药物研发| 中国间充质干细胞药物开发流程（二）

撰文│赵钦军  韩之波  王家伦   韩忠朝    来源│干细胞者说  如需转载请联系原作者上期推文中，我们介绍了MSCs的基本概况、药物开发概况、相关法规和指南，还有最核心的CMC部分。本期重点介绍国内异体MSCs药物开发的全过程，包括法规、指南、工艺、质量管理、PRE-IND 和IND申请以便获得临床试验许可。

一、药学部分

IND申请中的药学部分必须支持拟定的临床试验；非临床计划的目标应是确定拟定治疗产品的生物学合理性，并确定生物活性剂量水平。

药效学

药效学研究，应采用可靠的方法来验证MSCs治疗机制，并确定生物效应标志物。试验设计应考虑MSCs产品的作用机制、疾病周期、给药流程及细胞在体内的特性和存活时间等因素。建议使用相关的体外和体内模型完成MSCs产品的药效学研究。

药代动力学

药代动力学研究，应能阐明细胞的体内过程和伴随的生物学行为。应根据MSCs的产品类型和特点选择合适的动物模型。通常雄性和雌性模型均应被考虑。根据研究目的和指标的临床价值，建立合适的生物学分析程序，并进行必要的分析验证。药代动力学研究应侧重于靶细胞的增殖、体内生物活性分子的表达和/或分泌，及与宿主组织的相互作用。
通常，药代动力学研究主要包括：细胞的分布、迁移和归巢、细胞分化、凋亡和衰老等等。

二、毒理学部分

MSCs产品的毒理学研究和评估应符合“药物非临床试验良好实验室规范”（GLP）。此外，在非GLP条件下，应解释和评估非GLP对试验结果可靠性和完整性及MSCs产品总体安全性评估的影响。

安全药理学研究

MSCs分泌的活性物质可能对我们身体的多个系统产生影响，包括中枢神经系统、心血管系统、呼吸系统等。MSCs产品也可能影响重要器官功能，安全药理学试验可识别MSCs产品可能产生的人体安全的相关性不良药效学特性。因此，MSCs产品应考虑开展安全药理学试验。此外，如果在毒性试验中发现潜在风险，则应补充相关的安全药理学试验以进行进一步评估。

单次给药毒性试验

单次给药毒性试验，可以获得剂量与全身/局部毒性之间的剂量-反应关系，有助于了解毒性的靶器官，也可为重复给药毒性试验的剂量设计提供一定参考。单次给药时间应考虑细胞的存活时间，一般应比单次给药毒性试验的常规观察时间长。目前，对于MSCs产品，单次给药毒性试验的观察期为1个月。

重复给药毒性试验

试验设计，应包括常规毒理学研究的基本要素，并结合MSCs产品的特殊性，以获得尽可能多的安全性信息。根据MSCs产物的不同特性，应选择可产生MSCs产品生物活性的动物种类用于重复剂量毒性试验。如果可以在没有相关物种情况下进行非临床研究，则非相关物种的动物实验也可能对评估生产工艺、全处方的安全性和非靶向效应具有一定价值。参考《重复给药毒性试验技术指南》需要设计多个剂量水平，包括建议的临床剂量范围和最大可行剂量，以及处方组成和生产工艺。
除常规指标外，还应根据产品特性选择适当观察指标，如行为测试、神经功能检测、心脏功能评估、异位增生性病变（如肿瘤）、生物标记物、活性分子分泌、抗MSCs抗体水平、免疫反应，以及与宿主组织的相互作用。对于重复给药毒性试验时间，ICH指南建议啮齿动物模型为6个月，非啮齿动物模型为9个月。

