。GB/T 16886.1附錄A列出了一個制定生物學(xué)評價的框架，除適用于常規(guī)醫(yī)療器械外，也適用于應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械。但由于納米材料或納米結(jié)構(gòu)可能引發(fā)非預(yù)期的生物學(xué)效應(yīng)，若已有信息或數(shù)據(jù)證明應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械在某些生物學(xué)評價終點有額外的安全風(fēng)險考慮點，可在層級2開展相關(guān)研究。因此，注冊申請人應(yīng)結(jié)合納米材料的納米特性及暴露特征，基于個案處理的原則，提供評價終點選擇的理由，并闡述評價終點選擇的科學(xué)性和合理性。
以下內(nèi)容為納米材料生物相容性與常規(guī)材料生物相容性研究差異性的舉例，具體內(nèi)容詳見附件一：
細胞毒性：根據(jù)細胞攝取納米材料的能力，以及納米材料與細胞的相互作用模式考慮需增加的試驗。采用合適的細胞來測試納米材料在靶器官、接觸部位細胞、免疫細胞的攝取及生物效應(yīng)，如肝、腎為潛在靶器官時，可選擇HepG2人源肝癌細胞、LLC-PK1豬腎近曲小管細胞等進行試驗。
致敏反應(yīng)：若納米材料具備一定的透皮性或局部反應(yīng)風(fēng)險，僅進行GPMT試驗不足以評價納米材料的致敏反應(yīng)，可考慮增加體外替代方法并驗證方法的適用性，如直接肽反應(yīng)性測定法（DPRA）、人細胞系激活試驗（H-CLAT）、KeratinoSens和SenCeeTox等方法。
亞慢性全身毒性：該試驗建議增加附加毒性終點相關(guān)檢測指標(biāo)，如生殖系統(tǒng)毒性、中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性、免疫毒性、內(nèi)分泌系統(tǒng)毒性等終點的相關(guān)敏感指標(biāo)的檢測。
慢性毒性、致癌性、生殖/發(fā)育毒性、中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性、免疫毒性、內(nèi)分泌干擾等附加毒性終點一般不作為層級2的首批評價終點，但需在層級2的其他試驗中增加與上述終點相關(guān)的敏感指標(biāo)的檢測，作為是否進入層級3的依據(jù)，如在亞慢性全身毒性試驗中增加中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能觀察組合指標(biāo)的檢測，考察應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械是否有潛在中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性。
若層級2的研究結(jié)果未發(fā)現(xiàn)附加毒性終點相關(guān)毒性指征的改變，一般無需進入層級3的研究，而是考察層級2的研究結(jié)果是否足以進行生物相容性/毒理學(xué)風(fēng)險評估，若研究結(jié)果不足以進行生物相容性/毒理學(xué)風(fēng)險評估，則需修正試驗條件重復(fù)層級2相關(guān)研究內(nèi)容，直至完成生物學(xué)評價，或根據(jù)研究結(jié)果停止生物學(xué)評價研究。
若層級2研究結(jié)果提示明確的附加毒性終點相關(guān)毒性指征，則進入層級3的研究。這些毒性指征包括但不限于納米材料存在消除緩慢、在特定的組織器官內(nèi)有蓄積的潛力、需要更長時間的代謝數(shù)據(jù)，或毒性特征提示需要關(guān)注特定組織/器官的毒性等。此外，若已有信息或數(shù)據(jù)證明應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械存在生殖系統(tǒng)毒性、免疫毒性等安全性風(fēng)險時，可考慮直接進行層級3的相關(guān)研究。
層級3：是對層級2中發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用納米材料的醫(yī)療器械附加毒性終點相關(guān)毒性指征發(fā)生明顯改變時，開展與毒性指征相對應(yīng)的全面的特殊試驗，如生殖/發(fā)育毒性試驗、致癌性試驗、免疫毒性試驗、中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性試驗、或內(nèi)分泌干擾試驗等，參見本指導(dǎo)原則附件一，同時伴隨相應(yīng)試驗開展毒代動力學(xué)研究，考察所關(guān)注的特殊組織器官中納米材料暴露、分布和蓄積特征。注冊申請人應(yīng)結(jié)合納米材料的納米特性及暴露特征，基于個案處理的原則，提供評價終點選擇的理由，并闡述評價終點選擇的科學(xué)性和合理性。
完成層級3的研究后，結(jié)合層級2和層級3的研究結(jié)果考察是否足以進行生物相容性/毒理學(xué)風(fēng)險評估。若層級2、層級3的研究結(jié)果足以進行生物相容性/毒理學(xué)風(fēng)險評估，不必再進行其他試驗；否則應(yīng)重復(fù)層級2或?qū)蛹?的相應(yīng)研究內(nèi)容，直至完成生物學(xué)評價，或根據(jù)研究結(jié)果停止生物學(xué)評價研究。
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