摘  要 / Abstract

 

细胞治疗技术的突飞猛进引领了复杂难治性疾病治疗范式的重要转变，以CAR-T 为代表的细胞治疗产品陆续获批上市，标志着药物治疗史上一个新时代的到来。与临床治疗新技术不同，用于上市申请的细胞治疗产品应遵循药品注册相关法规要求，开展必要的临床药理学研究，科学表征其体内过程。为推动我国细胞治疗产品高质量发展，国家药品监督管理局药品审评中心组织起草了《细胞治疗产品临床药理学研究技术指导原则（试行）》，针对细胞治疗产品体内过程特点，重点阐述开展必要的细胞动力学、药效学及影响因素研究，探索细胞治疗产品安全有效性可控关键要素的相关考虑。

 

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.

 

关 键 词 / Key words

 

细胞治疗产品；嵌合抗原受体修饰T 细胞；肿瘤浸润淋巴细胞；T 细胞受体工程化修饰T 细胞

 

cell therapy medicinal products; chimeric antigen receptor-modified T cells; tumor-infiltrating lymphocytes; T cell receptor-engineered modified T cells

 

细胞治疗产品通过对细胞进行体外扩增或基因改造，使其能够识别并杀死表达特定抗原的靶细胞、发挥免疫调节作用或修复特定受损组织。在《“健康中国2030”规划纲要》和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》等一系列利好政策的推动下，我国细胞治疗产品研发和注册申报数量呈现爆发式增长。以嵌合抗原受体修饰T 细胞（chimeric antigen receptor modified T cells， CAR-T） 为代表的商业化细胞治疗产品陆续获批上市，引领了复杂难治性疾病治疗范式的重要转变，推动了细胞治疗逐渐从新技术转向新产业发展方向，标志着药物治疗史上一个新时代的到来。

 

与临床治疗新技术不同，用于上市申请的细胞治疗产品除来源、操作和临床试验过程需符合伦理学要求外，还应遵循药品注册相关法规要求，开展必要的临床药理学研究以表征其体内过程。为鼓励引导我国细胞治疗产品研发创新，国家药品监管部门陆续发布了《细胞治疗产品研究与评价技术指导原则（试行）》《免疫细胞治疗产品临床试验技术指导原则（试行）》等一系列技术指南。细胞治疗产品属于“活体药物”，临床药理学特征与传统药物明显不同，科学表征细胞进入体内的动力学过程及相应细胞因子变化规律，对准确判断细胞治疗产品安全有效性关键因素尤为重要。美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）2024 年1 月发布的《嵌合抗原受体修饰T 细胞治疗产品研发相关考虑》[ Considerations for the Development of Chimeric Antigen Receptor (CAR) T cell products] 中推荐了CAR-T 产品临床药理学研究内容和关注点。为进一步推动细胞治疗产品高质量发展，国家药品监督管理局药品审评中心组织起草了《细胞治疗产品临床药理学研究技术指导原则（试行）》（以下简称《指导原则》），针对不同类型细胞治疗产品体内过程特点，详细阐述了需开展的细胞动力学、药效动力学及影响因素研究具体内容和相应方法，以及支持细胞治疗产品安全有效性可控关键要素的相关考虑，旨在为细胞治疗产品高质量研发提供技术参考。

 

1、已上市细胞治疗产品主要类型

 

细胞治疗产品的迭代更新推动临床需求的不断增加，展示了重要的临床价值和巨大的应用潜力。目前，全球范围内已上市用于疾病治疗的人体来源活细胞产品主要包括人源干细胞及其衍生细胞治疗产品、免疫细胞治疗产品及体细胞治疗产品等，对于经过基因修饰或编辑的细胞治疗产品还兼具基因治疗产品的特性。本文及《指导原则》着重介绍细胞治疗产品体内过程研究价值，不对其监管属性或分类进行讨论。未经体外处理的造血干细胞等进入患者体内后通常与源细胞体内过程相同，其增殖分化及迁移分布特征并无显著不同，因此也不在本文及《指导原则》讨论范围内。

 

1.1 人源干细胞及其衍生细胞治疗产品

 

