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嘉峪檢測網(wǎng) 2024-12-14 13:59
摘 要 / Abstract
細胞治療技術(shù)的突飛猛進引領(lǐng)了復雜難治性疾病治療范式的重要轉(zhuǎn)變，以CAR-T 為代表的細胞治療產(chǎn)品陸續(xù)獲批上市，標志著藥物治療史上一個新時代的到來。與臨床治療新技術(shù)不同，用于上市申請的細胞治療產(chǎn)品應遵循藥品注冊相關(guān)法規(guī)要求，開展必要的臨床藥理學研究，科學表征其體內(nèi)過程。為推動我國細胞治療產(chǎn)品高質(zhì)量發(fā)展，國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心組織起草了《細胞治療產(chǎn)品臨床藥理學研究技術(shù)指導原則（試行）》，針對細胞治療產(chǎn)品體內(nèi)過程特點，重點闡述開展必要的細胞動力學、藥效學及影響因素研究，探索細胞治療產(chǎn)品安全有效性可控關(guān)鍵要素的相關(guān)考慮。
The rapid development of cell therapy technology has led to an important paradigm shift in the treatment of complex and refractory diseases, marking the arrival of a new therapeutic drug era represented by CAR-Ts approved in succession. Unlike that of new clinical technologies, necessary clinical pharmacology studies of cell therapy medicinal products should be carried out to make the cellular behavior in vivo clear and meet the regulatory requirements of new drug registration. The Center for Drug Evaluation of the National Medical Products Administration compiled “Technical Guidance for Clinical Pharmacology Research of Cell Therapy Medicinal Products”, focusing on the characteristics of cellular behavior in patierts, elaborating on the relevant considerations of necessary studies on cellular kinetics and pharmacodynamics, exploring the key factors involving the safety and efficacy, in order to promote the high-quality development of cell therapy medicinal products in China.
關(guān) 鍵 詞 / Key words
細胞治療產(chǎn)品；嵌合抗原受體修飾T 細胞；腫瘤浸潤淋巴細胞；T 細胞受體工程化修飾T 細胞
cell therapy medicinal products; chimeric antigen receptor-modified T cells; tumor-infiltrating lymphocytes; T cell receptor-engineered modified T cells
細胞治療產(chǎn)品通過對細胞進行體外擴增或基因改造，使其能夠識別并殺死表達特定抗原的靶細胞、發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用或修復特定受損組織。在《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》和《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035 年遠景目標綱要》等一系列利好政策的推動下，我國細胞治療產(chǎn)品研發(fā)和注冊申報數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。以嵌合抗原受體修飾T 細胞（chimeric antigen receptor modified T cells， CAR-T） 為代表的商業(yè)化細胞治療產(chǎn)品陸續(xù)獲批上市，引領(lǐng)了復雜難治性疾病治療范式的重要轉(zhuǎn)變，推動了細胞治療逐漸從新技術(shù)轉(zhuǎn)向新產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，標志著藥物治療史上一個新時代的到來。
