人源干細(xì)胞產(chǎn)品非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則(征求意見稿)
人源干細(xì)胞產(chǎn)品非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則(征求意見稿)
國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心
二〇二三年十月
目錄
一、概述
(一)前言
(二)適用范圍
二、總體考慮
(一)研究目的
(二)基本原則
1.具體情況具體分析
2.GLP要求
3.隨機(jī)、對(duì)照、重復(fù)
(三)制定非臨床研究策略時(shí)的重要關(guān)注點(diǎn)
1.非臨床研究考慮因素
2.受試物
3.動(dòng)物種屬/模型選擇
4.給藥方式/途徑
5.整合試驗(yàn)
三、基本內(nèi)容
(一)藥理學(xué)研究/概念驗(yàn)證
(二)藥代動(dòng)力學(xué)研究
(三)非臨床安全性研究
1.安全藥理學(xué)試驗(yàn)
2.一般毒理學(xué)試驗(yàn)
3.成瘤性和致瘤性試驗(yàn)
4.免疫毒性和免疫原性試驗(yàn)
5.生殖毒性試驗(yàn)
6.遺傳毒性試驗(yàn)
7.制劑安全性試驗(yàn)
8.其他試驗(yàn)
一、概述
(一)前言
干細(xì)胞是一類具有自我更新和多向分化潛能的細(xì)胞,在疾病治療方面具有應(yīng)用潛力。近年來,隨著干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展、認(rèn)知的深入和經(jīng)驗(yàn)的積累,干細(xì)胞治療已逐步成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。
為規(guī)范和指導(dǎo)人源干細(xì)胞產(chǎn)品(以下簡(jiǎn)稱干細(xì)胞產(chǎn)品)非臨床研究和評(píng)價(jià),在《細(xì)胞治療產(chǎn)品研究與評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》《基因修飾細(xì)胞治療產(chǎn)品非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》基礎(chǔ)上,根據(jù)目前對(duì)干細(xì)胞產(chǎn)品的科學(xué)認(rèn)識(shí),制定本指導(dǎo)原則,提出對(duì)干細(xì)胞產(chǎn)品非臨床研究和評(píng)價(jià)的特殊考慮和要求。
隨著技術(shù)的發(fā)展、認(rèn)知程度的深入和相關(guān)研究數(shù)據(jù)的積累,本指導(dǎo)原則將不斷完善和適時(shí)更新。
(二)適用范圍
本指導(dǎo)原則中的人源干細(xì)胞產(chǎn)品是指起源于人的成體干細(xì)胞(adult stem cells,ASCs)、人胚干細(xì)胞(embryonic stem cells,ESCs)和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs),經(jīng)過一系列涉及干細(xì)胞的體外操作,一般包括擴(kuò)增、基因修飾、誘導(dǎo)分化、轉(zhuǎn)(分)化等,獲得的干細(xì)胞及其衍生細(xì)胞產(chǎn)品。
二、總體考慮
(一)研究目的
非臨床研究是藥物開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。干細(xì)胞產(chǎn)品的有效成分是具有一定生物學(xué)功能且具有不同程度分化潛力的細(xì)胞,與常規(guī)治療藥物相比,其治療機(jī)制、體內(nèi)活性和毒性可能存在明顯差異,細(xì)胞與人體的相互作用也更具有種屬特異性,因此,與常規(guī)治療藥物相比,干細(xì)胞產(chǎn)品的非臨床研究具有其特殊性。
干細(xì)胞產(chǎn)品非臨床研究的主要目的是:(1)對(duì)擬定的作用機(jī)制進(jìn)行概念驗(yàn)證,考察有效性潛力,明確其在擬定患者人群中使用的生物學(xué)合理性;(2)研究干細(xì)胞體內(nèi)命運(yùn)和行為;(3)根據(jù)潛在風(fēng)險(xiǎn)因素,闡明毒性反應(yīng)特征,預(yù)測(cè)人體可能出現(xiàn)的不良反應(yīng),確定不良反應(yīng)的臨床監(jiān)測(cè)指標(biāo),為制定臨床風(fēng)險(xiǎn)控制措施提供參考依據(jù)。應(yīng)通過開展非臨床研究,收集用于獲益-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的信息,以確定擬開發(fā)產(chǎn)品在目標(biāo)患者人群中預(yù)期具有合理的、可接受的獲益-風(fēng)險(xiǎn)比,同時(shí)為臨床試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)控制策略的制定以及產(chǎn)品上市提供支持性依據(jù)。