人源干细胞治疗产品具有定向迁移和归巢能力，进入体内后与血管内皮细胞发生相互作用，并通过其表达的黏附分子与血管内皮细胞呈递的黏附配体结合，发生迁移，细胞表面表达的趋化因子受体决定其能到达哪些组织。当到达损伤部位的血管时，细胞会牢牢地附着于该部位的内皮细胞表面，归巢性是干细胞治疗产品用于临床治疗的基础。干细胞治疗产品具有多向分化潜能、旁分泌效应和良好的组织相容性等特点，是其发挥组织修复等治疗重要作用的关键。

 

2010 年， 韩国批准上市的细胞治疗产品Queencell 用于皮下组织缺损的修复， 是由来源于脂肪的间充质干细胞（mesenchymal stromal cell，MSC）、周细胞、肥大细胞、成纤维细胞和内皮祖细胞等组成的混合细胞产品。目前，全球已上市人源干细胞治疗产品主要是骨髓、脂肪和脐血来源的MSCs，见表1。MSC 可从多个机体组织分离获得，通过分化为受损的组织细胞和分泌生物活性因子，发挥免疫抑制、调节血管生成和修复内源性组织的作用，在皮肤组织损伤、移植物抗宿主病、心血管疾病、关节炎、退行性疾病的治疗中显示出巨大潜力[1-3]。2012 年，诺贝尔生理学或医学奖授予成熟细胞重新编程得到类似于胚胎干细胞的诱导多能干细胞，再次给人源干细胞及其衍生品在临床治疗领域的应用注入了强大活力。由于组织分泌的趋化因子等和干细胞表面的相应受体之间的匹配性和相互作用决定了干细胞的归巢特征，新鲜分离的干细胞具有较好的归巢效应，体外扩增会导致归巢能力降低和不可避免的细胞衰老，使干细胞治疗产品产业化生产面临巨大挑战。

 

1.2 免疫细胞治疗产品

 

免疫细胞治疗产品采用生物工程方法体外扩增、改造处理特定的免疫细胞， 以更好地识别和攻击异常细胞或病原体，增强免疫系统对抗疾病的能力而实现治疗目的。以T 细胞为例， 人体内大部分T 细胞是αβT 细胞，根据所表达的辅助受体不同分为CD4+ 和CD8+ 细胞，CD4 和CD8 分子能分别结合组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）Ⅱ类和Ⅰ类分子，识别外来抗原并被激活，分泌细胞因子，协助其他免疫细胞成熟和增殖，促进B 细胞产生抗体或杀死感染细胞。目前，取得较快进展的免疫细胞治疗产品包括CAR-T、肿瘤浸润淋巴细胞（tumor infiltrating lymphocytes，TIL）、T 细胞受体工程化修饰T 细胞（T cell receptor-engineered modified T cells， TCR-T）等均主要针对T 细胞进行体外改造。

 

2007 年， 韩国药监部门批准的细胞因子诱导杀伤细胞（cytokine-induced killer，CIK）治疗产品ImmunCell-LC是从患者外周血提取单个核细胞，在体外通过CD3 单抗和多种细胞因子培养获得的以CD3+CD56+细胞为主要效应细胞的异质细胞群，用于肝细胞癌根治性切除术后肿瘤切除患者的辅助治疗，是首个过继性免疫细胞治疗产品。2012 年，经历了两次急性淋巴细胞白血病复发的6 岁女孩Emily参加嵌合抗原受体 T 细胞CTL-019 临床试验并实现治愈， 引发了广泛关注并成功推动首个CAR-T 产品Kymriah 于2017年获得FDA 批准上市，成为细胞治疗产品商业化生产的重要里程碑。截至目前，全球有12 款自体CAR-T 产品批准上市，其中我国已上市6 款。为提高CAR-T的可及性，从健康供者体内采集T 细胞，并通过体外基因工程改造扩增后制备成现货型同种异体CAR-T（又称通用型CAR-T，universal CAR-T，UCAR-T）呈现出显著优势并受到广泛关注。2022 年12 月， 欧洲药品管理局（European Medicines Agency，EMA） 批准上市的首款同种异体CAR-T 产品Tabelecleucel， 用于治疗既往接受过至少一次EB 病毒相关的移植后淋巴增生性疾病。自体CAR-T 细胞将编码CAR 的脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）转导到源自患者外周血的T 细胞，进一步体外扩增后回输到患者体内，通过特异性识别细胞表面抗原并与之结合、进而使CAR-T 细胞激活并杀伤靶细胞，在恶性血液肿瘤及自身免疫性疾病中取得优异的临床疗效。