免疫原性和免疫毒性研究

MSCs产品的潜在免疫原性有待研究。关于免疫原性研究，请参考最新版本的技术研究指南，此外，应注意MSCs产品诱导的免疫毒性。

致瘤性/致癌性研究

MSCs产品的致瘤性/致癌风险取决于细胞的分化状态、生长动力学变化（生产过程中使用的细胞培养工艺引起的）、肿瘤形成的可能性（诱导或增强在宿主和目标患者中）等，需要根据上述特点综合考虑。
目前，关于如何选择动物模型进行致瘤性/致癌性研究，尚无科学共识。致瘤性/致癌性研究应使用临床拟用产品进行检验。致瘤性/致癌性研究需要确保细胞能够在体内长期存活，以研究是否存在潜在的肿瘤形成。在实验设计中应认真考虑以下几个方面：

·适当的对照组（如阳性对照、空白对照），建议有三种不同剂量的MSCs细胞组；·每组必须有足够的动物使肿瘤发生率分析符合统计学要求，建议每组20只；·需要包括最大可行剂量，建议最高组的剂量比建议的临床剂量多10倍；·试药应到达计划的临床治疗部位，同时考虑皮下和临床给药途径；·建议试验周期足够长，一般为6个月。此外，由于免疫排斥，可以考虑使用免疫缺陷啮齿动物模型对人源性产品进行致瘤性/致癌性研究NOD/SCID、NPG、NSG、NOG等。

生殖毒性研究

对MSCs产品的生殖和发育毒性评估主要取决于MSCs产品的特性、临床适应证和临床使用人群，并应根据具体情况进行详细分析。

遗传毒性研究

对于人源MSCs产品，如果产品与DNA或其他遗传物质直接相互作用，则需要进行遗传毒性试验。

特殊安全研究

根据MSCs产品的特点和临床应用，还应考虑评价局部耐受性、组织相容性和对分泌物质的耐受性。

三、临床试验注意事项

当MSCs产品进入临床试验阶段时，研究人员应遵循“《药物临床试验良好临床实践”(GCP)》《人源干细胞及其衍生细胞治疗产品临床试验技术指南（征求意见稿）》(CDE生物制品临床部于2020年7月发布)、《ICH良好临床实践指南（E6-R1）》等要求。
原则上，临床试验的内容应包括临床安全性评价、药代动力学、药效学、剂量摸索和验证性临床试验。此外，具体的临床研究设计可根据不同MSCs产品的性质参考选定的产品生物学指标进行调整。

指标选择

MSCs产品的治疗潜力来源于其多种特性，包括·分化为各种细胞系的能力·分泌对生存和增殖至关重要的可溶性因子·调节免疫反应的能力·迁移至损伤部位的能力MSCs的特性是选择指标的主要考虑因素。此外，研究人员通常根据体外和动物模型药效学选择合适的指标。在临床试验机构注册，论文中报告的指标经某些中心批准药物评价的结果，也推荐作为新指标选择的参考。

受试者保护

受试者选择，旨在确保对受试者的预期风险和潜在利益进行充分的评估，同时实现研究的科学目的。对于具有高风险特征的MSCs产品（如长期或永久影响和侵入性给药），应该选择有望从治疗中获益的患者。受试者选择可能会影响临床试验的风险和获益，这些应在临床试验方案和知情同意书中充分说明。

药效学

在早期临床试验中，主要目的通常是评估产品的安全性，次要目的是初步评估产品的疗效，即药效学评估。评估指标是指可能显示潜在有效性的短期影响或长期结果。在 MSCs产品的活性评价中，可以包括特殊的指标（如基因表达、细胞植入、形态学变化等生物标志物）。还包括免疫功能的变化，或各种类型的生理反应。
如果使用MSCs产品的目的是纠正功能缺陷或受损细胞的生物功能，那么也应该包括MSCs产品的生物学功能，如果MSCs产品的预期用途是修复、免疫、替换细胞、组织，并预期终身发挥功能，则应将相关结构、组织学测试指标作为潜在药效学标记物进行测试，包括显微镜检查、组织学检测、成像技术或酶活性指数检测等。

