思维导图解读版——《细胞治疗产品临床药理学研究 技术指导原则（试行）》

细胞治疗产品临床药理学研究（试行）

目录 2

一、前言 ......................................... 3

二、基本原则 ..................................... 4

三、剂量探索 ..................................... 6

（一）研究目的 ................................ 6

（二）研究设计 ................................ 6

四、细胞动力学和药效动力学 ...................... 11

（一）细胞动力学 ............................. 11

（二）药效动力学 ............................. 13

（三）生物分析方法 ........................... 14

五、暴露-效应关系 ............................... 15

六、定量药理学模型应用 .......................... 17

七、免疫原性 .................................... 19

八、其他考虑 .................................... 21

九、参考文献 .................................... 23

一、前言

近年来，随着先进治疗技术的迅猛发展，细胞治疗产品 为严重及难治性疾病提供了新的治疗思路与方法，存在迫切的临床需求，细胞治疗产品的研发和注册申报数量明显增加。细胞治疗产品属于“活体药物”，与传统化学药物和生物药物相比，其作用机制及体内过程均存在明显不同。开展细胞治疗产品临床药理学研究有助于阐释其复杂的作用机制，高效 获得适宜的给药方案，旨在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以及上市后合理使用，在创新药物研发过程中发挥着重要作用。为明确细胞治疗产品临床药 理学研究技术要求，满足此类产品注册上市的监管要求，制 定本指导原则。随着技术的发展、认知程度的深入和相关研究数据的积累，本指导原则将不断完善和适时更新。本指导原则所涵盖的细胞治疗产品是指来源、操作和临床试验过程符合伦理要求，按照药品管理相关法规进行研发 和注册申报，用于治疗疾病的人体来源活细胞产品。基于目前的技术，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经基因修饰/改造的细胞治疗产品等。人源干细胞产品主要指起源于人的成体干细胞、人胚干细胞和 诱导多能干细胞，经过扩增、基因修饰、诱导分化等一系列 体外操作，获得的干细胞及其衍生细胞产品。免疫细胞类产 品主要包括肿瘤浸润淋巴细胞治疗产品（ TILs ）、嵌合抗原受 43 体 T 细胞治疗产品（ CAR-T ）以及 T 细胞受体工程化修饰 T 44 细胞治疗产品（ TCR-T ）等，此外，还包括自然杀伤细胞、 巨噬细胞等其它免疫细胞治疗产品（如 CAR-NK 、 CAR-M ）。本指导原则是在原国家食品药品监督管理总局发布的《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）》和《人源性干细胞及其衍生细胞治疗产品临床试验技术指导原则（试行）》基础上编撰，同时参考《创新药临床药理学研究技术指导原则》相关内容，主要对细胞治疗产品临床药理学研究关键技术、研究内容及评价标准予以具体阐述。本指导原则不适用于输血用的血液成分，已有规定的、未经体外处理的造血干细胞移植、生殖相关细胞以及由细胞组成的组织、器官类产品等。

二、基本原则

为表征细胞治疗产品与人体间相互作用规律和特点，解释细胞治疗产品与靶点之间的结合和调控关系，需采用适宜 的临床药理学研究方法，阐明细胞治疗产品体内过程，探索关键生物标志物，评价剂量、体内暴露与安全性和有效性的 61 关系，支持后续临床给药方案的制定。 细胞治疗产品不同于化学药物和生物药物，体内过程复 杂，通常需重点评价细胞的活力、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。此外，由于种属差异原因，非临床研究模型往往难 以准确预测人体内增殖、迁移及免疫反应等过程。不同类型 的细胞治疗产品体内过程也不尽相同，需根据不同细胞治疗 产品的性质、作用机制、体内过程特点及目标适应症适当调 整研究内容和研究方法。 细胞治疗产品临床药理学研究内容原则上包括剂量探 索、细胞动力学（ Cellular Kinetics ， CK ）和药效动力学（简 称“药效学”， pharmacodynamics ， PD ）、剂量-暴露-效应关 系、免疫原性等。应对细胞治疗产品不同剂量水平下暴露量、 关键生物标志物、替代终点和/或临床终点（包括有效性和安 全性终点）进行量化分析，采用适宜的参数表征细胞动力学 特征及其影响因素，并通过暴露-效应关系支持细胞治疗产 品剂量选择与优化，为其安全性和有效性提供支持性证据。 78 传统的临床药理学研究内容和方法并不完全适用于细 胞治疗产品，应根据细胞治疗产品的具体类型以及适应症人 群生理和病理特点，尽可能采用可行的方法和技术，开展临 床药理学研究。鼓励探索新技术和新方法，以表征细胞治疗 产品的体内过程。 通常情况下，细胞治疗产品不需要开展物质平衡研究。