(二)基本原則
1.具體情況具體分析
由于干細(xì)胞產(chǎn)品的物質(zhì)組成和作用機(jī)制與小分子藥物、大分子生物藥物不同,所以傳統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)的非臨床研究試驗(yàn)方法可能不完全適用于干細(xì)胞產(chǎn)品。干細(xì)胞產(chǎn)品種類多、差異大、情況復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)程度不同,因此,不同產(chǎn)品所需的非臨床研究內(nèi)容和具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“具體情況具體分析”的原則。
2.GLP要求
干細(xì)胞產(chǎn)品的非臨床安全性研究一般應(yīng)當(dāng)在經(jīng)過《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》(GLP)認(rèn)證的機(jī)構(gòu)開展,并遵守 GLP。當(dāng)某些特殊情況下無法遵守GLP時(shí),例如采用非常規(guī)動(dòng)物模型、在概念驗(yàn)證或生物分布試驗(yàn)中整合安全性檢測(cè)指標(biāo)、檢測(cè)某些特殊指標(biāo)等,應(yīng)最大限度地按GLP原則進(jìn)行試驗(yàn),確保試驗(yàn)質(zhì)量和數(shù)據(jù)的完整性和可追溯性。
3.隨機(jī)、對(duì)照、重復(fù)
試驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循隨機(jī)、對(duì)照、重復(fù)的原則。
(三)制定非臨床研究策略時(shí)的重要關(guān)注點(diǎn)
1.非臨床研究考慮因素
干細(xì)胞具備自我更新和多向分化潛能,細(xì)胞類型多樣,細(xì)胞本身具備體內(nèi)存續(xù)、增殖和/或分化、細(xì)胞間相互作用等能力。由于細(xì)胞本身生物學(xué)特性、制備工藝的復(fù)雜性、給藥方式的多樣性等因素,各類型干細(xì)胞產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)程度也可能不同。在非臨床研究中需要考慮以下因素(包括但不限于):細(xì)胞來源、生物學(xué)特性、作用機(jī)制;生產(chǎn)過程(如體外培養(yǎng)、純化、誘導(dǎo)分化、擴(kuò)增、基因修飾/改造等);終產(chǎn)品中不同分化階段細(xì)胞的數(shù)量/比例;終產(chǎn)品中可能殘留的非目的細(xì)胞(如未分化細(xì)胞、非預(yù)期分化細(xì)胞等)、非細(xì)胞成分(如雜質(zhì)/外源因子等);臨床擬用人群、給藥方式、預(yù)期的藥理作用靶部位;細(xì)胞在受者體內(nèi)的遷移、定植、分化及存續(xù)能力;細(xì)胞的免疫原性和受者對(duì)細(xì)胞的免疫反應(yīng);成瘤性和致瘤性的風(fēng)險(xiǎn)等。此外,對(duì)于已有人體數(shù)據(jù)的干細(xì)胞產(chǎn)品,還可結(jié)合人體信息綜合評(píng)估預(yù)期的人體風(fēng)險(xiǎn)和獲益。
涉及基因修飾的干細(xì)胞產(chǎn)品還需考慮以下因素(包括但不限于):(1)基因修飾的目的、方式、技術(shù);(2)基因轉(zhuǎn)導(dǎo)/編輯效率;(3)載體本身風(fēng)險(xiǎn);(4)基因修飾脫靶風(fēng)險(xiǎn);(5)基因修飾對(duì)細(xì)胞表型和生物學(xué)特性的影響;(6)對(duì)于轉(zhuǎn)入目的基因,還應(yīng)考慮基因的表達(dá)情況和表達(dá)產(chǎn)物的生物學(xué)作用。
2.受試物
非臨床研究所用受試物應(yīng)能代表臨床擬用樣品。體外、體內(nèi)非臨床研究所使用的樣品均應(yīng)符合相應(yīng)開發(fā)階段的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。若后續(xù)制備工藝發(fā)生變更,應(yīng)闡明非臨床研究用樣品與臨床試驗(yàn)擬用樣品的異同及其對(duì)人體有效性和安全性的可能影響,必要時(shí)開展變更前后樣品的非臨床橋接研究。