與臨床治療新技術(shù)不同，用于上市申請的細胞治療產(chǎn)品除來源、操作和臨床試驗過程需符合倫理學要求外，還應遵循藥品注冊相關(guān)法規(guī)要求，開展必要的臨床藥理學研究以表征其體內(nèi)過程。為鼓勵引導我國細胞治療產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新，國家藥品監(jiān)管部門陸續(xù)發(fā)布了《細胞治療產(chǎn)品研究與評價技術(shù)指導原則（試行）》《免疫細胞治療產(chǎn)品臨床試驗技術(shù)指導原則（試行）》等一系列技術(shù)指南。細胞治療產(chǎn)品屬于“活體藥物”，臨床藥理學特征與傳統(tǒng)藥物明顯不同，科學表征細胞進入體內(nèi)的動力學過程及相應細胞因子變化規(guī)律，對準確判斷細胞治療產(chǎn)品安全有效性關(guān)鍵因素尤為重要。美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）2024 年1 月發(fā)布的《嵌合抗原受體修飾T 細胞治療產(chǎn)品研發(fā)相關(guān)考慮》[ Considerations for the Development of Chimeric Antigen Receptor (CAR) T cell products] 中推薦了CAR-T 產(chǎn)品臨床藥理學研究內(nèi)容和關(guān)注點。為進一步推動細胞治療產(chǎn)品高質(zhì)量發(fā)展，國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心組織起草了《細胞治療產(chǎn)品臨床藥理學研究技術(shù)指導原則（試行）》（以下簡稱《指導原則》），針對不同類型細胞治療產(chǎn)品體內(nèi)過程特點，詳細闡述了需開展的細胞動力學、藥效動力學及影響因素研究具體內(nèi)容和相應方法，以及支持細胞治療產(chǎn)品安全有效性可控關(guān)鍵要素的相關(guān)考慮，旨在為細胞治療產(chǎn)品高質(zhì)量研發(fā)提供技術(shù)參考。
1、已上市細胞治療產(chǎn)品主要類型
細胞治療產(chǎn)品的迭代更新推動臨床需求的不斷增加，展示了重要的臨床價值和巨大的應用潛力。目前，全球范圍內(nèi)已上市用于疾病治療的人體來源活細胞產(chǎn)品主要包括人源干細胞及其衍生細胞治療產(chǎn)品、免疫細胞治療產(chǎn)品及體細胞治療產(chǎn)品等，對于經(jīng)過基因修飾或編輯的細胞治療產(chǎn)品還兼具基因治療產(chǎn)品的特性。本文及《指導原則》著重介紹細胞治療產(chǎn)品體內(nèi)過程研究價值，不對其監(jiān)管屬性或分類進行討論。未經(jīng)體外處理的造血干細胞等進入患者體內(nèi)后通常與源細胞體內(nèi)過程相同，其增殖分化及遷移分布特征并無顯著不同，因此也不在本文及《指導原則》討論范圍內(nèi)。
1.1 人源干細胞及其衍生細胞治療產(chǎn)品
人源干細胞治療產(chǎn)品具有定向遷移和歸巢能力，進入體內(nèi)后與血管內(nèi)皮細胞發(fā)生相互作用，并通過其表達的黏附分子與血管內(nèi)皮細胞呈遞的黏附配體結(jié)合，發(fā)生遷移，細胞表面表達的趨化因子受體決定其能到達哪些組織。當?shù)竭_損傷部位的血管時，細胞會牢牢地附著于該部位的內(nèi)皮細胞表面，歸巢性是干細胞治療產(chǎn)品用于臨床治療的基礎。干細胞治療產(chǎn)品具有多向分化潛能、旁分泌效應和良好的組織相容性等特點，是其發(fā)揮組織修復等治療重要作用的關(guān)鍵。
2010 年， 韓國批準上市的細胞治療產(chǎn)品Queencell 用于皮下組織缺損的修復， 是由來源于脂肪的間充質(zhì)干細胞（mesenchymal stromal cell，MSC）、周細胞、肥大細胞、成纖維細胞和內(nèi)皮祖細胞等組成的混合細胞產(chǎn)品。目前，全球已上市人源干細胞治療產(chǎn)品主要是骨髓、脂肪和臍血來源的MSCs，見表1。MSC 可從多個機體組織分離獲得，通過分化為受損的組織細胞和分泌生物活性因子，發(fā)揮免疫抑制、調(diào)節(jié)血管生成和修復內(nèi)源性組織的作用，在皮膚組織損傷、移植物抗宿主病、心血管疾病、關(guān)節(jié)炎、退行性疾病的治療中顯示出巨大潛力[1-3]。2012 年，諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予成熟細胞重新編程得到類似于胚胎干細胞的誘導多能干細胞，再次給人源干細胞及其衍生品在臨床治療領(lǐng)域的應用注入了強大活力。由于組織分泌的趨化因子等和干細胞表面的相應受體之間的匹配性和相互作用決定了干細胞的歸巢特征，新鮮分離的干細胞具有較好的歸巢效應，體外擴增會導致歸巢能力降低和不可避免的細胞衰老，使干細胞治療產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)面臨巨大挑戰(zhàn)。