三、剂量探索

（一）研究目的

在一定剂量范围内，尽早考察细胞治疗产品的安全耐受 性和初步有效性，对全面评估其在适应症人群的获益风险具 有重要意义。剂量探索阶段的研究包括安全耐受性、细胞动 力学特征、生物活性、初步的临床治疗效果及机制验证等多 个方面，可基于具体细胞治疗产品类型、特点（如是否基因 修饰等），结合现有技术手段和科学认知，确定相应阶段具体 研究目的。 细胞治疗产品的体内动力学特征研究应包含多个剂量， 一般应纳入剂量探索阶段的研究目的。通常情况下还包括 对细胞治疗产品活性的初步评估，如细胞在体内的增殖存 活、生物分布、生物学活性相关指标、免疫原性等，并进一 步分析细胞在体内的暴露量与生物活性、疗效及安全性之 98 间的关系。

（二）研究设计

剂量探索研究通常需根据产品特性，结合已有相关研究 结果，综合考虑受试人群、首次人体试验起始剂量、剂量探 索方案、样本量、给药方案、相关评价指标的采样点设计及 生物样品检测方法等多方面因素，合理设计试验。

受试人群 ：受试人群的选择应充分考虑预期获益和潜在 风险，细胞治疗产品通常直接纳入适应症患者，不建议选择 健康受试者，应结合产品作用特点、疾病严重性和病情进展 等确定适宜的研究人群。具体可参考《免疫细胞治疗产品临 床试验技术指导原则（试行）》、《人源性干细胞及其衍生细胞 治疗产品临床试验技术指导原则（试行）》等相关要求。

起始剂量 ：细胞治疗产品的起始剂量确定比较复杂，通 常首先确定一个预期安全并具有药理作用的剂量。在评估了 安全和最小生物有效剂量后，可进一步探讨剂量。同时，初 步评估暴露量与效应之间的相关性，并根据细胞动力学、药 效学、细胞活性、安全性数据和后续分析的总体情况，确定 有效剂量范围和推荐剂量。由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，传统的起始剂量计算方法 可能并不适用。 对于经验有限的全新细胞治疗产品的起始剂量选择，可 以尝试将非临床模型中剂量异速缩放至人体剂量，如基于体 表面积（ body surface area ， BSA ）将动物有效剂量转换为人 体等效剂量，但此方法需充分考虑种属间的细胞动力学差异， 存在较大不确定性。另一种将非临床剂量转化到临床剂量的 方法是根据基准和有效活性细胞数量，利用从既往非临床和 临床数据确定的活性细胞数量确定初始剂量。该方法适用于 可获得有限的临床研究数据的新型细胞治疗产品。 对于有一定临床研究基础，如开展过研究者发起的研究 （ investigator initiated trial ， IIT ），但尚未开展注册临床试验 的细胞治疗产品，在选择起始剂量时，需全面充分调研既往 相关研究信息，通过对疾病类别、靶点生物学特征、体内免 疫细胞平衡状态、给药途径、具体细胞产品特性（如 CAR-T 131 细胞中特定的 CAR 设计、基因修饰情况、表型和制造条件 等）、疗效和安全性及模型模拟预测结果等信息的充分分析， 评估预期起始剂量是否存在不可接受的风险,科学合理的进 行临床研究设计，最终确定适宜的初始剂量。通常情况下， 同一类型细胞治疗产品用于不同适应症时起始剂量可能有 所不同。 此外，细胞治疗产品的预期有效剂量可能是基于某种特 定的细胞类型，产品中的其他类型细胞可能导致潜在的不良 反应。由于活性细胞亚群可能未知，起始剂量的确定主要取 决于最能代表所需活性的特定亚群，同时综合考虑其他可能 共存的细胞亚群相关生物学活性。例如，对于源自脐带血或 其他造血组织的细胞治疗产品，有核细胞总数可能作为剂量 标准，但 CD3+ 细胞的数量对于考虑特定安全性结果（如移 144 植物抗宿主病，即 GVHD ）可能是剂量考虑中的重要因素。 在发挥治疗或不良效应的细胞亚群尚未明确时，收集最终细 胞治疗产品中各种细胞亚群的数据，并比较与这些不同亚群 相关的临床结果，有助于确定对产品安全性和有效性最为关 148 键的细胞亚群。

