解读细胞药物药学和药理学部分会遇到的挑战丨医麦新观察
★2028年全球干细胞市场达到184亿美元，如何解决干细胞治疗仍然存在的艰难挑战丨医麦猛爆料★多能干细胞面临发展机遇，悬浮培养系统为大规模生产带来解决方案丨医麦猛爆料
2021年4月8日/医麦客新闻 eMedClub News/--上月27日，百时美施贵宝（BMS）和bluebird bio（蓝鸟）宣布，双方联合开发的BCMA CAR-T细胞治疗产品Abecma（idecabtagene vicleucel; ide-cel）获FDA批准上市。这已经是FDA批准的第五款CAR-T产品。其它四款CAR-T按时间排序，分别是诺华的Kymriah、吉利德/Kite的Yescarta和Tecartus，以及BMS的Breyanzi。
2017年，美国FDA接连批准两款CAR-T细胞治疗，点燃了CAR-T细胞研究热潮，越来越多的企业投身在CAR-T治疗领域，近些年，CAR-T上市浪潮也终于来到亚洲。
日本是首个批准CAR-T细胞产品上市的亚洲国家/地区。2019年3月，日本厚生劳动省（MHLW）批准诺华的Kymriah上市，且被纳入日本医保；2021年1月，MHLW再次批准吉利德/Kite的Yescarta上市，成为日本第二款商业化的CAR-T细胞产品。
紧随其后，新加坡批准了Kymriah，成为第二个批准CAR-T细胞治疗上市的亚洲国家/地区，也是首个批准CAR-T细胞治疗上市的东南亚国家/地区。
另外，据诺华官网显示，Kymriah目前已在中国香港获批上市，由于相关报道较少，暂不清楚合作单位以及获批适应症。
2020年，中国内地也有两家企业向国家药品监督管理局（NMPA）提交了CAR-T细胞治疗产品的上市申请，分别是复星凯特的阿基仑赛注射液（FKC876）和药明巨诺的瑞基奥仑赛注射液（Relma-cel, 研发代号：JWCAR029）。
CAR-T热潮的背后
免疫细胞疗法药学评估仍存挑战
因此，免疫细胞治疗作为新兴领域，监管方面的重视是十分必要的。近年来，国内已颁布了多个适用于免疫细胞治疗产品的指南，包括：《细胞治疗产品研究与评价技术指导原则（试行）》（2017.12）、《CAR-T细胞治疗产品质量控制检测研究及非临床研究考虑要点》（2018.6）、《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）（征求意见稿）》（2021.2）等。这体现了我国对免疫细胞疗法的监管正在不断进步和完善。
药学部分是免疫细胞疗法上市前监管、审评的重点。同时，在迈向上市的进程中，药学部分还渗透在药物研发、临床试验、递交上市等多个环节。BMS/蓝鸟生物的BCMA CAR-T候选产品bb2121的生物制品许可申请（BLA）曾在2020年被FDA拒绝，原因就是对CMC（生产工艺、杂质研究、质量研究及稳定性研究）部分的担忧。
除此之外，免疫细胞疗法相比于传统药物有着截然不同的药学特点。免疫细胞药物的细胞来源、类型、体外操作等都存在着较大的异质性；另外，作为“活细胞”药物，免疫细胞药物在人体内会不断发生变化，治疗原理和体内作用也更加复杂。
更重要的是，鉴于免疫细胞药物这些特殊的性质，该疗法在药代动力学、药效学、质量控制、检测标准等方面也都存在其特殊性和技术挑战。
药学评价的挑战
➤➤➤ 纯度和效力是评价免疫细胞药物质量的重要参数。以CAR-T为例，为表征其纯度，一般通过流式细胞术检测不同细胞表面标志物及其含量。但是，基于CAR-T的异质性，评价纯度的挑战主要有3点：
目前还无法完全解析这种具有异质性的免疫细胞混合物，无法鉴别哪些细胞是外来的，哪些细胞是有效的，哪些细胞是有害的；
对于由患者自身的T细胞制成的自体CAR-T来说，起始材料差异大，单批次数量有限，这对于分批、留样和工艺一致性都存在一定的挑战；