1.2 免疫細胞治療產(chǎn)品
免疫細胞治療產(chǎn)品采用生物工程方法體外擴增、改造處理特定的免疫細胞， 以更好地識別和攻擊異常細胞或病原體，增強免疫系統(tǒng)對抗疾病的能力而實現(xiàn)治療目的。以T 細胞為例， 人體內(nèi)大部分T 細胞是αβT 細胞，根據(jù)所表達的輔助受體不同分為CD4+ 和CD8+ 細胞，CD4 和CD8 分子能分別結(jié)合組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）Ⅱ類和Ⅰ類分子，識別外來抗原并被激活，分泌細胞因子，協(xié)助其他免疫細胞成熟和增殖，促進B 細胞產(chǎn)生抗體或殺死感染細胞。目前，取得較快進展的免疫細胞治療產(chǎn)品包括CAR-T、腫瘤浸潤淋巴細胞（tumor infiltrating lymphocytes，TIL）、T 細胞受體工程化修飾T 細胞（T cell receptor-engineered modified T cells， TCR-T）等均主要針對T 細胞進行體外改造。
2007 年， 韓國藥監(jiān)部門批準的細胞因子誘導殺傷細胞（cytokine-induced killer，CIK）治療產(chǎn)品ImmunCell-LC是從患者外周血提取單個核細胞，在體外通過CD3 單抗和多種細胞因子培養(yǎng)獲得的以CD3+CD56+細胞為主要效應細胞的異質(zhì)細胞群，用于肝細胞癌根治性切除術(shù)后腫瘤切除患者的輔助治療，是首個過繼性免疫細胞治療產(chǎn)品。2012 年，經(jīng)歷了兩次急性淋巴細胞白血病復發(fā)的6 歲女孩Emily參加嵌合抗原受體 T 細胞CTL-019 臨床試驗并實現(xiàn)治愈， 引發(fā)了廣泛關(guān)注并成功推動首個CAR-T 產(chǎn)品Kymriah 于2017年獲得FDA 批準上市，成為細胞治療產(chǎn)品商業(yè)化生產(chǎn)的重要里程碑。截至目前，全球有12 款自體CAR-T 產(chǎn)品批準上市，其中我國已上市6 款。為提高CAR-T的可及性，從健康供者體內(nèi)采集T 細胞，并通過體外基因工程改造擴增后制備成現(xiàn)貨型同種異體CAR-T（又稱通用型CAR-T，universal CAR-T，UCAR-T）呈現(xiàn)出顯著優(yōu)勢并受到廣泛關(guān)注。2022 年12 月， 歐洲藥品管理局（European Medicines Agency，EMA） 批準上市的首款同種異體CAR-T 產(chǎn)品Tabelecleucel， 用于治療既往接受過至少一次EB 病毒相關(guān)的移植后淋巴增生性疾病。自體CAR-T 細胞將編碼CAR 的脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）轉(zhuǎn)導到源自患者外周血的T 細胞，進一步體外擴增后回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，通過特異性識別細胞表面抗原并與之結(jié)合、進而使CAR-T 細胞激活并殺傷靶細胞，在惡性血液腫瘤及自身免疫性疾病中取得優(yōu)異的臨床療效。
經(jīng)體外激活擴增或工程化改造的TILs 可識別患者腫瘤細胞表面的腫瘤標志物，具有腫瘤趨向、浸潤能力強、多靶點等優(yōu)勢，在實體瘤治療方面呈現(xiàn)出積極效果和廣闊前景。2024 年2 月， 從患者腫瘤組織中提取并經(jīng)體外工程化改造的TILs 產(chǎn)品lifileuce（Amtagvi） 獲FDA 批準上市，用于治療先前接受過PD-1 阻斷抗體治療的不可切除或轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的成年患者。
TCR-T 采用基因工程技術(shù)將患者自身T 細胞改造為能夠表達特定抗原受體的T 細胞，以定向攻擊特定的腫瘤細胞，包含依賴內(nèi)源性信號機制的天然或工程化TCR，通過靶向結(jié)合并定向釋放細胞溶解蛋白( 例如穿孔素和顆粒酶) 形成連環(huán)殺傷能力。2024 年8 月，全球首個TCR-T細胞治療產(chǎn)品Afami-cel 上市，用于治療晚期滑膜肉瘤。TCR-T通過抽取患者外周血T 細胞，將TCR 基因?qū)隩 細胞并擴增后回輸患者，是一種高度個性化的治療產(chǎn)品。
除目前已上市的CIK、CART、TILs、TCR-T 以及用于實體瘤治療的樹突狀細胞(dendritic cells, DC) 疫苗產(chǎn)品（ 見表2）外，源于自然殺傷細胞（natural killer cell，NK） 和巨噬細胞的CAR-NK、CAR-M 等臨床研究也進展迅速。
1.3 體細胞治療產(chǎn)品