剂量调整方案 ：剂量探索过程中，安全性是剂量调整方 案的重要考虑因素。剂量调整幅度需整合预期或已获得的安 全性和有效性数据，充分考虑剂量范围、暴露情况、产品特 性和/或患者靶点表达情况等多种因素。不同剂量组之间应 尽量减少暴露重叠范围，以探索细胞动力学特征随剂量的变 化规律。细胞治疗产品的实际给药剂量可能是围绕目标剂量 波动的一个剂量范围，应根据具体情况事先设定可接受的波 动范围。 细胞治疗产品给药后较短时间内可能同时观察到疗效 和毒性反应，疗效和安全性信号可能存在重叠,建议剂量探 索过程中关注毒性和疗效概率区间，以最大限度地提高患者 的获益。改良毒性概率区间（ mTPI ）和贝叶斯最优区间（ BOIN ） 等方法可能比传统“ 3+3 ”设计具有更高的研究效率，同时尽 可能降低安全性风险。 此外，细胞治疗产品的给药剂量设计还需考虑疾病严重 程度、是否根据体重或 BSA 给药、分段给药还是固定剂量给 药等情况。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有很大差异，建议关注 受试者接受的细胞总数和细胞存活率。推荐采用适宜方法同 步开展活细胞总数和特定基因拷贝数检测，有助于准确确定 10 / 26 细胞治疗产品给药剂量。 给药方式 ：给药途径会直接影响细胞治疗产品进入体内 后的行为，临床研究中常见的给药方式包括经循环系统全身 给药和靶部位局部给药。应根据适应症、疾病严重程度、治 疗需求、靶点分布、预期毒性，并结合临床操作可行性综合 考虑，选择适宜的给药途径。细胞治疗产品通过静脉给药时 需关注严重栓塞事件，局部给药时需关注可能因给药造成的 创伤或并发症。细胞治疗产品局部给药后，病灶部位微环境 等诸多因素可影响细胞的存活、增殖、迁移或分化能力。干 细胞靶部位局部给药相较于全身系统给药，细胞可在靶部位 快速定位，提高其归巢性，并可能通过在靶部位表达和分泌 细胞因子/调节因子起到局部和/或全身治疗作用。 首次用于人体的细胞治疗产品通常采用单次给药，仅当 有足够的证据提示安全性风险较低且多次给药可能增加获 益时，在早期试验中可考虑采用多次给药的方式。在临床方 案设计时还应充分考虑细胞治疗产品在体内的预期存活时 间及相应的功能，例如 CAR-NK 产品给药后产生的细胞因子 水平较低，在体内存活周期短，一般 1-2 周，可能需要多次 给药，可根据体内细胞动力学特征及受试者疾病种类和个体 差异确定合理的给药频率。

采样点设计 ：在剂量探索研究阶段通常会采集相关生物 样品用于评估产品的细胞动力学、药效动力学和免疫原性。 通常需科学合理地设置细胞动力学样本采集时间点以全面 描述产品的细胞动力学特征。输注给药的细胞治疗产品可能 需要在给药早期密集采样来捕捉分布阶段的特点。对于在体 内存续时间较长的细胞产品，需保证足够的采血时长以获得 准确的终末半衰期，或当两个连续的样本均低于检测方法定 量下限（ BQL ）时即可停止采样。药效学和免疫原性评估的 生物样品采集时间点需根据产品的作用机制具体考虑。

样本量 ：由于不同患者给药后安全性和有效性存在较大 变异，因此剂量探索研究的样本量应具有科学合理性，尽可 能提供可评价的剂量探索研究数据。如扩展多个队列可发现 观察期内未发现的不良反应，帮助进一步优化 II 期研究推荐 剂量( RP2D )，扩展队列的剂量设计及其样本量应能满足相应 阶段的研究目的。 204 四、细胞动力学和药效动力学