當(dāng)無法采用臨床擬用產(chǎn)品進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)而采用動(dòng)物源替代產(chǎn)品開展試驗(yàn)時(shí),動(dòng)物源替代產(chǎn)品應(yīng)與臨床擬用產(chǎn)品采用相似的生產(chǎn)工藝,并對(duì)可能影響有效性和安全性的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行對(duì)比研究,以評(píng)估替代產(chǎn)品與臨床擬用產(chǎn)品的相似性及其對(duì)非臨床數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)性的影響。目前,對(duì)于不同種屬來源的干細(xì)胞之間的相似性的基礎(chǔ)研究較少,尚缺乏統(tǒng)一的相似性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。因此,采用從動(dòng)物源替代產(chǎn)品非臨床試驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化時(shí),存在一定的不確定性。
3.動(dòng)物種屬/模型選擇
應(yīng)盡可能選擇相關(guān)動(dòng)物種屬/模型進(jìn)行非臨床體內(nèi)研究。動(dòng)物種屬/模型的選擇應(yīng)該具有科學(xué)合理的依據(jù)。干細(xì)胞應(yīng)能以預(yù)期的作用方式在所選擇的動(dòng)物中表現(xiàn)出所期望的功能活性。選擇相關(guān)動(dòng)物時(shí)需要考慮產(chǎn)品特性和臨床擬用情況,包括但不限于以下因素:(1)動(dòng)物對(duì)干細(xì)胞及其分化后細(xì)胞的生物學(xué)反應(yīng)與預(yù)期的人體反應(yīng)的相似性;(2)動(dòng)物對(duì)人源干細(xì)胞的免疫耐受性;(3)動(dòng)物的解剖學(xué)和病理生理學(xué)特征與擬定適應(yīng)癥人群的相似性;(4)臨床擬用給藥途徑/給藥方式的可行性;(5)涉及基因修飾的干細(xì)胞產(chǎn)品,還應(yīng)考慮動(dòng)物對(duì)目的基因或基因表達(dá)產(chǎn)物的敏感性、表達(dá)產(chǎn)物在動(dòng)物體內(nèi)的生物學(xué)效應(yīng)。
采用疾病動(dòng)物模型開展的研究可以同時(shí)提供干細(xì)胞產(chǎn)品的藥理活性和毒性信息,也可以模擬臨床患者的病理生理狀態(tài),因此,必要時(shí)可考慮采用疾病動(dòng)物模型進(jìn)行非臨床研究。
免疫功能正常的動(dòng)物給予人源干細(xì)胞后,可能出現(xiàn)免疫應(yīng)答反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞被過早或快速清除,此種情況下,可考慮采用免疫缺陷或免疫系統(tǒng)人源化的動(dòng)物模型開展非臨床研究。免疫缺陷動(dòng)物包括遺傳性免疫缺陷動(dòng)物模型、經(jīng)免疫抑制劑/物理照射方法構(gòu)建的免疫抑制動(dòng)物模型等,可根據(jù)情況進(jìn)行合理選擇。
需要關(guān)注的是,每種動(dòng)物種屬/模型均有其優(yōu)點(diǎn)和不足,沒有一種模型可全面預(yù)測(cè)干細(xì)胞產(chǎn)品在患者人群中的有效性和安全性。因此,在選擇動(dòng)物種屬時(shí),應(yīng)評(píng)估所采用的動(dòng)物種屬/模型與人體的相關(guān)性和局限性。若有多種相關(guān)動(dòng)物種屬/模型,且這些動(dòng)物種屬/模型可提供互補(bǔ)的證據(jù),建議采用多種動(dòng)物種屬/模型開展研究。當(dāng)缺少相關(guān)動(dòng)物種屬/模型時(shí),基于細(xì)胞和組織的模型(如二維或三維組織模型、類器官和微流體模型等)可能為非臨床有效性和安全性的評(píng)估提供有用的補(bǔ)充信息。
同源動(dòng)物模型(即在同一動(dòng)物種屬中使用動(dòng)物源替代產(chǎn)品來模擬人類細(xì)胞產(chǎn)品的動(dòng)物模型)可能可為概念驗(yàn)證提供支持性信息,在無法采用臨床擬用產(chǎn)品進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)(應(yīng)提供依據(jù))的情況下可以考慮采用。然而,由于動(dòng)物干細(xì)胞和人類干細(xì)胞之間的差異性,從該模型獲得的研究數(shù)據(jù)在預(yù)測(cè)人體反應(yīng)方面存在不確定性,因此應(yīng)對(duì)該動(dòng)物模型中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行謹(jǐn)慎分析。
4.給藥方式/途徑
非臨床研究中的給藥方式/途徑應(yīng)能最大程度模擬臨床擬用給藥方式/途徑。如果在動(dòng)物試驗(yàn)中采用其他的給藥方式/途徑,應(yīng)闡明其科學(xué)性和合理性依據(jù)。
某些情況下,干細(xì)胞產(chǎn)品可能涉及干細(xì)胞產(chǎn)品以外的其他材料(如生物材料、細(xì)胞支架、特殊給藥設(shè)備等)的應(yīng)用,也可能與其他醫(yī)學(xué)干預(yù)措施聯(lián)合使用(如手術(shù)、組織提取操作、免疫抑制),這些材料或干預(yù)措施可能與干細(xì)胞產(chǎn)品相互作用,且這些材料或干預(yù)措施之間也可能發(fā)生相互作用。