體細胞治療產(chǎn)品是將已分化的特定體細胞通過體外培養(yǎng)、擴增或改造后再移植回患者體內(nèi)，以修復或替換受損組織或器官。1997 年美國批準用于修復股骨踝軟骨缺損的Carticel 和2009 年歐盟上市用于膝軟骨損傷修復的ChondroCelect 均來源于自體軟骨組織，是細胞治療產(chǎn)品的雛形。2021 年，F(xiàn)DA 批準Rethymic細胞上市，從供體獲取的同種異體胸腺組織，經(jīng)過處理和培養(yǎng)后移植到患者體內(nèi)，幫助重建免疫力，用于改善某些類型先天性無胸腺癥患者的免疫功能。2023 年上市的Lantidra 細胞來自已故捐贈者的胰島細胞，Ⅰ型糖尿病患者通過肝門靜脈輸注同種異體胰島β 細胞分泌胰島素來控制血糖水平?；蚓庉嫾夹g(shù)發(fā)展有望大大提高體細胞治療產(chǎn)品的治療效果和應用領(lǐng)域，但同時也面臨著巨大的倫理學挑戰(zhàn)，研究需遵循科技部2024 年7 月發(fā)布的《人類基因組編輯研究倫理指引》相關(guān)要求。
2、細胞治療產(chǎn)品體內(nèi)過程特點
細胞治療產(chǎn)品在患者體內(nèi)遷移、增殖、分化，并激活或影響下游細胞因子，治療反應與細胞治療產(chǎn)品本身及其在患者體內(nèi)的活力、分布、增殖、分化、耗竭、存續(xù)狀態(tài)等密切相關(guān)，因此應基于細胞治療產(chǎn)品體內(nèi)過程特點開展相關(guān)研究。
2.1 細胞動力學表征
細胞治療產(chǎn)品進入體內(nèi)后通常首先遷移或外滲到相應器官或組織中， 因此， 在輸注后數(shù)小時內(nèi)可能出現(xiàn)細胞水平迅速下降；細胞在發(fā)揮功能修復、抗原識別、激活免疫反應或分泌細胞因子等作用的同時， 可能出現(xiàn)體內(nèi)平衡和抗原驅(qū)動的快速增殖；抗原減少或激活細胞的程序性凋亡、細胞間接觸介導的凋亡后可引起細胞水平下降，持續(xù)產(chǎn)生抗原或細胞長期記憶表型又可產(chǎn)生低水平持續(xù)增殖，某些細胞治療產(chǎn)品在單次輸注后數(shù)月甚至數(shù)年仍可測。細胞治療產(chǎn)品的體內(nèi)過程可參考藥代動力學特征表征方式， 用細胞動力學曲線描述細胞濃度水平隨時間變化的過程。全球首個獲批上市的CAR-T 產(chǎn)品Tisagenlecleucel（Kymriah）采用群體藥代動力學方法獲得了患者體內(nèi)細胞動力學特征，結(jié)果顯示輸注后CAR-T細胞水平呈現(xiàn)快速指數(shù)擴增，達峰后又以雙指數(shù)模式降低， 采用最大觀測濃度Cmax、達峰時間Tmax、濃度-時間曲線下面積AUC0-t、半衰期t1/2、最末可測濃度Clast 及持續(xù)時間Tlast 等參數(shù)表征了CAR-T 細胞在體內(nèi)的動力學過程。國際藥物開發(fā)創(chuàng)新與質(zhì)量聯(lián)盟（International Consortium for Innovation and Quality in Pharmaceutical Development，IQ）回顧了已獲批上市的CAR-T 細胞治療產(chǎn)品細胞動力學特征，5 種CAR-T產(chǎn)品給藥后平均Cmax為40~90cells/μl 或24~260×103 拷貝/μg gDNA， 平均達峰時間約為8~15 天，不同患者間細胞動力學特征差異較大， 通常在70%~400% 之間[4]。“CAR-T之父”Carl June 等[5] 研究發(fā)現(xiàn)，兩名2010 年參與首批CAR-T細胞治療（CTL-019）臨床試驗并獲得完全緩解的慢性淋巴細胞白血病患者，10 年后體內(nèi)仍可定量檢測到CAR-T 細胞，且未發(fā)現(xiàn)白血病復發(fā)跡象。
《指導原則》基于細胞治療產(chǎn)品的體內(nèi)過程特點，參考國際監(jiān)管機構(gòu)相應技術(shù)指南及文獻研究，推薦了常用的細胞動力學參數(shù)。Cmax、Tmax、AUC 常用于描述細胞治療產(chǎn)品體內(nèi)過程；Cmax/Tmax可表征細胞進入體內(nèi)后的擴增速率，以預測潛在的治療效果或不良反應；Clast 及Tlast 可在一定程度上表征細胞存續(xù)狀況，因而在預后評估方面具有重要價值。由于細胞固有的生長能力，因此清除率和表觀分布容積等參數(shù)通常不適用。
值得關(guān)注的是， 已上市CAR-T 產(chǎn)品細胞動力學參數(shù)個體間變異通常較大，可采用群體藥動學模型將患者生理病理及藥物治療干預相關(guān)因素作為協(xié)變量，考察不同患者間暴露差異影響因素。研究表明，患者年齡、腫瘤負荷、靶點表達、疾病嚴重程度、免疫狀況、既往治療、合用藥物情況（包括皮質(zhì)類固醇或托珠單抗的使用情況等）、產(chǎn)品以及制備工藝（包括CAR-T 產(chǎn)品中的T細胞表型等）眾多因素都可影響CAR-T 產(chǎn)品的擴增。TCR-T 細胞動力學特征通常不受淋巴清除、生產(chǎn)制造、白介素（interleukin，IL）-2 合并給藥、腫瘤類型等相關(guān)因素影響，可能與TCR-T 輸注后擴增較低、生物分布限制以及腫瘤微環(huán)境差異有關(guān)[4，6-7]。雖然其他類型細胞治療產(chǎn)品相關(guān)研究積累有限，但有研究表明不同給藥方式可導致MSC 體內(nèi)過程不同，選擇給藥方式時應考慮疾病特征和靶器官的血流動力學等因素以獲得預期療效。與藥代動力學參數(shù)相似但又不完全相同，細胞動力學曲線通常包括分布、擴增、衰減和持續(xù)4 個時相。不同細胞治療產(chǎn)品可能因體內(nèi)行為不同僅包含部分時相。