药代动力学

应尽可能开展MSCs产品的体内过程研究，在临床试验中，应讨论研究要求、可能的方法和可行性，并应注意检测MSCs产品在细胞活力、增殖和分化能力、体内分布、迁移和相关生物活性药物动力学研究。如果需要多次给药MSCs产品，在设计临床方案时应考虑MSCs产品在体内的预期存活时间和相应功能。然而，由于缺乏方法上的限制，药物动力学的实施实际上是相当困难的。

剂量探索

早期临床试验的目的之一是探索MSCs产品的有效剂量范围，如果可能还应确定最大耐受剂量。MSCs产品的剂量，应根据产品质量控制研究和非临床研究中获得的结果确定，并应综合考虑该产品的生物学功效。
一些MSCs产品将在受试者体内长期存在。因此，首次人体试验应采用单剂量方案。在充分了解产品毒性和作用时间后，可进行重复剂量临床试验。剂量增加的设定，应考虑到临床前数据和任何现有临床数据中与剂量变化相关的风险和活动。同时，应充分考虑 MSCs产品的特定安全风险，并应设置足够的给药间隔和随访时间，以观察急性和亚急性不良事件。虽然MSCs产品的剂量可能取决于患者的个体情况，但早期临床试验提供的剂量探索研究的证据仍然是在验证性临床试验中确定剂量的重要基础。

临床疗效

验证性临床试验，应在目标适应证人群中进行，有足够样本量，合理控制，选择要达到的具有临床意义的研究终点，及用于解决这些研究指标的详细统计方法，并且必须确定终点指标的测量方法。统计人员应计算适当的样本量，以回答有效统计效能的问题，
此外，临床试验应能够提供临床给药方案，以产生预期的治疗效果、疗效持续时间及目标人群的获益和风险。先前验证或公认的指标可作为替代终点，其应具有临床意义并与治疗效果相关。如果MSCs产品的疗效，取决于输入细胞生物活性的长期维持，则临床试验观察时间应为根据MSCs产品的预期生物活性设计，并应制定长期患者随访计划。

临床安全性

安全性监测，应贯穿于MSCs产品开发全过程。所有非临床研究中出现的安全性问题都应进行分析并提出解决方案，特别是在缺乏相应的动物模型或缺乏相应的动物模型来预测人与动物在生理差异背景下的安全性的情况下。
早期试验中，其主要目的是评估安全性，基于风险考虑，其他受试者应在第一个受试者的安全性完全暴露和评估后逐案纳入。安全性评价的一般监测，通常包括症状记录和临床常规检查。具体的监测项目取决于多种因素（如MSCs产品的性质及其作用机制、研究人群、动物研究结果和任何相关临床试验经验<包括发表的论文>）。除了一般检查和监测预期和意外的安全问题，也有必要评估MSCs产品的特定预期安全性问题（如急性或延迟输注反应、细胞因子释放综合征、自身免疫反应、移植物衰竭或MSCs产品失活、移植物与宿主反应、相关恶性疾病、供者传染病的传播等）。此外，申请人必须收集临床试验中的所有不良事件，并按照ICH E2A：临床安全数据管理：快速报告的定义和标准的要求向CDE报告和ICH E2B（R3）：个案安全报告（ICSR）E2B（R3）数据元素和信息规范的电子传输实施指南。
在MSCs产品的验证性临床试验和上市后阶段，除了一般症状记录和常规临床检查外，还应注意一些重要生物学过程变化（免疫反应、免疫原性、感染、恶性转化等）。由于MSCs产品的药理活性可能缓慢或延迟，无论受试者是否接受了整个治疗计划，都应持续监测其安全性和药理活性。对于预期具有长期活性的产品，应随访患者以确定其长期疗效，并充分暴露与MSCs产品相关的安全问题。随访的持续时间，应能够提供MSCs产品活动有效性和持续时间的初步证据，并应考虑产品是否导致延迟的因素发病安全问题。
基于风险管理，建议对重复给药产品进行临床安全性研究，在确定最大安全剂量时，应考虑重复剂量的可能性，在MSCs产品的临床试验中，不良反应的频率或严重程度存在很大的不确定性。因此，临床试验计划应包括停止标准、风险评估计划和一个独立的数据和安全监测委员会。