此種情況下,非臨床研究應(yīng)盡可能模擬臨床給藥方案。
5.整合試驗(yàn)
基于干細(xì)胞產(chǎn)品特點(diǎn)、相關(guān)動(dòng)物/動(dòng)物模型的可獲得性,某些非臨床試驗(yàn)可整合在其他試驗(yàn)中進(jìn)行。例如,如果可行且科學(xué)合理,在疾病模型的藥效學(xué)試驗(yàn)中伴隨考察毒理學(xué)指標(biāo),將藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)整合到藥效學(xué)試驗(yàn)和/或毒理學(xué)試驗(yàn)中。整合試驗(yàn)設(shè)計(jì)有助于闡明藥代動(dòng)力學(xué)、藥效、毒性的相關(guān)性。
三、基本內(nèi)容
(一)藥理學(xué)研究/概念驗(yàn)證
應(yīng)通過藥理學(xué)試驗(yàn)闡述干細(xì)胞產(chǎn)品的可能作用機(jī)制以及在擬定患者人群中使用的生物學(xué)合理性。試驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮干細(xì)胞產(chǎn)品的作用機(jī)制、給藥方式、產(chǎn)品特性和存活時(shí)間等因素。干細(xì)胞產(chǎn)品的藥理學(xué)研究通常包括體外和體內(nèi)試驗(yàn)。體外試驗(yàn)應(yīng)對(duì)細(xì)胞的表型及功能特性進(jìn)行研究,如細(xì)胞增殖能力、分化潛力、分泌能力以及其他生理功能活性等。若涉及基因修飾或其他改造,還應(yīng)研究這些修飾或改造對(duì)細(xì)胞生理、行為和功能活性的潛在影響。體內(nèi)試驗(yàn)應(yīng)盡可能在與人類疾病相關(guān)的疾病動(dòng)物模型中驗(yàn)證細(xì)胞產(chǎn)品可發(fā)揮預(yù)期的藥理學(xué)作用。疾病動(dòng)物模型和主要終點(diǎn)的選擇應(yīng)結(jié)合細(xì)胞的藥理學(xué)作用機(jī)制和擬用的患者人群綜合考慮。對(duì)于涉及組織再生/修復(fù)的產(chǎn)品,應(yīng)關(guān)注對(duì)長期效應(yīng)的評(píng)估。
體外和體內(nèi)試驗(yàn)應(yīng)足以全面驗(yàn)證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念。
(二)藥代動(dòng)力學(xué)研究
干細(xì)胞產(chǎn)品的藥代動(dòng)力學(xué)研究信息對(duì)提示其有效性和安全性至關(guān)重要。應(yīng)參考《細(xì)胞治療產(chǎn)品研究與評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》中對(duì)細(xì)胞治療產(chǎn)品藥代動(dòng)力學(xué)的一般要求,采用相關(guān)動(dòng)物種屬開展藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn),以闡明干細(xì)胞產(chǎn)品在體內(nèi)的命運(yùn)和行為。根據(jù)產(chǎn)品特性,檢測(cè)與藥效和毒性相關(guān)的藥代動(dòng)力學(xué)行為,如生物分布、遷移、定植、增殖、分化、存續(xù)性等。疾病動(dòng)物模型可能對(duì)評(píng)估干細(xì)胞產(chǎn)品的分布特征更有意義,鼓勵(lì)在藥效學(xué)研究中伴隨生物分布研究。生物分布試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到干細(xì)胞的體內(nèi)命運(yùn)是一個(gè)多步驟過程,應(yīng)動(dòng)態(tài)觀察干細(xì)胞的生物分布特征,可采用的技術(shù)方法有影像技術(shù)、PCR技術(shù)、免疫組化技術(shù)、原位雜交技術(shù)等,試驗(yàn)設(shè)計(jì)需要考慮技術(shù)方法的適用性和優(yōu)缺點(diǎn)。
涉及基因修飾的干細(xì)胞產(chǎn)品還應(yīng)參考 ICH S12 指導(dǎo)原則對(duì)目的基因的存續(xù)、表達(dá)(部位、水平、持久性)以及表達(dá)產(chǎn)物的生物學(xué)活性進(jìn)行必要的研究。
(三)非臨床安全性研究