2.2 生物分析相關(guān)考慮
為準確表征細胞治療產(chǎn)品體內(nèi)過程，需采用適宜的方法，評價細胞活力、增殖與分化能力、體內(nèi)的分布/ 遷移、耗竭與存續(xù)、免疫原性等性質(zhì)及其與生物學功能的關(guān)系。干細胞或體細胞治療產(chǎn)品可通過檢測特定DNA序列或采用放射性同位素成像技術(shù)對細胞體內(nèi)分布進行評估。體細胞治療產(chǎn)品Lantidra（No.125734/00）上市申請時采用反轉(zhuǎn)錄定量聚合酶鏈反應（reverse transcription-quantative polymerase chain reaction，RT-qPCR）方法通過檢測給藥后10 周內(nèi)血液中胰島細胞水平論證胰島細胞肝外分布，正電子發(fā)射斷層成像（positron emission tomography，PET） 技術(shù)呈現(xiàn)了同位素標記胰島細胞肝內(nèi)分布。
目前，檢測生物基質(zhì)中細胞水平的常用分析方法有基于分子檢測的實時熒光定量聚合酶鏈反應（quantitative polymerase chain reaction，qPCR） 和基于表型檢測的流式細胞術(shù)等。數(shù)字聚合酶鏈反應（digital polymerase chain reaction，dPCR） 可直接獲得目標DNA的絕對定量，且無需制作標準曲線，應用日益廣泛。流式細胞術(shù)通過檢測細胞表型信息來提供相應細胞的絕對計數(shù)，檢測的是完整的單個細胞，可以用來計算總細胞百分比，也可以作為總細胞的一個子集用于參考。qPCR 和dPCR 可檢測表達特定基因的細胞數(shù)量，靈敏度高且易于實施[4, 8]。對于經(jīng)過基因修飾的免疫細胞治療產(chǎn)品，如果一種方法不能完全反映細胞體內(nèi)過程，通過不同方法對特定基因拷貝數(shù)和特定陽性細胞數(shù)量進行細胞動力學樣本的檢測，有助于互相驗證檢測方法的可靠性，更全面地分析細胞在體內(nèi)的擴增和存活情況。流式細胞術(shù)的檢測限通常高于qPCR 方法，有時基于qPCR 的基因擴增試驗中檢測到轉(zhuǎn)基因，但流式細胞術(shù)沒有檢測到細胞，可能不一定是由于蛋白質(zhì)表達缺失，而是由于該方法的檢測靈敏度低。
部分細胞治療產(chǎn)品可能囿于現(xiàn)有分析方法的限制無法獲得相應細胞動力學參數(shù)，鼓勵探索新技術(shù)和新方法，結(jié)合作用機制、藥效學特點、給藥途徑等信息表征細胞治療產(chǎn)品的體內(nèi)過程。對于因缺乏特異性標記物導致無法區(qū)分內(nèi)源性和外源性細胞及其衍生物時，可通過相應細胞及其衍生物的變化趨勢來表征細胞治療產(chǎn)品在體內(nèi)的存續(xù)狀態(tài)。
對于某些細胞治療產(chǎn)品，不同批次的轉(zhuǎn)導效率不同可能導致受試者所接受的有效劑量具有較大差異，應采用適宜方法同步開展特定陽性細胞濃度和特定基因拷貝數(shù)檢測，并關(guān)注受試者接受的細胞總數(shù)和特定陽性細胞濃度，有助于準確確定細胞治療產(chǎn)品給藥劑量。因此，建議事先設計適宜的樣本采集策略，例如輸注后最初幾天每日取樣以描述快速的初始分布和擴增特征，此后采樣頻率可逐漸降低。擴增后期/ 衰減早期則無需頻繁采樣，持續(xù)階段可每周、每月甚至每季度采樣。此外，生物基質(zhì)運輸時長較長，很難保證生物基質(zhì)的細胞活力，流式細胞術(shù)檢測可使用一些含固定劑的采血管以保證檢測特定標志物的穩(wěn)定性[9-13]。對于需要多次給藥的細胞治療產(chǎn)品，應結(jié)合藥效學特點考慮獲得單次和多次給藥后的細胞動力學參數(shù)，并進行比較獲得相應信息以支持給藥頻率的確定。
3、藥效學及生物標志物探索
細胞治療產(chǎn)品中不同細分表型細胞及其分泌或刺激分泌特定的蛋白或其他活性成分，決定了細胞的治療反應。采用藥效學研究方法監(jiān)測這些成分在體內(nèi)的動力學特性，有助于提供細胞治療產(chǎn)品對機體的作用、潛在機制及定量規(guī)律，在證明藥物安全性和有效性方面發(fā)揮重要作用。細胞治療產(chǎn)品的生物活性評估可考察特定基因表達、細胞植入/ 形態(tài)學變化或其他生物標志物，也可檢測免疫功能變化、腫瘤體積改變或不同類型的生理應答等指標。免疫細胞治療產(chǎn)品或具有免疫功能的體細胞治療產(chǎn)品還可考察細胞和體液免疫反應。用于組織損傷修復的細胞治療產(chǎn)品可根據(jù)細胞治療產(chǎn)品的靶點、作用機制等，采用結(jié)構(gòu)或組織學檢測或相應功能恢復的指標作為藥效學指標，同時建議關(guān)注相關(guān)生物標志物。
