Incurred Sample Reanalysis (ISR) 평가 기준과 실무 적용

반복성 검증과 승인기관 요구사항

신약 개발에서 약물 분석은 단순한 수치 계산을 넘어서 규제기관이 신뢰할 수 있는 객관적 근거를 제공하는 핵심 과정입니다. 특히 Incurred Sample Reanalysis(ISR)는 분석법의 신뢰성과 반복성을 입증하는 필수 절차로 자리잡았으며, 최근에는 글로벌 규제기관들이 ISR의 중요성을 더욱 강조하고 있습니다. 이번 글에서는 ISR의 평가 기준, 글로벌 승인기관의 요구사항, 그리고 실무에서의 적용 전략을 중심으로 제약 분석 연구원이 직접 경험한 내용을 공유하고자 합니다.

Incurred Sample Reanalysis (ISR) 평가 기준과 실무 적용

 

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1. Incurred Sample Reanalysis(ISR)의 개념과 목적

ISR은 실제 임상 시료(incurred sample)를 반복 분석하여 초기 분석값과의 일치도를 평가함으로써 분석법의 정확성과 재현성을 확인하는 과정입니다. 이를 통해 분석법이 시간 경과에 따라 변하지 않고, 실제 적용된 환경에서도 일관된 결과를 도출하는지를 입증할 수 있습니다.

목적

• 분석법의 정량적 반복성(reproducibility) 확보
• 생물학적 시료의 안정성(stability) 검증
• 약동학(PK) 해석 신뢰도 제고
• 규제기관 요구사항 충족

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2. ISR 평가 기준: 글로벌 규제기관의 요구사항 비교

FDA(미국)

• 2001년부터 ISR 도입을 권고
• 최소 전체 피험자의 10% 또는 20개의 시료 중 큰 쪽을 선택하여 재분석
• ISR 재분석 결과는 최초 분석값의 ±20% 이내에 들어야 하며, 일치율은 ≥67% 이상이어야 함

EMA(유럽)

• ISR 수행을 Validation과 독립된 과정으로 간주
• ISR 시료는 분석 대상 전 범위에 걸쳐 고르게 분포되어야 함
• 이탈 건에 대한 원인 분석 및 조치 전략 요구

PMDA(일본)

• ISR 수행 자체에 대한 명확한 기준 제시는 부족하나, 최근 ICH M10 가이드라인과 정렬
• 시료 수, 결과 처리 방식 등에 있어 점차 FDA/EMA 기준에 동조

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3. ISR 시료 선택 전략

ISR의 시료는 임상시험 전체의 시간 축 및 농도 범위를 대표할 수 있어야 합니다. 다음은 시료 선택 시 고려할 기준입니다:

• 농도 범위: Cmax, Ctrough, 중간 농도 포함
• 시간 범위: 다양한 투약 후 시점에서 균등하게 분포
• 피험자 다양성: 성별, 연령, 용량군 등 다양한 환자군 포함
• 시료 상태: 장기 보관 시 안정성 영향을 고려하여 보관 조건이 동일한 시료 선택

실무 팁: 분석팀에서는 일반적으로 ISR 시료 목록을 임상팀과 협의하여 선정하며, 시료 부족 가능성을 고려하여 여분 확보가 필수입니다.

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4. ISR 수행 방식 및 통계 처리

분석 실행

• 동일한 분석법 및 조건 하에서 시료 재분석 수행
• 가능하다면 다른 분석자가 다른 장비에서 수행함으로써 편향 방지

평가 지표

• %Difference = ((재분석값 - 최초값) / 평균값) × 100
• ±20% 이내의 결과가 전체 중 67% 이상일 경우 통과

통계적 검토

• 필요 시 Bland-Altman plot, Deming regression 등 사용
• 반복성 낮은 결과에 대한 root cause 분석 수행

실무 팁: ISR 재분석 시에는 Sample Handling Error나 기기 Drift, 기준물질 재조제 이슈 등이 주요 원인으로 나타나는 경우가 많으며, 이들에 대한 예방적 SOP가 필요합니다.

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5. 규제기관 제출을 위한 문서화 전략

ISR 결과는 Bioanalytical Report의 일부로 포함되며, 다음 사항이 반드시 문서화되어야 합니다:

• ISR 시료 리스트 및 선정 기준
• 분석 날짜, 장비, 분석자 정보
• 원 분석값 및 재분석값 비교표
• 일치율 계산 방식 및 결과 요약
• 이탈 시료에 대한 평가 및 조치

공통적인 문서 항목

 

항목	내용
시료 정보	Subject ID, Timepoint, 시료번호 등
원 분석값	정량값 및 분석 일자
재분석값	정량값 및 분석 일자
% Difference	계산 공식에 따른 오차율
평가 결과	Pass/Fail 판정

실무 팁: 데이터 입력 오류 방지를 위해 이중 검토(double check) 체계 구축이 중요하며, QAU(Quality Assurance Unit)의 독립적인 검토도 요구됨

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6. 실무 현장에서의 ISR 관련 문제 사례 및 개선 전략

문제 사례

• 시료 수급 불가: 임상 시료 소진으로 ISR 불가능
• 분석 조건 차이: 재분석 시 기기 변경 또는 분석자 차이로 인한 결과 불일치
• Log 관리 부재: ISR 시료 보관 조건 및 재해동 횟수 미기록

개선 전략

• 임상 단계부터 ISR 시료 확보 계획 수립
• 기기 및 분석자 간 교차검증 수행
• Sample Tracking Sheet 및 Storage Log 유지

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7. ICH M10 가이드라인과 ISR의 최신 동향

최근 도입된 ICH M10에서는 ISR 수행을 약물 분석 밸리데이션 및 임상분석 품질관리의 필수 항목으로 포함시키고 있으며, 다음과 같은 내용을 강조합니다:

• ISR은 임상시험 시료에서만 수행되어야 함 (spiked QC 시료는 제외)
• ISR 결과는 분석법 밸리데이션의 재현성을 보완하는 역할
• 시료 선택과 해석은 과학적 근거 기반의 Risk-based approach를 적용

실무 팁: ICH M10 기준은 각국 규제기관으로 확산되고 있으므로, Validation Plan 수립 시 ISR 포함 여부를 명시하는 것이 권장됩니다.

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8. 마무리: ISR은 분석 신뢰성의 최후 검증선

ISR은 단순히 분석법의 반복성만을 입증하는 것이 아니라, 해당 분석 결과가 규제기관 및 최종 투약 환자에게까지 이어질 수 있는 신뢰성을 보장하는 마지막 검증 단계입니다. 실험실 내에서의 정확성과 정밀성 이상의 기준을 요구하는 시대에, ISR은 글로벌 수준의 품질을 입증하는 핵심 수단이자 분석팀 전체의 역량을 평가받는 지표입니다.

현장에서 ISR이 단순한 규제 요건을 넘어서, 분석팀의 과학적 판단력과 품질관리 역량을 총동원해야 하는 도전 과제임을 늘 실감합니다. 따라서 모든 분석 연구원은 ISR을 단순한 재분석이 아닌, 신뢰성의 과학적 증명 과정으로 인식해야 합니다.

ISR은 반복 그 이상의 의미를 지닌다. 반복되는 실험 속에서 지켜야 할 것은 ‘정확성’이 아니라 ‘신뢰성’이다.