在制定非臨床安全性評(píng)價(jià)策略時(shí),除參考《細(xì)胞治療產(chǎn)品研究與評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》中對(duì)細(xì)胞治療產(chǎn)品的一般要求外,還應(yīng)根據(jù)每個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn),按照基于風(fēng)險(xiǎn)的原則具體問題具體分析,除參考本指導(dǎo)原則第二章“總體考慮” 項(xiàng)下“1.非臨床研究考慮因素”小節(jié)內(nèi)容外,還應(yīng)考慮因素包括已有的非臨床/臨床數(shù)據(jù)、類似產(chǎn)品的有效性和安全性信息等。
1.安全藥理學(xué)試驗(yàn)
干細(xì)胞及其分化的功能細(xì)胞和/或其分泌的活性物質(zhì)、處方中非細(xì)胞成分等可能會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等產(chǎn)生影響。在首次臨床試驗(yàn)前,應(yīng)結(jié)合細(xì)胞產(chǎn)品的特性、細(xì)胞在體內(nèi)的分布特征評(píng)估其對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)的潛在影響。經(jīng)評(píng)估存在安全性擔(dān)憂時(shí),應(yīng)考慮進(jìn)行安全藥理學(xué)試驗(yàn),若無法進(jìn)行,應(yīng)說明理由。這些試驗(yàn)可結(jié)合在一般毒理學(xué)試驗(yàn)中,若結(jié)合進(jìn)行,需按安全藥理學(xué)試驗(yàn)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在必要時(shí),可能需要開展補(bǔ)充和追加的安全藥理學(xué)研究。
2.一般毒理學(xué)試驗(yàn)
一般毒理學(xué)試驗(yàn)主要用于評(píng)價(jià)干細(xì)胞產(chǎn)品的全身毒性和局部毒性、急性毒性和長期毒性或延遲毒性、劑量和效應(yīng)關(guān)系等。應(yīng)基于干細(xì)胞產(chǎn)品的生物學(xué)特性、可能的風(fēng)險(xiǎn)因素和安全性擔(dān)憂,采用基于風(fēng)險(xiǎn)、科學(xué)導(dǎo)向的靈活設(shè)計(jì)方案。
2.1 動(dòng)物種屬選擇
關(guān)于毒理學(xué)試驗(yàn)動(dòng)物種屬的選擇,應(yīng)基于干細(xì)胞產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)大小、相關(guān)動(dòng)物種屬/模型的可獲得性等因素綜合分析,總體目標(biāo)是盡可能最大程度地闡明干細(xì)胞產(chǎn)品的安全性特征,為人體安全性提供有價(jià)值的預(yù)測(cè)信息。在可行的情況下,盡量考慮獲得兩種相關(guān)動(dòng)物種屬的非臨床安全性信息;若不可行,需提供不可行的科學(xué)合理的依據(jù)。在某些情況下,基于品種的特點(diǎn)和對(duì)同類品種已有的安全性認(rèn)識(shí),一種動(dòng)物種屬的毒理學(xué)試驗(yàn)可能也是能接受的,但是應(yīng)提供科學(xué)合理性依據(jù)。動(dòng)物種屬選擇的考慮因素參考上節(jié)所述“動(dòng)物種屬/ 模型選擇”的建議。
通常在一般毒性試驗(yàn)開展前,應(yīng)探索與人體相關(guān)的潛在動(dòng)物種屬/模型,基于充分的科學(xué)合理的信息,來支持動(dòng)物種屬的選擇。
通常采用雌雄兩種性別動(dòng)物進(jìn)行試驗(yàn)。若采用單性別進(jìn)行試驗(yàn),應(yīng)提供合理性依據(jù)。
2.2 分組和劑量設(shè)計(jì)通常情況下,一般毒理學(xué)試驗(yàn)中的給藥劑量應(yīng)包括多個(gè)劑量。合適的劑量間距,有助于評(píng)估毒性反應(yīng)關(guān)系的陡峭程度和I期臨床劑量遞增方案的設(shè)計(jì)。高劑量一般期望獲得明顯毒性反應(yīng)的相關(guān)信息,通常為藥效學(xué)最高劑量的一定倍數(shù)或擬推薦臨床最高劑量的一定倍數(shù)。最高劑量的設(shè)置可能會(huì)受到動(dòng)物模型、給藥部位容量/大小、給藥途徑和制劑最高濃度等限制,可選擇最大可行劑量作為最高劑量。
需結(jié)合處方組成及生產(chǎn)工藝,設(shè)置合適的對(duì)照組,以幫助確定試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的不良反應(yīng)是否與給藥相關(guān)。
2.3 給藥方案
試驗(yàn)中的給藥方案應(yīng)最大程度地模擬臨床擬用給藥方案,給藥途徑、給藥頻率和試驗(yàn)期限應(yīng)能反映臨床使用情況。結(jié)合產(chǎn)品的預(yù)期存續(xù)特點(diǎn)和在動(dòng)物中的藥代動(dòng)力學(xué)特征設(shè)置合適的給藥次數(shù)、給藥頻率和試驗(yàn)期限,并確保在試驗(yàn)期限內(nèi)動(dòng)物暴露于受試物。
2.4 檢測(cè)指標(biāo)