免疫細胞分泌的細胞因子是細胞信號轉(zhuǎn)導的重要物質(zhì)。常見的免疫細胞產(chǎn)品需關(guān)注包括干擾素（interferon，IFN）、IL、腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）、轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor-β, TGFβ） 等細胞因子變化。IFN 可通過細胞表面受體發(fā)揮預警功能，IL 在細胞增殖、分化等方面發(fā)揮重要作用，TNF 具有直接攻擊腫瘤細胞的能力，CD8+T 細胞可通過細胞毒效應直接殺傷腫瘤細胞或清除病原體，此外還需關(guān)注其分化而成的細胞毒性T 細胞分泌的穿孔素和顆粒酶等。許多細胞因子在生物樣本采集后可以由白細胞和血小板釋放，采樣和處理技術(shù)對于最終測得的體內(nèi)細胞因子水平十分重要，應予以充分考慮。Bai 等[14]對22 位患者的CAR-T 細胞進行單細胞功能蛋白組表征， 發(fā)現(xiàn)完全緩解患者體內(nèi)分泌IL-4、IL-5、IL-13 的Th2 細胞水平顯著高于復發(fā)患者，進一步研究顯示，IL-5 具有良好的預測能力。
人源干細胞治療產(chǎn)品常通過體外改造表達相應趨化因子，提升歸巢效率，給藥時可能處于不同的分化階段，所選的生物標志物應盡可能表征其分化狀態(tài)、歸巢特性及相應藥效學特征。對于局部給藥的干細胞產(chǎn)品，靶器官或組織功能修復或癥狀評分也可作為藥效學指標。干細胞治療產(chǎn)品的生物活性還依賴于干細胞活化直接或間接釋放的許多循環(huán)系統(tǒng)中的生物活性因子所引起的局部微環(huán)境和細胞因子的變化，因此，鼓勵探索將生物活性因子作為潛在藥效學指標。用于治療血液腫瘤的同種異體干細胞治療產(chǎn)品Omidubicel 開展的藥效學研究結(jié)果顯示，患者給藥后CD3+、CD4+、CD8+T 細胞呈現(xiàn)顯著增加趨勢，患者獲得中性粒細胞恢復的時間為12 天。干細胞相關(guān)產(chǎn)品通常利用自我更新、多向分化潛能及免疫調(diào)節(jié)特性來治療疾病或修復組織，鼓勵開展干細胞治療產(chǎn)品體內(nèi)過程研究，重點關(guān)注細胞的活力、體內(nèi)的分布/ 遷移、增殖與分化能力和相關(guān)生物學功能[15]。體細胞治療產(chǎn)品Lantidra通過[11C]5-HTP 肝攝取揭示門靜脈胰島細胞移植與代謝功能的相關(guān)性，并提供了患者給藥后1年內(nèi)糖化血紅蛋白、基礎/ 應激C- 肽及空腹/ 餐后血糖等藥效學指標檢測結(jié)果，并論證了胰島細胞移植次數(shù)和血糖水平的相關(guān)性從而支持每年給藥2~3 次的合理性。
細胞治療產(chǎn)品體內(nèi)擴增不僅對于療效是必要的， 也與不良反應密切相關(guān)。某些細胞因子會“誤導”免疫細胞去攻擊自身或加劇炎癥反應， 從而產(chǎn)生嚴重不良反應。例如CAR-T 細胞識別并殺傷腫瘤細胞時， 激活的細胞及其釋放的一系列炎癥和趨化等因子運輸至全身并導致血腦屏障 (blood-brain barrier，BBB) 破壞，從而發(fā)生細胞因子釋放綜合征（cytokine release syndrome，CRS） 或免疫效應細胞相關(guān)神經(jīng)毒性綜合征（immune effector cell-associated neurotoxicity syndrome，ICANS）。研究發(fā)現(xiàn)，CRS 或ICANS 常伴有外周血中IL-6、IL-8、IL-10、IFN-γ 以及TNF 升高[16]。因此，監(jiān)測外周血中細胞水平及細胞因子水平變化，可以盡早識別安全性風險，有利于及時采取預防措施或啟動更積極的治療干預措施。
4、暴露-效應關(guān)系評估
相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有細胞治療產(chǎn)品通常很難獲得良好的劑量-效應關(guān)系，相比之下，已上市的CAR-T 都呈現(xiàn)出良好的暴露- 效應關(guān)系。究其原因，可能由于細胞治療產(chǎn)品劑量-效應關(guān)系往往被不同患者間暴露水平的高變異性所掩蓋。多個CAR-T 產(chǎn)品治療應答者的AUC和Cmax中位數(shù)均明顯高于無應答者， 研究發(fā)現(xiàn)接受Breyanzi和Abecma 治療的患者體內(nèi)更高的細胞擴增水平與更長的無進展生存期（progression free survival，PFS） 或更長的持續(xù)反應期（DOR） 相關(guān)， 應答者通常比無應答者具有較高的擴增水平（Cmax和AUC0-28d）。與部分患者或無響應患者相比，完全緩解患者更多在早期時間點達到CAR-T 峰值( 第7 天分別為55% 和48%)。接受 Yescarta或Kymirah 治療的完全緩解的漫大 B 細胞淋巴瘤患者CAR-T 細胞擴增水平( 中位數(shù)為132 個細胞/μl) 明顯高于部分緩解患者，CAR-T 細胞中位壽命更長（8.3個月），輸注后3 年仍可檢測到CAR-T 細胞[7-12]。