临床试验停止准则

NMPA建议MSCs产品的临床试验计划应包括停药规则，以便随时控制风险和受试者数量。停药规则，通常规定事件的严重程度或频率（如与适应证或给药方式有关的特定医疗事件或死亡）。根据评估结果，临床试验方案可能会进行修订，以降低受试者的安全风险。修订一般包括入组标准的修订（例如，排除有特定不良事件风险较高的受试者），或减少剂量和时间，调整产品配方或给药方式，或改进受试者安全监测方案。调整和改进试验计划后，可恢复试验。

风险管理计划

在制定风险管理计划时，应详细说明常规药物警戒和产品可追溯性。此外，应综合考虑在给药、个体化产品制备、特殊治疗或辅助治疗方面的可能差异，可能导致MSCs产品的疗效和安全性差异。作为风险管理的一部分，应制定标准化和可行的标准操作程序（SOP），临床研究人员应接受系统培训并通过评估。
MSCs产品可能需要特定的长期研究来监测特定的安全性问题，包括失败。应评估长期安全性问题（如感染、免疫原性、免疫抑制和恶性转化）。需要足够的随访时间，来评估MSCs产品的安全性。作为高风险MSCs产品，患者早期随访时间应足够长，甚至终生随访，也可以根据MSCs生产经验的增加，在临床后期可延长或缩短随访间隔时间。

四、召开PRE-IND会议

对于包括MSCs产品在内的任何创新药物，强烈建议与CDE召开IND前沟通交流会议。IND前沟通交流会议为II类会议，在提交首次临床试验申请之前解决重大技术问题。
技术问题主要包括：现有研究数据是否支持拟定的临床试验，以及临床试验受试者的风险是否可控等。会议请求应提交足够的信息（包括临床试验提案、药物和非临床研究信息）。申请人应准备并提交合格的“沟通会议申请表”和“沟通会议材料”。通过CDE官网上的“申请人窗口”提交沟通交流申请，申请时应注明沟通形式，沟通形式包括：面对面会议、视频会议、电话会议或书面回复。鼓励申请人通过电话会议与CDE沟通。笔者认为，面对面的沟通交流是对创新药物最有效的选择。
CDE将决定沟通申请是否符合要求以及申请人提交的沟通形式。CDE通常会在收到沟通会议申请后60天内批准召开PRE-IND 会议。当问题集中且具体时，会议通常最有成效可能的问题，应包括药品研究的前言和背景，并简要说明沟通交流问题的背景和目的，应尽可能避免提出新问题。通常 PRE-IND会议安排为60分钟，偶尔可增加至90分钟。
会议纪要，应按照“沟通和交流会议纪要模板”的要求编写。如果申请人和CDE达成协议，应该陈述他们的共同观点。如果没有达成协议，应该陈述各自的观点。但是笔者建议，申请人制定进一步的计划和建议，以便尽快对不同意见作出回应可接，受并获得CDE的批准的会议纪要。会议纪要，应在会议结束后30天内定稿，当然现场形成会议纪要最好。会议纪要将在定稿后2天内由CDE项目管理人员上传至通信系统，申请人可通过申请人窗口进行查看，会议记录主要包括两部分：共识和分歧，申请人要作为重要文件存档。

五、CDE对IND申请后的操作

在受理IND申请后，CDE将组织药学、药理学毒理学、医学和其他技术人员对IND申请材料进行审查和评估。评审员可能有疑问，提供非保留意见，或在60天内将IND置于暂停临床试验状态。通常，CDE会提出意见和/或问题，并在60天截止日期前联系申请人。此时，申请人及时对CDE专家进行回复，将有助于在60天时间范围内完成申请的审评。通常申请人应该在5个工作日内全面回答这些问题。