 

经体外激活扩增或工程化改造的TILs 可识别患者肿瘤细胞表面的肿瘤标志物，具有肿瘤趋向、浸润能力强、多靶点等优势，在实体瘤治疗方面呈现出积极效果和广阔前景。2024 年2 月， 从患者肿瘤组织中提取并经体外工程化改造的TILs 产品lifileuce（Amtagvi） 获FDA 批准上市，用于治疗先前接受过PD-1 阻断抗体治疗的不可切除或转移性黑色素瘤的成年患者。

 

TCR-T 采用基因工程技术将患者自身T 细胞改造为能够表达特定抗原受体的T 细胞，以定向攻击特定的肿瘤细胞，包含依赖内源性信号机制的天然或工程化TCR，通过靶向结合并定向释放细胞溶解蛋白( 例如穿孔素和颗粒酶) 形成连环杀伤能力。2024 年8 月，全球首个TCR-T细胞治疗产品Afami-cel 上市，用于治疗晚期滑膜肉瘤。TCR-T通过抽取患者外周血T 细胞，将TCR 基因导入T 细胞并扩增后回输患者，是一种高度个性化的治疗产品。

 

除目前已上市的CIK、CART、TILs、TCR-T 以及用于实体瘤治疗的树突状细胞(dendritic cells, DC) 疫苗产品（ 见表2）外，源于自然杀伤细胞（natural killer cell，NK） 和巨噬细胞的CAR-NK、CAR-M 等临床研究也进展迅速。

 

1.3 体细胞治疗产品

 

体细胞治疗产品是将已分化的特定体细胞通过体外培养、扩增或改造后再移植回患者体内，以修复或替换受损组织或器官。1997 年美国批准用于修复股骨踝软骨缺损的Carticel 和2009 年欧盟上市用于膝软骨损伤修复的ChondroCelect 均来源于自体软骨组织，是细胞治疗产品的雏形。2021 年，FDA 批准Rethymic细胞上市，从供体获取的同种异体胸腺组织，经过处理和培养后移植到患者体内，帮助重建免疫力，用于改善某些类型先天性无胸腺症患者的免疫功能。2023 年上市的Lantidra 细胞来自已故捐赠者的胰岛细胞，Ⅰ型糖尿病患者通过肝门静脉输注同种异体胰岛β 细胞分泌胰岛素来控制血糖水平。基因编辑技术发展有望大大提高体细胞治疗产品的治疗效果和应用领域，但同时也面临着巨大的伦理学挑战，研究需遵循科技部2024 年7 月发布的《人类基因组编辑研究伦理指引》相关要求。

 

2、细胞治疗产品体内过程特点

 

细胞治疗产品在患者体内迁移、增殖、分化，并激活或影响下游细胞因子，治疗反应与细胞治疗产品本身及其在患者体内的活力、分布、增殖、分化、耗竭、存续状态等密切相关，因此应基于细胞治疗产品体内过程特点开展相关研究。

 

2.1 细胞动力学表征

 