文獻研究顯示， 已上市6種CAR-T 細胞治療產(chǎn)品中的3 種（Yescarta、Tecartus 和Breyanzi）在神經(jīng)毒性方面也觀察到了類似的暴露- 反應正相關(guān)。大部分CAR-T 細胞治療產(chǎn)品≥ 3 級CRS 受試者的AUC 和Cmax傾向于高于<3 級CRS 受試者，尤其是在Tecartus，觀察到的暴露量高出300%。研究人員對236 例接受CD19 CAR-T治療的不同類型淋巴瘤患者進行了隨訪，并在輸注后不同時間對其中188 例患者的外周血CD19CAR-T 細胞擴增情況進行檢測，結(jié)果顯示，CAR-T 細胞擴增增加與嚴重ICANS 風險之間存在顯著相關(guān)性[4-11]。最新批準上市的Aucatzyl 具有快速的靶標結(jié)合脫落率，最大程度減少編程T 細胞的過度刺激，提高治療的安全性和T 細胞擴增/ 存活率。關(guān)鍵研究FELIX 顯示，獲得緩解并在緩解期接受鞏固性干細胞移植的患者中，59% 的患者呈現(xiàn)CAR-T細胞持續(xù)存在， 失去CAR-T細胞續(xù)存患者復發(fā)或死亡風險是細胞續(xù)存患者的2.9 倍[12]。因此，開展不同劑量方案下的暴露- 效應關(guān)系研究，可為科學解釋細胞治療產(chǎn)品安全有效性、尋找最佳劑量及制定不同患者人群給藥方案提供支持性證據(jù)。
細胞治療產(chǎn)品通過復雜生物信號通路調(diào)控發(fā)揮治療作用，不同供體來源、工程化或生產(chǎn)工藝特點、生物學活性和宿主免疫系統(tǒng)等共同決定細胞治療產(chǎn)品的體內(nèi)過程。定量藥理學方法已被用于多個已上市CAR-T 產(chǎn)品的臨床研究中， 以更好地理解CAR-T 細胞和B 細胞動態(tài)對治療結(jié)果的影響，包括患者的反應、不良反應、復發(fā)以及相應關(guān)鍵因素。Mueller-Schoell等[17] 采用群體定量系統(tǒng)藥理學（quantitative systems pharmacology，QSP） 方法合并了不同CAR-T 細胞表型，表征患者多相CAR-T 細胞動力學特征，并提出預測患者生存結(jié)果的潛在指標。Louis R 等[18]建立QSP 模型描述了TCR-T細胞治療后多種T 細胞表型的體內(nèi)動力學特征，獲得了每個患者在不同劑量與細胞組成下的多相細胞動力學差異，并通過定量分析確定了細胞擴增和持久性影響機制。
5、免疫原性相關(guān)考慮
細胞介導的免疫應答和抗藥物抗體（anti-drug antibody，ADA）介導的補體激活，都有可能降低細胞治療產(chǎn)品的擴增、影響安全性或中和CAR 結(jié)構(gòu)域與腫瘤抗原結(jié)合的能力。例如CAR的獨特設計結(jié)構(gòu)包括胞外、跨膜、胞內(nèi)以及共刺激域，都與潛在的主要MHC Ⅰ類和Ⅱ類免疫反應相關(guān)；嵌合受體的近膜表達以及正常細胞更新產(chǎn)生的可溶性受體，也可能導致T 細胞引發(fā)的體液或ADA 反應；基因編輯過程中引入的基因編輯組分、基因組和病毒載體中的蛋白質(zhì)，也可能激活先天免疫應答；來自生產(chǎn)培養(yǎng)過程中的污染物以及輸注過程中的聚集或團塊細胞，也被認為可能激活早期免疫應答。適應性細胞介導的T 細胞應答（CTL 和效應性Th）通常在輸注后大約3~6 個月左右發(fā)生，并不影響細胞的擴增和靶標結(jié)合的階段，但可能具有長期的記憶成分，并對CAR-T細胞再次給藥或連續(xù)治療過程中的細胞動力學和療效產(chǎn)生顯著影響。理論上，細胞毒性T 細胞可以消除CAR-T 細胞，從而減少擴增和持久性。ADA 有可能通過干擾靶標結(jié)合來中和CAR 的功能。此外，ADA 可以通過抗體依賴的細胞毒性或補體激活導致CAR-T 的消除。已批準的6種CAR-T 產(chǎn)品中，已有或治療誘導的ADA 發(fā)生率為0%~94%不等。雖然ADA 對細胞動力學的影響可能被個體間變異所掩蓋，但是臨床試驗階段進行ADA檢測對細胞動力學趨勢變化及安全有效性評價仍具有重要意義。ADA 不太可能干擾基于qPCR的CAR-T 細胞動力學測定，但有可能干擾基于流式細胞術(shù)檢測獲得的細胞動力學。隨著新型多結(jié)構(gòu)域CAR、非B 細胞靶標和實體瘤適應癥的發(fā)展，監(jiān)測免疫原性是非常重要的。干細胞治療產(chǎn)品的免疫原性主要取決于細胞表面表達的MHC 分子，以及其他共刺激分子、附屬分子等。經(jīng)過基因修飾或改造的干細胞相關(guān)產(chǎn)品應進行相關(guān)的免疫原性研究；異體誘導多能干細胞、異體和異種胚胎干細胞及其衍生物可能誘導免疫應答，故而增加其安全性風險并可能降低后續(xù)治療的可行性及有效性，通常需進行免疫原性的研究；MSC 和自體誘導多能干細胞產(chǎn)品通常免疫原性較低，建議根據(jù)前期研究結(jié)果評估是否進行免疫原性研究。
6、討 論