CAR-T需要通过载体（γ逆转录病毒载体、慢病毒载体或非病毒转座子系统）将基因转入T细胞，会产生基因随机插入基因组的不确定性，也会因此改变细胞的表型，产生不确定的异质性。除细胞表型外，细胞培养过程中还可能出现交叉污染的风险，这也是纯度评价需要关注的方面。
➤➤➤ 除了纯度之外，对免疫细胞疗法效力的检测，无论从法规的角度还是希望对患者有效的角度来看，都很重要。目前，CAR-T效力的检测有多个方面，如肿瘤杀伤率或增殖抑制率、IFN-γ的表达量、肿瘤杀伤相关细胞表型变化等。
但是有研究分析，诺华Kymriah的临床疗效可能与体外IFN-γ释放实验不太相关。这也是在意料之中的，因为该细胞因子的释放并不等同于细胞毒性。其实，CAR-T细胞杀死癌细胞的能力，很大程度上取决于输注后CAR-T在体内产生的子代细胞，而非CAR-T细胞本身。
因此，CAR-T细胞的效力可能依赖于具有高复制能力、但细胞毒性或效应功能较低的CAR-T细胞的记忆分化亚群。目前认为，起始材料中CD27+CD45RO−CD8+ T记忆性T细胞亚群的频率，与临床结局的改善有关。
免疫细胞疗法独特的药理学特征
药代动力学
以CAR-T细胞疗法为例，CAR-T细胞在体内遇到肿瘤抗原会增殖，有些记忆亚群可以在体内存活很多年。鉴于CAR-T细胞在体内主动迁移和复制的能力，它在给药后的生物分布和动力学是独特的。传统的药代动力学研究方法并不适合“活细胞”CAR-T，《CAR-T细胞治疗产品质量控制检测研究及非临床研究考虑要点》中指出，CAR-T细胞的药代动力学的检测主要关注靶细胞在体内的增殖水平、分布情况和存续时间。
据分析，诺华Kymriah和吉利德Yescarta在体内有类似的动力学特征。7-14天经过克隆扩增，数量达到峰值，之后有一个缩减期，直至3个月左右，最后一部分记忆性亚群可能会在体内留存数年。
CAR-T特有的药代动力学是研究、监管需要重视的，除此之外其药代动力学的影响因素也是需要考虑的，这些因素主要分为以下几点：
共刺激因子
CAR-T中的共刺激因子，主要是CD28和4-1BB，对于启动和维持T细胞增殖至关重要。CD28促进增殖并增强效应子功能；4-1BB则能够帮助CAR-T在体内的存活，延长其持续时间。
T细胞亚群特征
不同来源的T细胞亚群，对T细胞动力学和长期持续性的影响都有所不同。一些临床前研究数据显示，初始T细胞、干细胞记忆T细胞、中央记忆性T细胞在体内持续时间最久，是CAR-T潜在最优的T细胞亚群。
外源因素
➤ 肿瘤类型：诺华的Kymriah在弥漫大B细胞淋巴瘤（DLBCL）的血液峰值浓度要低于B系急性淋巴细胞白血病（B-ALL），但是在DLBCL中的持续时间更久。原因是DLBCL CAR-T更多地进入到组织，而B-ALL CAR-T更多存在于血液中。
➤ 肿瘤负荷：肿瘤负荷通常被认为与CAR-T体内扩增呈正相关。但也不完全如此，如CD19 CAR-T体内扩增并不与肿瘤负荷相关，而与骨髓中CD19+T细胞（肿瘤和非肿瘤均有）相关。不过，与其它CAR-T的相关性目前尚不确定。
➤ 临床因素：患者接受CAR-T治疗之前的化疗清淋，可以提高T细胞扩增的峰值。这可能是宿主淋巴细胞清除后，与有限细胞因子（IL-7、IL-15）的竞争结合减少。另外，有限数据显示，CAR-T细胞动力学不受患者性别、年龄、种族、体重、肿瘤细胞遗传学、疾病分期或者既往治疗的影响。
药效学影响因素
以CAR-T细胞疗法为例，其疗效与患者种族、性别、年龄、端粒长度、既往治疗的次数和类型等无明显相关性。肿瘤类型是与CAR-T临床疗效非常相关的因素。例如，CD19 CAR-T对DLBCL患者的疗效优于B-ALL患者，这可能是由于肿瘤部位的不同、瘤细胞、肿瘤微环境或受疾病类型影响的患者T细胞质量。
