专家观点 | CDE、FDA和EMA对CAR-T药物非临床研究要求分析

2021年06月22日，复星凯特生物科技有限公司的阿基仑赛注射液（商品名:奕凯达）在我国正式获批，批准文号为国药准字S20210019。该药为我国首个批准上市的细胞治疗类产品，用于治疗既往接受二线或以上系统性治疗后复发或难治性大B细胞淋巴瘤成人患者（包括弥漫性大B细胞淋巴瘤非特指型、原发纵膈大B细胞淋巴瘤、高级别B细胞淋巴瘤和滤泡淋巴瘤转化的弥漫性大B细胞淋巴瘤）。

图1、国家药监局批准阿基仑赛注射液上市

基因细胞治疗产品作为新兴前沿领域药物，其临床前研究和传统的化药小分子、生物药大分子有着极大不同，传统的、标准的非临床研究策略和方法通常并不适用于基因细胞治疗产品。临床前研究人员开展实验时可参考国家药品监督管理局药品审评中心于2016年12月和2021年2月颁发的《细胞制品研究与评价技术指导原则（征求意见稿）》和《基因修饰细胞治疗产品非临床研究与评价技术指导原则（试行）》。CDE对基因修饰细胞治疗产品临床前研究要求主要是包括以下3个方面：

药效学研究：除应参照《细胞制品研究与评价技术指导原则》的要求进行药效学研究外，还应进行概念验证试验。概念验证试验评估终点可能包括：1）对细胞基因组修饰的特异性；2）引入的外源调控序列对内源基因表达的影响，或转基因的表达及功能活性；3）基因修饰对细胞正常行为和生理功能的影响（如对扩增、分化能力的影响，对T细胞激活和杀伤活性的影响等）。设计概念验证试验时，应考虑设置合适的平行对照（如未修饰的细胞）。
药代动力学研究：参考《细胞制品研究与评价技术指导原则》中的对细胞制品药代动力学的一般要求，采用相关动物模型开展药代动力学试验以阐明基因修饰细胞在体内的命运和行为（包括生物分布、归巢、定植、增殖、分化和持续性）。若基因修饰细胞表达的转基因产物可分泌到细胞外，应阐明其在局部和/或全身的暴露特征。
安全性研究：除参考《细胞制品研究与评价技术指导原则》中对细胞制品的一般要求外，还应重点关注基因修饰所可能带来的风险，如表达转基因的风险、基因编辑脱靶风险、载体插入突变风险、载体重组风险等。

除此之外，CAR-T细胞产品还应对以下两个方面给予特殊考虑：

应采用体外方法深入分析靶抗原在人体器官、组织和细胞中的表达分布情况，基因表达分析库和文献调研也可能会有助于阐明靶抗原在不同病理生理状态下的表达是否存在差异。应采用表达和不表达靶抗原的细胞作为靶细胞进行体外试验，确认CAR的免疫细胞可特异性的识别和杀伤靶细胞。
对于CAR修饰的免疫细胞，应采用体外方法（如人质膜蛋白阵列技术等）评估其胞外抗原识别区（一般为抗体的单链可变区片段）与人体膜蛋白的脱靶结合风险。

关于CAR-T细胞产品临床前研究如何选择模型动物，《中国药事》2018年第32卷第7期中国食品药品检定研究院发表的《CAR-T细胞治疗产品非临床研究动物模型的发展和应用概述》中归纳总结了5种已用于CAR-T产品研究和正处于探索阶段的动物模型，包括同源小鼠模型、转基因小鼠、移植瘤小鼠模型、免疫系统重建人源化小鼠以及灵长类动物模型，具体见表1。

表1、CAR-T细胞临床前研究中不同动物模型的特点和应用

目前，FDA批准了5个CAR-T细胞治疗产品，具体见表2。

表2、FDA批准的CAR-T细胞治疗产品

根据FDA披露的4个上市CAR-T产品药理学毒理学综述（KYMRIAH没有提供该综述），笔者汇总了利用模型动物开展的临床前药理学、药代动力学和毒理学研究，见表3。从中可以发现，随着监管部门对CAR-T产品了解的深入，要求开展的动物模型试验不是越来越少、放松要求而是越来越多和严谨。

表3、FDA公开的上市CAR-T产品药理学毒理学综述

[1] KochenderferJN, et al. Adoptive transfer of syngeneic T cells transduced with a chimeric antigenreceptor that recognizes murine CD19 can eradicate lymphoma and normal B cells.Blood. 2010a; 116(19):3875-86.

[2] NewrzelaS, et al. Resistance of mature T cells to oncogene transformation. Blood. 2008;112(6):2278-86.

2020年2月《LANCET ONCOLOGY》发表的CAR-T-cell product performance in haematological malignancies beforeand after marketing authorization文章对EMA批准的2个CAR-T产品KYMRIAH和YESCARTA做了汇总分析。对非临床概念验证的评估分析表明，非临床动物模型提供了有关药物动力学、药效学、药效学和一些毒理学方面的宝贵信息。YESCARTA在免疫活性小鼠中使用表达CD19的38c13小鼠淋巴瘤细胞系造模，而KYMRIAH使用的是免疫缺陷的NOD/Shi-scid IL-2Rγnull人白血病异种移植小鼠模型。

免疫活性小鼠的缺点是只支持小鼠淋巴瘤的生长，无法开展人源性CAR-T细胞的有效性和安全性试验。因此，鼠源性CAR-T细胞被开发并作为人源性CAR-T细胞治疗的替代模型。但鼠源性CAR-T细胞的生产和细胞动力学不同于最终的人源性CAR-T细胞产品。EMA强调了这一点，但接受动物研究作为概念验证，并认为小鼠模型最适合进行试验。
免疫缺陷小鼠可以注射人类急性淋巴细胞白血病细胞，从而可以检测人源性CAR-T细胞。然而，与使用免疫活性小鼠的模型相比，该模型缺乏完整的免疫系统，因此不能准确地模拟人类疾病，并且不能进行靶向非肿瘤活性和细胞因子释放综合征的安全性试验。

值得注意的是，首个上市的CAR-T产品KYMRIAH没有开发和测试淋巴瘤动物模型进行概念验证，但FDA和EMA还是接受了诺华的非临床数据。目前上市的CAR-T类细胞治疗产品临床前药效、药代、毒理选用的动物模型主要为同源小鼠模型和异种移植小鼠模型，未用到灵长类模型。FDA未强制要求临床前长毒研究，但根据我国指导原则，需要选择一种适当的动物模型开展长毒研究。

历史文章：