中国间充质干细胞药物开发流程

在全球范围内，干细胞药物的开发和上市一直备受关注，经常成为媒体和大众眼中的宠儿和热点。韩忠朝教授团队发表在STEM CELLS Transl Med .的一篇文章，为我们阐述了间充质干细胞药物开发的全过程，这有助于我们对间充质干细胞药物开发流程认识更清晰,理解更深刻。强烈推荐细胞从业者收藏，并细细阅读！

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。

药效学研究，应采用可靠的方法来验证 MSCs 的治疗机制，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、以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，以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。

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以及 MSCs 产品总体安全性评估的影响。

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，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，也可以为重复给药毒性试验的剂量设计提供一定的参考。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。

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的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的价值。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的观察指标，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。

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：

a）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；

b）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；

c）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；

d）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；

e）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。

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、临床适应症和临床使用人群，并应根据具体情况进行详细分析。

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。

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。

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。

MSCs 产品的治疗潜力来源于其多种特性，包括

1）分化为各种细胞系的能力

2）分泌对生存和增殖至关重要的可溶性因子

3）调节免疫反应的能力

4）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。此外，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。

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 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。

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。 

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。

验证性临床试验，应在目标适应症人群中进行，应有足够的样本量，合理的控制，选择要达到的具有临床意义的研究终点，以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、疗效持续时间以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。

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。 

在早期试验中，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的变化（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。

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（如与适应症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。

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。

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 前沟通交流议会议。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60min，偶尔可增加至90min。

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。

IND提交

PRE-IND 会议召开后，申请人拿到达成一致意见后签署的会议纪要后就可以进行IND申请的提交。当然，申请人必须充分解决在 PRE-IND 会议上提出的任何问题才能成功取得达成一致会议纪要。

自2018年2月起，细胞治疗产品应按照人用药品注册规范共同技术文件组织指导文件进行资料准备。收到 IND 申请后，CDE有 5 天时间检查提交材料的完整性，根据生物制品注册验收和评审指南（II类治疗性生物制品，征求意见稿）决定是否接受 IND 申请。CDE 在接受申请后，将会给申请人一个受理号，并向申请人发出受理通知，IND 受理后，CDE 将进行专业审评和审批。

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。

 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。在中国，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。