對(duì)于在體內(nèi)可能長期存續(xù)發(fā)揮作用的產(chǎn)品,建議一般毒理學(xué)試驗(yàn)中設(shè)置多個(gè)剖檢時(shí)間點(diǎn),以評(píng)估可能的急性期反應(yīng)和長期存續(xù)導(dǎo)致的長期毒性或延遲毒性。除常規(guī)觀察指標(biāo)外,還需結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn),選擇合適的檢測(cè)指標(biāo)。對(duì)于系統(tǒng)給藥的干細(xì)胞產(chǎn)品,應(yīng)關(guān)注異位組織形成的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)形成異位組織時(shí),應(yīng)考慮其類型和發(fā)生率、解剖位置和起源。必要時(shí)應(yīng)采用免疫組化等技術(shù)手段對(duì)異位組織的細(xì)胞來源進(jìn)行分析評(píng)估。
3.成瘤性和致瘤性試驗(yàn)
干細(xì)胞產(chǎn)品中殘留的未分化細(xì)胞或轉(zhuǎn)化可能會(huì)存在致癌性風(fēng)險(xiǎn),干細(xì)胞產(chǎn)品的致癌性是安全性評(píng)價(jià)的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容,但是傳統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)的非臨床致癌性試驗(yàn)方法不適用于干細(xì)胞產(chǎn)品,需采用成瘤性和致瘤性試驗(yàn)方法評(píng)估干細(xì)胞產(chǎn)品的致癌性。成瘤性和/或致瘤性試驗(yàn)應(yīng)采用臨床擬用產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn),不可采用動(dòng)物源替代產(chǎn)品。
3.1 成瘤性(Tumorigenicity)風(fēng)險(xiǎn)
干細(xì)胞產(chǎn)品的成瘤性系指細(xì)胞接種動(dòng)物后在注射部位和(或)轉(zhuǎn)移部位由接種細(xì)胞本身形成腫瘤的可能性,即接種的細(xì)胞自身形成腫瘤的可能性。
干細(xì)胞產(chǎn)品的成瘤性風(fēng)險(xiǎn)包括(但不限于):終產(chǎn)品中殘留的未分化細(xì)胞具有較高的增殖和分化能力,在體內(nèi)可能具有形成腫瘤的風(fēng)險(xiǎn);轉(zhuǎn)基因、基因修飾、長時(shí)間體外培養(yǎng)等操作可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞的基因、表觀遺傳學(xué)改變,部分細(xì)胞可能會(huì)轉(zhuǎn)化成為腫瘤細(xì)胞的風(fēng)險(xiǎn)。
干細(xì)胞產(chǎn)品的成瘤性(即接種的細(xì)胞自身形成腫瘤的可能性)風(fēng)險(xiǎn)大小取決于細(xì)胞的來源、表型、分化狀態(tài)、增殖能力、體外培養(yǎng)條件和操作程度以及注射部位和注射途徑等。
多能干細(xì)胞(如iPSCs和ESCs)與成體干細(xì)胞(如MSCs 和HSCs)在腫瘤形成的固有風(fēng)險(xiǎn)方面存在明顯差異。正常的成體干細(xì)胞通常沒有固有的成瘤性,但如果在體外培養(yǎng)過程中發(fā)生轉(zhuǎn)化,它們?cè)隗w內(nèi)也有可能形成腫瘤。多能干細(xì)胞具有形成畸胎瘤的固有特征,當(dāng)在敏感解剖部位(例如中樞神經(jīng)系統(tǒng))形成畸胎瘤時(shí),會(huì)引起安全性擔(dān)憂。未分化的多能干細(xì)胞也可能產(chǎn)生惡性畸胎瘤。
3.2 致瘤性(Oncogenicity)風(fēng)險(xiǎn)
干細(xì)胞產(chǎn)品的致瘤性系指終產(chǎn)品通過臨床擬用途徑給予受者(受試者/患者)后,導(dǎo)致受者形成腫瘤的可能性,即終產(chǎn)品促使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤細(xì)胞的可能性。
3.3 非臨床評(píng)價(jià)策略(階段性要求及試驗(yàn)方法)
在開展首次臨床試驗(yàn)前,應(yīng)基于干細(xì)胞產(chǎn)品的生物學(xué)特性(細(xì)胞成瘤的可能性)、體外操作情況(培養(yǎng)傳代次數(shù)及基因修飾等)、細(xì)胞存續(xù)特點(diǎn)、臨床擬用給藥途徑及產(chǎn)品中殘留的多能干細(xì)胞的數(shù)量等因素,評(píng)估干細(xì)胞產(chǎn)品的成瘤性和/或致瘤性風(fēng)險(xiǎn)。
目前評(píng)價(jià)干細(xì)胞產(chǎn)品成瘤性的體外試驗(yàn)包括(但不限于):核型分析(用于評(píng)估遺傳穩(wěn)定性)、軟瓊脂克隆形成試驗(yàn)(用于檢測(cè)轉(zhuǎn)化細(xì)胞)、體外細(xì)胞生長分析試驗(yàn)(用于評(píng)估細(xì)胞的永生化能力/程度)、數(shù)字PCR(用于檢測(cè)未分化的iPSCs或ESCs)等。