细胞治疗产品进入体内后通常首先迁移或外渗到相应器官或组织中， 因此， 在输注后数小时内可能出现细胞水平迅速下降；细胞在发挥功能修复、抗原识别、激活免疫反应或分泌细胞因子等作用的同时， 可能出现体内平衡和抗原驱动的快速增殖；抗原减少或激活细胞的程序性凋亡、细胞间接触介导的凋亡后可引起细胞水平下降，持续产生抗原或细胞长期记忆表型又可产生低水平持续增殖，某些细胞治疗产品在单次输注后数月甚至数年仍可测。细胞治疗产品的体内过程可参考药代动力学特征表征方式， 用细胞动力学曲线描述细胞浓度水平随时间变化的过程。全球首个获批上市的CAR-T 产品Tisagenlecleucel（Kymriah）采用群体药代动力学方法获得了患者体内细胞动力学特征，结果显示输注后CAR-T细胞水平呈现快速指数扩增，达峰后又以双指数模式降低， 采用最大观测浓度Cmax、达峰时间Tmax、浓度-时间曲线下面积AUC0-t、半衰期t1/2、最末可测浓度Clast 及持续时间Tlast 等参数表征了CAR-T 细胞在体内的动力学过程。国际药物开发创新与质量联盟（International Consortium for Innovation and Quality in Pharmaceutical Development，IQ）回顾了已获批上市的CAR-T 细胞治疗产品细胞动力学特征，5 种CAR-T产品给药后平均Cmax为40~90cells/μl 或24~260×103 拷贝/μg gDNA， 平均达峰时间约为8~15 天，不同患者间细胞动力学特征差异较大， 通常在70%~400% 之间[4]。“CAR-T之父”Carl June 等[5] 研究发现，两名2010 年参与首批CAR-T细胞治疗（CTL-019）临床试验并获得完全缓解的慢性淋巴细胞白血病患者，10 年后体内仍可定量检测到CAR-T 细胞，且未发现白血病复发迹象。

 

《指导原则》基于细胞治疗产品的体内过程特点，参考国际监管机构相应技术指南及文献研究，推荐了常用的细胞动力学参数。Cmax、Tmax、AUC 常用于描述细胞治疗产品体内过程；Cmax/Tmax可表征细胞进入体内后的扩增速率，以预测潜在的治疗效果或不良反应；Clast 及Tlast 可在一定程度上表征细胞存续状况，因而在预后评估方面具有重要价值。由于细胞固有的生长能力，因此清除率和表观分布容积等参数通常不适用。

 

值得关注的是， 已上市CAR-T 产品细胞动力学参数个体间变异通常较大，可采用群体药动学模型将患者生理病理及药物治疗干预相关因素作为协变量，考察不同患者间暴露差异影响因素。研究表明，患者年龄、肿瘤负荷、靶点表达、疾病严重程度、免疫状况、既往治疗、合用药物情况（包括皮质类固醇或托珠单抗的使用情况等）、产品以及制备工艺（包括CAR-T 产品中的T细胞表型等）众多因素都可影响CAR-T 产品的扩增。TCR-T 细胞动力学特征通常不受淋巴清除、生产制造、白介素（interleukin，IL）-2 合并给药、肿瘤类型等相关因素影响，可能与TCR-T 输注后扩增较低、生物分布限制以及肿瘤微环境差异有关[4，6-7]。虽然其他类型细胞治疗产品相关研究积累有限，但有研究表明不同给药方式可导致MSC 体内过程不同，选择给药方式时应考虑疾病特征和靶器官的血流动力学等因素以获得预期疗效。与药代动力学参数相似但又不完全相同，细胞动力学曲线通常包括分布、扩增、衰减和持续4 个时相。不同细胞治疗产品可能因体内行为不同仅包含部分时相。

 

2.2 生物分析相关考虑

 

为准确表征细胞治疗产品体内过程，需采用适宜的方法，评价细胞活力、增殖与分化能力、体内的分布/ 迁移、耗竭与存续、免疫原性等性质及其与生物学功能的关系。干细胞或体细胞治疗产品可通过检测特定DNA序列或采用放射性同位素成像技术对细胞体内分布进行评估。体细胞治疗产品Lantidra（No.125734/00）上市申请时采用反转录定量聚合酶链反应（reverse transcription-quantative polymerase chain reaction，RT-qPCR）方法通过检测给药后10 周内血液中胰岛细胞水平论证胰岛细胞肝外分布，正电子发射断层成像（positron emission tomography，PET） 技术呈现了同位素标记胰岛细胞肝内分布。

 