CAR-T给药剂量与有效性的相关性不显著，但有几个研究显示BCMA CAR-T治疗多发性骨髓瘤起始剂量和临床结局呈正相关。另有研究显示，靶细胞上靶抗原的密度与CD19 CAR-T、BCMA CAR-T的疗效也没有明显相关。CAR-T只需要少量的靶抗原就可以被激活，这一点与抗体治疗不同。许多研究认为，CAR-T细胞的体内扩增能力和持续时间，与药效有很大的相关性。
根据相关指导原则，研究者需要进一步分析不同T细胞表型的比例与临床有效性之间的相关性，如CD4与CD8的比例、中央记忆T细胞、效应记忆T细胞、效应T细胞以及耗竭T细胞等对体内效力及持久性的影响。研究显示，起始材料中CD27+CD45RO−CD8+ T记忆性T细胞和疗效呈正相关，而LAG3-high/TNF-α-lowCD8+ T细胞与治疗失败相关。
CAR-T治疗的疗效除了需要考虑上述几个方面，耐药机制同样需要重视，原发性或继发性耐药往往都会导致患者的疾病复发。
原发性耐药的机制主要包括两点：1. CAR-T细胞浸润到肿瘤的程度和扩增不足；2. 肿瘤凋亡受体缺失。虽然穿孔素和颗粒酶是CAR-T效应的主要因子，但是Fas等凋亡受体在肿瘤细胞表达下降，也会产生耐药。
继发性耐药最常见于小儿和青年成人B-ALL患者，临床缓解率高（>80%），疾病复发率也高（∼40%）。这可能是由于CAR-T持久性差、基因座突变或缺失而导致肿瘤抗原丢失。
免疫细胞治疗解决方案
赋能上市进程中的各阶段
免疫细胞疗法相比于传统药物具有完全不同的药学特征特点，不仅体现在个体化、产量小及批次有限等方面，还存在着起始材料差异大、制备工艺不成熟、生物学效力以及安全性评价复杂等问题。因此，免疫细胞疗法的开发和监管都面临着重重挑战，对有志于免疫细胞治疗的企业来说，这些都是必须解决攻克的问题。
从2017世界首个CAR-T细胞疗法上市到2021年中国首个CAR-T产品上市呼之欲出。这五年，中国细胞治疗行业异彩纷呈，从借鉴到原创，蓄势待发，万众瞩目。作为一众先驱企业的核心供应商，赛默飞见证了医学奇迹，鼎力产业成长。赛默飞深谙细胞免疫治疗产业化之道，为将“好的研究”转化为“好的药物”提供切实的路径。这一季赛默飞提供免疫细胞应用解决方案，涵盖免疫细胞疗法上市前药理、生产工艺及质控分析；CAR-T全流程解决方案；创新领域的探索（NK、TIL、巨噬细胞）。
赛默飞提供超过100项领先临床应用案例背书的高度专业化CTS（Cell Therapy Systems）产品线，按cGMP标准生产，拥有严格测试和支持文档，蕴含比研究级产品更有效的监管途径，不仅事半功倍，更可以让客户放心地将细胞治疗创新研究转移到临床与商业化生产，相信依托于扎实数据支撑的一座座里程碑，将连线擘画产业化的成功之路。
医麦课堂携手赛默飞，将在2021年第2季度上线“解码细胞免疫治疗，鼎力相助现在与未来”系列线上专题讲座，届时欢迎各位在线交流学习！第一期课程将在4月13日上线，由美迪西科学和技术发展部高级主任 韦毅，带来《CAR-T细胞药物的药理学研究策略》的精彩分享。
参考资料：
1.http://www.cde.org.cn/news.do?method=largeInfo&id=07f7e7ac5633c860
2.https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-pharmtox-031720-102211
3.《细胞治疗产品研究与评价技术指导原则（试行）》
4.《CAR-T细胞治疗产品质量控制检测研究及非临床研究考虑要点》
5.《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）（征求意见稿）》
6.https://www.thermofisher.com/cn/zh/home.html