動(dòng)物成瘤性和/或致瘤性試驗(yàn)是干細(xì)胞產(chǎn)品致癌性潛力評(píng)估的重要內(nèi)容,但是應(yīng)認(rèn)識(shí)到其在相關(guān)動(dòng)物模型選擇及臨床預(yù)測(cè)價(jià)值方面尚存在局限性。設(shè)計(jì)體內(nèi)成瘤性和/或致瘤性試驗(yàn)時(shí),干細(xì)胞產(chǎn)品應(yīng)能在選擇的動(dòng)物模型中存活足夠長的時(shí)間以評(píng)價(jià)腫瘤形成的潛力,因此試驗(yàn)中需伴隨評(píng)估植入細(xì)胞的存活情況。試驗(yàn)應(yīng)設(shè)計(jì)合適的對(duì)照(如未分化細(xì)胞、部分分化細(xì)胞或陽性對(duì)照和溶媒對(duì)照等)以確立實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的敏感性和可靠性;根據(jù)所選擇的動(dòng)物模型腫瘤形成率背景數(shù)據(jù),設(shè)置合適的動(dòng)物數(shù)量,確保陽性對(duì)照組腫瘤形成率相比溶媒對(duì)照組具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;應(yīng)包含一個(gè)最大可行劑量;應(yīng)至少包含臨床擬用給藥途徑,以確??蓪⒓?xì)胞產(chǎn)品遞送到臨床擬用靶部位;試驗(yàn)期限應(yīng)足以觀察到腫瘤形成。
對(duì)于成瘤性和/或致瘤性風(fēng)險(xiǎn)較低的成體干細(xì)胞產(chǎn)品,通常應(yīng)在首次臨床試驗(yàn)前至少完成體外成瘤性評(píng)價(jià);而對(duì)于成瘤性/致瘤性風(fēng)險(xiǎn)較高的干細(xì)胞產(chǎn)品(例如多能干細(xì)胞產(chǎn)品、其他分化程度較低的干細(xì)胞產(chǎn)品、藥學(xué)和/或已有非臨床研究提示風(fēng)險(xiǎn)較高的產(chǎn)品等),在首次臨床試驗(yàn)前,還應(yīng)完成臨床給藥途徑的成瘤性試驗(yàn);若成瘤性試驗(yàn)出現(xiàn)陽性結(jié)果或者一般毒理學(xué)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)受者來源的癌前病變時(shí),首次臨床試驗(yàn)前還應(yīng)完成臨床給藥途徑的致瘤性試驗(yàn)。對(duì)于擬用于非晚期腫瘤適應(yīng)癥且風(fēng)險(xiǎn)較低的干細(xì)胞產(chǎn)品,應(yīng)在上市前完成成瘤性和/或致瘤性試驗(yàn)。
當(dāng)在動(dòng)物成瘤性和/或致瘤性試驗(yàn)中觀察到腫瘤發(fā)生時(shí),需進(jìn)行腫瘤細(xì)胞的種屬來源分析,以明確其來自于接種的干細(xì)胞產(chǎn)品還是來自于受者。
《中國藥典》和WHO推薦的適用于生物制品生產(chǎn)檢定用動(dòng)物細(xì)胞基質(zhì)的裸鼠皮下注射給藥(若有合理依據(jù),也可接受其它敏感注射部位,如睪丸注射、肌腱注射、脊髓內(nèi)注射等)成瘤性試驗(yàn)方法,在評(píng)估干細(xì)胞產(chǎn)品的成瘤性和/或致瘤性方面也可提供有價(jià)值的參考信息。
考慮到非臨床評(píng)價(jià)方法在預(yù)測(cè)干細(xì)胞產(chǎn)品成瘤性和/或致瘤性風(fēng)險(xiǎn)方面的局限性,需在臨床試驗(yàn)中對(duì)受試者進(jìn)行長期隨訪,關(guān)注腫瘤形成風(fēng)險(xiǎn)。
4.免疫毒性和免疫原性試驗(yàn)
干細(xì)胞產(chǎn)品需關(guān)注其誘導(dǎo)產(chǎn)生的免疫毒性,需采用合適的方法開展免疫毒性研究。
在非臨床研究階段,干細(xì)胞產(chǎn)品的免疫原性研究可根據(jù)產(chǎn)品的特性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估考慮是否開展。如間充質(zhì)干細(xì)胞通常被認(rèn)為免疫原性較低,非臨床研究中可不開展免疫原性研究。
對(duì)于涉及基因修飾的干細(xì)胞產(chǎn)品,可能其表達(dá)的蛋白質(zhì)與天然產(chǎn)物相比結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,或基因修飾產(chǎn)生了非預(yù)期的肽/蛋白質(zhì)等,需評(píng)估相應(yīng)的免疫原性。
5.生殖毒性試驗(yàn)