目前，检测生物基质中细胞水平的常用分析方法有基于分子检测的实时荧光定量聚合酶链反应（quantitative polymerase chain reaction，qPCR） 和基于表型检测的流式细胞术等。数字聚合酶链反应（digital polymerase chain reaction，dPCR） 可直接获得目标DNA的绝对定量，且无需制作标准曲线，应用日益广泛。流式细胞术通过检测细胞表型信息来提供相应细胞的绝对计数，检测的是完整的单个细胞，可以用来计算总细胞百分比，也可以作为总细胞的一个子集用于参考。qPCR 和dPCR 可检测表达特定基因的细胞数量，灵敏度高且易于实施[4, 8]。对于经过基因修饰的免疫细胞治疗产品，如果一种方法不能完全反映细胞体内过程，通过不同方法对特定基因拷贝数和特定阳性细胞数量进行细胞动力学样本的检测，有助于互相验证检测方法的可靠性，更全面地分析细胞在体内的扩增和存活情况。流式细胞术的检测限通常高于qPCR 方法，有时基于qPCR 的基因扩增试验中检测到转基因，但流式细胞术没有检测到细胞，可能不一定是由于蛋白质表达缺失，而是由于该方法的检测灵敏度低。

 

部分细胞治疗产品可能囿于现有分析方法的限制无法获得相应细胞动力学参数，鼓励探索新技术和新方法，结合作用机制、药效学特点、给药途径等信息表征细胞治疗产品的体内过程。对于因缺乏特异性标记物导致无法区分内源性和外源性细胞及其衍生物时，可通过相应细胞及其衍生物的变化趋势来表征细胞治疗产品在体内的存续状态。

 

对于某些细胞治疗产品，不同批次的转导效率不同可能导致受试者所接受的有效剂量具有较大差异，应采用适宜方法同步开展特定阳性细胞浓度和特定基因拷贝数检测，并关注受试者接受的细胞总数和特定阳性细胞浓度，有助于准确确定细胞治疗产品给药剂量。因此，建议事先设计适宜的样本采集策略，例如输注后最初几天每日取样以描述快速的初始分布和扩增特征，此后采样频率可逐渐降低。扩增后期/ 衰减早期则无需频繁采样，持续阶段可每周、每月甚至每季度采样。此外，生物基质运输时长较长，很难保证生物基质的细胞活力，流式细胞术检测可使用一些含固定剂的采血管以保证检测特定标志物的稳定性[9-13]。对于需要多次给药的细胞治疗产品，应结合药效学特点考虑获得单次和多次给药后的细胞动力学参数，并进行比较获得相应信息以支持给药频率的确定。

 

3、药效学及生物标志物探索

 

细胞治疗产品中不同细分表型细胞及其分泌或刺激分泌特定的蛋白或其他活性成分，决定了细胞的治疗反应。采用药效学研究方法监测这些成分在体内的动力学特性，有助于提供细胞治疗产品对机体的作用、潜在机制及定量规律，在证明药物安全性和有效性方面发挥重要作用。细胞治疗产品的生物活性评估可考察特定基因表达、细胞植入/ 形态学变化或其他生物标志物，也可检测免疫功能变化、肿瘤体积改变或不同类型的生理应答等指标。免疫细胞治疗产品或具有免疫功能的体细胞治疗产品还可考察细胞和体液免疫反应。用于组织损伤修复的细胞治疗产品可根据细胞治疗产品的靶点、作用机制等，采用结构或组织学检测或相应功能恢复的指标作为药效学指标，同时建议关注相关生物标志物。

 

免疫细胞分泌的细胞因子是细胞信号转导的重要物质。常见的免疫细胞产品需关注包括干扰素（interferon，IFN）、IL、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）、转化生长因子β（transforming growth factor-β, TGFβ） 等细胞因子变化。IFN 可通过细胞表面受体发挥预警功能，IL 在细胞增殖、分化等方面发挥重要作用，TNF 具有直接攻击肿瘤细胞的能力，CD8+T 细胞可通过细胞毒效应直接杀伤肿瘤细胞或清除病原体，此外还需关注其分化而成的细胞毒性T 细胞分泌的穿孔素和颗粒酶等。许多细胞因子在生物样本采集后可以由白细胞和血小板释放，采样和处理技术对于最终测得的体内细胞因子水平十分重要，应予以充分考虑。Bai 等[14]对22 位患者的CAR-T 细胞进行单细胞功能蛋白组表征， 发现完全缓解患者体内分泌IL-4、IL-5、IL-13 的Th2 细胞水平显著高于复发患者，进一步研究显示，IL-5 具有良好的预测能力。

 