在发现的问题得到全面解决之前，CDE可以申请临床暂停以停止临床研究。IND中的几个关键部分是临床方案，包括合适的受试者选择、纳入和排除标准、研究终点、随访周期，停止规则和给药理由（开始剂量/剂量递增）、给药频率和时间表、工艺和质量研究以及安全性、药理学和毒理学研究。对于处于暂停临床试验状态的IND申请，申请人完成补充研究后，可重新提交注册IND申请材料，提交恢复临床试验申请。

六、 转入临床试验

临床试验，MSCs产品开发的最后一步，也是最重要的一步。MSCs产品治疗的安全性和有效性，必须在临床试验中得到验证和确认。当IND启动时，研究人员和临床医生可以根据CDE批准的试验方案进行临床试验。申请人应在进行后续临床试验前制定相应的临床试验计划，经伦理委员会审核批准后实施，并提交相应的临床试验计划和支持信息。申请人应定期在CDE网站上提交试验期间的安全更新报告。临床试验期间的安全更新报告应每年提交一次，并在批准后每一年的2个月内提交。对于临床试验期间可疑的、意外的严重不良反应以及其他潜在的严重安全风险信息，申请人应按照相关要求及时向CDE报告。

七、 未来展望

MSCs从研发阶段到医院的临床应用，需要取得监管部门的批准后方可进行。熟悉监管事项的办理流程，有助于建立IND申请中所需资料准备和提交的清晰框架。在国内，建议尽早与CDE沟通。
在法规监管下，做一个安全有效且质量稳定的MSCs产品很具有挑战性，毕竟MSCs产品是拥有活细胞的固有特征的用于疾病治疗的产品。因此，在临床试验中进行的MSCs的异质群体可能导致不同的结果，MSCs产品生产工艺的优化和生物学效力分析方法的开发和验证可能需要很长时间。此外，生物异质性、原材料标准、特性、试剂、无菌处理和低温保存都是开发过程中检查的必要条件。
相关药物作用机制（MOA）的识别，对于确定异质性的可接受性至关重要。因为在特定临床应用中MSCs活性应有助于选择理想的MSCs群体，无论是一个异质群体还是一个特殊的亚群。目前开发的大多数MSCs候选产品，是在各种方案下扩增的异质性细胞群。因此，MSCs产品可通过体外（细胞和生化）和体内（动物和临床）研究各种特征。MSCs产品需要确保符合标签要求，并符合适用的生物制剂和cGMP法规，CDE要求提交临床研究所有阶段使用的产品数据，以确保质量、特性、纯度、强度和稳定性。
因为与治疗剂量和产品疗效相关，生物学效力检测方法的开发非常重要，生物学效力检测MSCs产品的生物活性，并验证不同批次产品或不同MSCs产品之间的可比性。生物学效力检测数据，需要证明与拟议临床应用的生物学相关性。如果没有生物学效力检测方法，则可以考虑进行替代试验（例如转录组和分泌组分析）。FDA已经发布过指导文件，其中建议开发细胞和基因治疗产品的效力分析。
在提交IND申请之前，有许多关键的转化步骤需要完成（包括工艺开发和改进、分析方法开发和验证、GMP合规车间建立和验证、质量风险评估和管理、药品质量体系建设和实施等等）。所有这些开发步骤相互关联，对于MSCs产品过渡到临床试验非常关键，因此，MSCs产品的开发和IND申请必然是一个漫长而复杂的过程。
一般而言，MSCs产品的IND申请流程包括产品制备、质量测试、质量管理等的合规流程。MSCs产品开发的科学方面主要通过药物发现阶段的基础研究来解决，而合规性 MSCs产品开发主要涉及国家和NMPA关于产品开发过程的参考法规和指南。从MSCs 治疗公司的角度来看，早期制定监管策略是可取的，在整个MSCs产品开发过程中，与监管机构密切沟通和合作也将使监管途径变得简单直接。

《医学参考报》干细胞与再生医学专刊

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