干細(xì)胞產(chǎn)品應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特性、作用機(jī)制、臨床適應(yīng)癥和臨床擬用人群、一般毒理學(xué)試驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)、生物分布特征等信息評(píng)估潛在的生殖和發(fā)育毒性風(fēng)險(xiǎn)。生殖毒性試驗(yàn)的研究策略和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可參考相關(guān)指導(dǎo)原則。
6.遺傳毒性試驗(yàn)
對(duì)于干細(xì)胞產(chǎn)品,通常不需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)組合的遺傳毒性試驗(yàn)。如果終產(chǎn)品中的非細(xì)胞成分與DNA或其他遺傳物質(zhì)存在直接的相互作用,需評(píng)估其遺傳毒性風(fēng)險(xiǎn),必要時(shí)開展試驗(yàn)。對(duì)于涉及基因修飾的干細(xì)胞產(chǎn)品,需參考《基因修飾細(xì)胞治療產(chǎn)品非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》評(píng)估基因插入突變或基因編輯脫靶導(dǎo)致的遺傳毒性風(fēng)險(xiǎn)。
7.制劑安全性試驗(yàn)
應(yīng)根據(jù)干細(xì)胞產(chǎn)品的特點(diǎn)與臨床應(yīng)用情況考慮開展終產(chǎn)品制劑的刺激性、溶血性試驗(yàn)。
8.其他試驗(yàn)
目前,干細(xì)胞產(chǎn)品的細(xì)胞來源、生產(chǎn)工藝、適應(yīng)癥定位、臨床應(yīng)用情況等方面存在較大的多樣性,必要時(shí),應(yīng)基于產(chǎn)品特點(diǎn)及風(fēng)險(xiǎn)考慮開展或追加其他試驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1] NMPA.細(xì)胞治療產(chǎn)品研究與評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則(試行).2017 年.
[2] NMPA.人源干細(xì)胞產(chǎn)品藥學(xué)研究與評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則(試行).2023.
[3] NMPA.基因修飾細(xì)胞治療產(chǎn)品非臨床研究技術(shù)指導(dǎo)原則(試行).2021.
[4] ISSCR. ISSCR Guidelines for stem cell research and clinical translation.2021.
[5] EMA. Reflection paper on stem cell-based medicinal products.2011.
[6] ICH. M3(R2):Guidance on nonclinical safety studies for the conduct of human clinical trials and marketing authorization for pharmaceuticals.2009.
[7] ICH. S12:Nonclinical biodistribution considerations for gene therapy products,2023.
[8] FDA. Preclinical assessment of investigational cellular and gene therapy products.2013.
[9] EMA. Guideline on quality, non-clinical and clinical aspects of medicinal products containing genetically modified cells.2021.
[10] EMA.Guideline on human cell-based medicinal products.2008.
[11] 國家藥典委員會(huì).《中華人民共和國藥典》(2020 年版).2020.
[12] ICH. S5(R3):Detection of reproductive and developmental toxicity for human pharmaceuticals. 2020.
[13] ICH.S6(R1):Preclinical safety evaluation of biotechnology-derived pharmaceuticals.2011.
[14] WHO. Recommendations for the evaluation of animal cell cultures as substrates for the manufacture of biological medicinal products and for the characterization of cell banks(R).2018.