人源干细胞治疗产品常通过体外改造表达相应趋化因子，提升归巢效率，给药时可能处于不同的分化阶段，所选的生物标志物应尽可能表征其分化状态、归巢特性及相应药效学特征。对于局部给药的干细胞产品，靶器官或组织功能修复或症状评分也可作为药效学指标。干细胞治疗产品的生物活性还依赖于干细胞活化直接或间接释放的许多循环系统中的生物活性因子所引起的局部微环境和细胞因子的变化，因此，鼓励探索将生物活性因子作为潜在药效学指标。用于治疗血液肿瘤的同种异体干细胞治疗产品Omidubicel 开展的药效学研究结果显示，患者给药后CD3+、CD4+、CD8+T 细胞呈现显著增加趋势，患者获得中性粒细胞恢复的时间为12 天。干细胞相关产品通常利用自我更新、多向分化潜能及免疫调节特性来治疗疾病或修复组织，鼓励开展干细胞治疗产品体内过程研究，重点关注细胞的活力、体内的分布/ 迁移、增殖与分化能力和相关生物学功能[15]。体细胞治疗产品Lantidra通过[11C]5-HTP 肝摄取揭示门静脉胰岛细胞移植与代谢功能的相关性，并提供了患者给药后1年内糖化血红蛋白、基础/ 应激C- 肽及空腹/ 餐后血糖等药效学指标检测结果，并论证了胰岛细胞移植次数和血糖水平的相关性从而支持每年给药2~3 次的合理性。

 

细胞治疗产品体内扩增不仅对于疗效是必要的， 也与不良反应密切相关。某些细胞因子会“误导”免疫细胞去攻击自身或加剧炎症反应， 从而产生严重不良反应。例如CAR-T 细胞识别并杀伤肿瘤细胞时， 激活的细胞及其释放的一系列炎症和趋化等因子运输至全身并导致血脑屏障 (blood-brain barrier，BBB) 破坏，从而发生细胞因子释放综合征（cytokine release syndrome，CRS） 或免疫效应细胞相关神经毒性综合征（immune effector cell-associated neurotoxicity syndrome，ICANS）。研究发现，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，监测外周血中细胞水平及细胞因子水平变化，可以尽早识别安全性风险，有利于及时采取预防措施或启动更积极的治疗干预措施。

 

4、暴露-效应关系评估

 

相关研究发现，现有细胞治疗产品通常很难获得良好的剂量-效应关系，相比之下，已上市的CAR-T 都呈现出良好的暴露- 效应关系。究其原因，可能由于细胞治疗产品剂量-效应关系往往被不同患者间暴露水平的高变异性所掩盖。多个CAR-T 产品治疗应答者的AUC和Cmax中位数均明显高于无应答者， 研究发现接受Breyanzi和Abecma 治疗的患者体内更高的细胞扩增水平与更长的无进展生存期（progression free survival，PFS） 或更长的持续反应期（DOR） 相关， 应答者通常比无应答者具有较高的扩增水平（Cmax和AUC0-28d）。与部分患者或无响应患者相比，完全缓解患者更多在早期时间点达到CAR-T 峰值( 第7 天分别为55% 和48%)。接受 Yescarta或Kymirah 治疗的完全缓解的漫大 B 细胞淋巴瘤患者CAR-T 细胞扩增水平( 中位数为132 个细胞/μl) 明显高于部分缓解患者，CAR-T 细胞中位寿命更长（8.3个月），输注后3 年仍可检测到CAR-T 细胞[7-12]。

 

文献研究显示， 已上市6种CAR-T 细胞治疗产品中的3 种（Yescarta、Tecartus 和Breyanzi）在神经毒性方面也观察到了类似的暴露- 反应正相关。大部分CAR-T 细胞治疗产品≥ 3 级CRS 受试者的AUC 和Cmax倾向于高于<3 级CRS 受试者，尤其是在Tecartus，观察到的暴露量高出300%。研究人员对236 例接受CD19 CAR-T治疗的不同类型淋巴瘤患者进行了随访，并在输注后不同时间对其中188 例患者的外周血CD19CAR-T 细胞扩增情况进行检测，结果显示，CAR-T 细胞扩增增加与严重ICANS 风险之间存在显著相关性[4-11]。最新批准上市的Aucatzyl 具有快速的靶标结合脱落率，最大程度减少编程T 细胞的过度刺激，提高治疗的安全性和T 细胞扩增/ 存活率。关键研究FELIX 显示，获得缓解并在缓解期接受巩固性干细胞移植的患者中，59% 的患者呈现CAR-T细胞持续存在， 失去CAR-T细胞续存患者复发或死亡风险是细胞续存患者的2.9 倍[12]。因此，开展不同剂量方案下的暴露- 效应关系研究，可为科学解释细胞治疗产品安全有效性、寻找最佳剂量及制定不同患者人群给药方案提供支持性证据。