全球范圍內(nèi)細胞治療產(chǎn)品已進入“快車道”，細胞治療產(chǎn)品作為我國新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的典型代表， 呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的良好態(tài)勢。UCAR-T、CAR-NK、CAR-M 等細胞治療產(chǎn)品相關(guān)研究相繼取得可喜進展。近期，我國學者采用異體通用性CAR-T治療產(chǎn)品治療自身免疫性疾病臨床研究取得突破性成果，自體誘導神經(jīng)干細胞來源的多巴胺能神經(jīng)前體細胞和自體化學編程誘導多能干細胞制備的胰島細胞等臨床應用的成功案例，也給細胞治療產(chǎn)品研發(fā)帶來新的曙光。預計隨著CRISP-Cas9 等先進技術(shù)和脂質(zhì)納米粒、外泌體等先進遞送系統(tǒng)研究的不斷突破，未來穩(wěn)定可重現(xiàn)的商業(yè)化生產(chǎn)細胞治療產(chǎn)品將占據(jù)越來越重要的地位。
據(jù)統(tǒng)計，我國細胞治療產(chǎn)品臨床研究數(shù)量位列全球第一梯隊。對于經(jīng)驗有限的全新細胞治療產(chǎn)品，開展早期臨床試驗在一定劑量范圍內(nèi)探索細胞治療產(chǎn)品的安全耐受和初步有效性至關(guān)重要。鑒于非臨床模型的局限性以及細胞治療產(chǎn)品“活體藥物”的特點，傳統(tǒng)藥物早期臨床研究中起始劑量選擇、劑量探索等方法可能并不適用。2015 年FDA 發(fā)布的《細胞和基因治療產(chǎn)品早期臨床試驗設計相關(guān)考慮》（Considerations for the Design of Early Phase Clinical Trials of Cellular and Genen Therapy Products）中也提出此類產(chǎn)品探索最大耐受劑量是不必要的，但各國和地區(qū)監(jiān)管機構(gòu)均未提出具體方法?！吨笇г瓌t》起草小組通過調(diào)研業(yè)內(nèi)細胞治療產(chǎn)品研發(fā)實踐經(jīng)驗，推薦選擇基準細胞治療產(chǎn)品作為對標產(chǎn)品，根據(jù)新產(chǎn)品和對標細胞治療產(chǎn)品在動物模型中最大藥理活性比例和對標產(chǎn)品最小臨床有效細胞水平，推算全新產(chǎn)品起始劑量具有一定可行性，本文不再贅述。
FDA 發(fā)布的《嵌合抗原受體修飾T 細胞治療產(chǎn)品研發(fā)相關(guān)考慮》簡要介紹了CAR-T 產(chǎn)品的細胞動力學參數(shù)以及藥效學和免疫原性研究基本原則?！吨笇г瓌t》起草小組通過總結(jié)梳理國內(nèi)外已上市細胞治療產(chǎn)品開展的臨床藥理學研究，以及權(quán)威雜志發(fā)表文獻和業(yè)內(nèi)學術(shù)團體制定的行業(yè)共識文件，參考國際監(jiān)管機構(gòu)相關(guān)技術(shù)要求，詳細介紹了細胞治療產(chǎn)品開展臨床藥理學研究的總體原則和一般考慮，并對細胞治療產(chǎn)品劑量探索、細胞動力學和藥效學、暴露- 效應關(guān)系、免疫原性研究等關(guān)鍵技術(shù)及評價標準予以具體闡述，旨在引導研究人員科學表征細胞治療產(chǎn)品體內(nèi)過程，并通過監(jiān)測細胞體內(nèi)擴增及相應細胞因子水平，更好地量化其療效和安全性與暴露水平的關(guān)系及關(guān)鍵影響因素，盡早發(fā)現(xiàn)細胞因子風暴、神經(jīng)毒性等嚴重不良反應信號，避免不恰當暴露帶來的安全性風險，支持后續(xù)臨床研究設計、劑量調(diào)整及安全有效性評價，以提高研發(fā)成功率，推動我國細胞治療產(chǎn)品的高質(zhì)量發(fā)展。
當前全球人源干細胞治療產(chǎn)品臨床研究數(shù)量雖然較多，但檢測手段的限制導致難以清晰地闡明其遷移和歸巢特征，從而使臨床轉(zhuǎn)化和成藥性面臨巨大挑戰(zhàn)，上市產(chǎn)品數(shù)量遠不及免疫細胞治療產(chǎn)品。我國學者從成藥性角度，提出通過各種成像技術(shù)監(jiān)測MSC在不同時間點的生物分布與體內(nèi)動力學過程，并與藥效學數(shù)據(jù)相結(jié)合，構(gòu)建模型預測適宜的給藥劑量，為進一步科學解釋驗證其安全有效性，提高人源干細胞治療產(chǎn)品研發(fā)轉(zhuǎn)化成功率提供了清晰的路徑[19]。
細胞治療產(chǎn)品應用前景廣闊，進入體內(nèi)后以復雜方式與患者機體相互作用，相關(guān)研究處于生命科學研究領(lǐng)域前沿，技術(shù)突飛猛進?！吨笇г瓌t》是基于現(xiàn)有的科學認識和技術(shù)起草，主要針對細胞治療產(chǎn)品體內(nèi)過程研究關(guān)鍵技術(shù)、研究內(nèi)容提供建議，隨著技術(shù)的發(fā)展、認知程度的深入和相關(guān)研究數(shù)據(jù)的積累，相關(guān)內(nèi)容將不斷完善和適時更新。
引用本文
魏春敏,潘鵬玉,高麗麗,吳婷婷,王玉珠.科學表征細胞體內(nèi)過程，推動細胞治療產(chǎn)品高質(zhì)量發(fā)展[J].中國食品藥品監(jiān)管,2024(11):32-43.
來源：中國食品藥品監(jiān)管雜志
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