 

细胞治疗产品通过复杂生物信号通路调控发挥治疗作用，不同供体来源、工程化或生产工艺特点、生物学活性和宿主免疫系统等共同决定细胞治疗产品的体内过程。定量药理学方法已被用于多个已上市CAR-T 产品的临床研究中， 以更好地理解CAR-T 细胞和B 细胞动态对治疗结果的影响，包括患者的反应、不良反应、复发以及相应关键因素。Mueller-Schoell等[17] 采用群体定量系统药理学（quantitative systems pharmacology，QSP） 方法合并了不同CAR-T 细胞表型，表征患者多相CAR-T 细胞动力学特征，并提出预测患者生存结果的潜在指标。Louis R 等[18]建立QSP 模型描述了TCR-T细胞治疗后多种T 细胞表型的体内动力学特征，获得了每个患者在不同剂量与细胞组成下的多相细胞动力学差异，并通过定量分析确定了细胞扩增和持久性影响机制。

 

5、免疫原性相关考虑

 

细胞介导的免疫应答和抗药物抗体（anti-drug antibody，ADA）介导的补体激活，都有可能降低细胞治疗产品的扩增、影响安全性或中和CAR 结构域与肿瘤抗原结合的能力。例如CAR的独特设计结构包括胞外、跨膜、胞内以及共刺激域，都与潜在的主要MHC Ⅰ类和Ⅱ类免疫反应相关；嵌合受体的近膜表达以及正常细胞更新产生的可溶性受体，也可能导致T 细胞引发的体液或ADA 反应；基因编辑过程中引入的基因编辑组分、基因组和病毒载体中的蛋白质，也可能激活先天免疫应答；来自生产培养过程中的污染物以及输注过程中的聚集或团块细胞，也被认为可能激活早期免疫应答。适应性细胞介导的T 细胞应答（CTL 和效应性Th）通常在输注后大约3~6 个月左右发生，并不影响细胞的扩增和靶标结合的阶段，但可能具有长期的记忆成分，并对CAR-T细胞再次给药或连续治疗过程中的细胞动力学和疗效产生显著影响。理论上，细胞毒性T 细胞可以消除CAR-T 细胞，从而减少扩增和持久性。ADA 有可能通过干扰靶标结合来中和CAR 的功能。此外，ADA 可以通过抗体依赖的细胞毒性或补体激活导致CAR-T 的消除。已批准的6种CAR-T 产品中，已有或治疗诱导的ADA 发生率为0%~94%不等。虽然ADA 对细胞动力学的影响可能被个体间变异所掩盖，但是临床试验阶段进行ADA检测对细胞动力学趋势变化及安全有效性评价仍具有重要意义。ADA 不太可能干扰基于qPCR的CAR-T 细胞动力学测定，但有可能干扰基于流式细胞术检测获得的细胞动力学。随着新型多结构域CAR、非B 细胞靶标和实体瘤适应症的发展，监测免疫原性是非常重要的。干细胞治疗产品的免疫原性主要取决于细胞表面表达的MHC 分子，以及其他共刺激分子、附属分子等。经过基因修饰或改造的干细胞相关产品应进行相关的免疫原性研究；异体诱导多能干细胞、异体和异种胚胎干细胞及其衍生物可能诱导免疫应答，故而增加其安全性风险并可能降低后续治疗的可行性及有效性，通常需进行免疫原性的研究；MSC 和自体诱导多能干细胞产品通常免疫原性较低，建议根据前期研究结果评估是否进行免疫原性研究。

 

6、讨    论

 

全球范围内细胞治疗产品已进入“快车道”，细胞治疗产品作为我国新质生产力发展的典型代表， 呈现蓬勃发展的良好态势。UCAR-T、CAR-NK、CAR-M 等细胞治疗产品相关研究相继取得可喜进展。近期，我国学者采用异体通用性CAR-T治疗产品治疗自身免疫性疾病临床研究取得突破性成果，自体诱导神经干细胞来源的多巴胺能神经前体细胞和自体化学编程诱导多能干细胞制备的胰岛细胞等临床应用的成功案例，也给细胞治疗产品研发带来新的曙光。预计随着CRISP-Cas9 等先进技术和脂质纳米粒、外泌体等先进递送系统研究的不断突破，未来稳定可重现的商业化生产细胞治疗产品将占据越来越重要的地位。

 

据统计，我国细胞治疗产品临床研究数量位列全球第一梯队。对于经验有限的全新细胞治疗产品，开展早期临床试验在一定剂量范围内探索细胞治疗产品的安全耐受和初步有效性至关重要。鉴于非临床模型的局限性以及细胞治疗产品“活体药物”的特点，传统药物早期临床研究中起始剂量选择、剂量探索等方法可能并不适用。2015 年FDA 发布的《细胞和基因治疗产品早期临床试验设计相关考虑》（Considerations for the Design of Early Phase Clinical Trials of Cellular and Genen Therapy Products）中也提出此类产品探索最大耐受剂量是不必要的，但各国和地区监管机构均未提出具体方法。《指导原则》起草小组通过调研业内细胞治疗产品研发实践经验，推荐选择基准细胞治疗产品作为对标产品，根据新产品和对标细胞治疗产品在动物模型中最大药理活性比例和对标产品最小临床有效细胞水平，推算全新产品起始剂量具有一定可行性，本文不再赘述。

 

FDA 发布的《嵌合抗原受体修饰T 细胞治疗产品研发相关考虑》简要介绍了CAR-T 产品的细胞动力学参数以及药效学和免疫原性研究基本原则。《指导原则》起草小组通过总结梳理国内外已上市细胞治疗产品开展的临床药理学研究，以及权威杂志发表文献和业内学术团体制定的行业共识文件，参考国际监管机构相关技术要求，详细介绍了细胞治疗产品开展临床药理学研究的总体原则和一般考虑，并对细胞治疗产品剂量探索、细胞动力学和药效学、暴露- 效应关系、免疫原性研究等关键技术及评价标准予以具体阐述，旨在引导研究人员科学表征细胞治疗产品体内过程，并通过监测细胞体内扩增及相应细胞因子水平，更好地量化其疗效和安全性与暴露水平的关系及关键影响因素，尽早发现细胞因子风暴、神经毒性等严重不良反应信号，避免不恰当暴露带来的安全性风险，支持后续临床研究设计、剂量调整及安全有效性评价，以提高研发成功率，推动我国细胞治疗产品的高质量发展。

 

当前全球人源干细胞治疗产品临床研究数量虽然较多，但检测手段的限制导致难以清晰地阐明其迁移和归巢特征，从而使临床转化和成药性面临巨大挑战，上市产品数量远不及免疫细胞治疗产品。我国学者从成药性角度，提出通过各种成像技术监测MSC在不同时间点的生物分布与体内动力学过程，并与药效学数据相结合，构建模型预测适宜的给药剂量，为进一步科学解释验证其安全有效性，提高人源干细胞治疗产品研发转化成功率提供了清晰的路径[19]。

 

细胞治疗产品应用前景广阔，进入体内后以复杂方式与患者机体相互作用，相关研究处于生命科学研究领域前沿，技术突飞猛进。《指导原则》是基于现有的科学认识和技术起草，主要针对细胞治疗产品体内过程研究关键技术、研究内容提供建议，随着技术的发展、认知程度的深入和相关研究数据的积累，相关内容将不断完善和适时更新。

 

引用本文

 

魏春敏,潘鹏玉,高丽丽,吴婷婷,王玉珠.科学表征细胞体内过程，推动细胞治疗产品高质量发展[J].中国食品药品监管,2024(11):32-43.

来源：中国食品药品监管杂志

关键词： 细胞