（一）细胞动力学

细胞治疗产品进入体内后通常不经历典型的吸收、分布、 代谢和排泄过程。在可行的情况下，应进行细胞进入体内后 的动力学过程评估，免疫细胞进入体内后一般经历分布 （ distribution ）、增殖（ proliferation ）、耗竭（ exhaustion ）等 过程。干细胞因具有自我更新和分化的特点，进入体内后主 要经历分布（ biodistribution ）、迁移（ migration ）、定植 （ colonization ）、增殖（ proliferation ）、分化（ differentiation ）、 存续（ survivability ）等阶段。不同类型细胞的体内过程存在 一定差异，应关注体内的分布和扩增，这些产品可能会在体 内持续存活数周甚至数年，其浓度水平（通常以单位体积的 细胞数量或特定基因片段拷贝数来评估）随着时间的推移缓 慢下降。对于可定量检测的细胞治疗产品，通常采用细胞浓 度 - 时间曲线表征其进入体内后的动力学行为。细胞动力学曲 线可包括分布、扩增、衰减和持续 4 个时相。部分细胞治疗 产品可能因体内行为不同仅包含部分时相。 适宜的细胞动力学参数可表征细胞在体内各阶段的特 征，可以通过非房室分析 ( NCA ) 或群体药代动力学（ PopPK ） 等方法来计算细胞动力学参数。常用的细胞动力学参数有 Cmax 、 Tmax 、 AUC0-t 、 t1/2 、 Tlast 、 Cmax/Tmax ，对于需要多次给药 的细胞治疗产品，应结合 PD 特点考虑多次给药后的稳态细 胞动力学参数。由于细胞治疗产品在体内的存活及增殖 / 扩增 过程复杂，与多种因素相关，其暴露水平在患者间的变异与 化学小分子药物或生物制剂相比会更大。进行细胞动力学评 价时应根据具体情况选择适宜的参数，也可探索其它适宜的 方法表征细胞体内过程。 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 233 势来表征细胞治疗产品在体内的存续状态。干细胞相关产品 通常利用其自我更新、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。

（二）药效动力学

药效动力学主要研究细胞治疗产品对机体的作用、潜在 机制及其定量规律。细胞治疗产品在体内可能分泌或刺激分 泌特定的蛋白或其他活性成分，监测这些成分在体内的动力 学特性有助于提供对疗效潜力的早期解读，在证明药物的安 全性和有效性方面发挥重要作用。 通常可根据细胞治疗产品的靶点、作用机制等选择药效 学指标，建议关注相关生物标志物。细胞治疗产品的生物活 性评估可包括基因表达、细胞植入、形态学变化和其它生物 标志物等特殊指标，也可包括免疫功能变化、肿瘤体积改变 或各种类型的生理应答等更常见的指标以及因技术发展可 以检测的指标。如果是具有免疫功能的体细胞治疗产品，如 癌症免疫细胞产品，药效学指标包括细胞和体液免疫反应。 如果是组织工程产品，预期用途是恢复 / 替换细胞 / 组织，则结 构 / 组织学检测可能是潜在的药效学指标。 免疫细胞治疗产品通常依赖细胞因子实现其效应功能， 如常见的免疫细胞产品中 CD4+ 和 CD8+ 细胞应有一定比例， CD4+ T 细胞通过分泌细胞因子激活吞噬细胞清除病原体功 能，需关注的细胞因子包括干扰素（ interferon ， IFN ）、白细 胞介素（ interleukin ， IL ）、肿瘤坏死因子（ tumor necrosis factor ， TNF ）、转化生长因子 β （ transforming growth factor-β, TGFβ ） 等。 CD8+ T 细胞则通过细胞毒效应直接杀伤肿瘤细胞或清 除病原体，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。 干细胞产品在给药时，可能处于不同的分化阶段，所选 的生物标志物应尽可能具有表征其分化状态及相应的药效 学特征的能力。对于局部给药的干细胞产品，靶器官/组织功 能修复或症状评分也可能作为药效学指标。由于干细胞的生 物活性还依赖于注射干细胞或其他细胞(即干细胞活化)直 接或间接释放的许多循环系统中的生物活性因子（如转录因 子、细胞因子、生长因子等），鼓励探索将生物活性因子作为 潜在药效学指标。许多细胞因子在生物样品采集后可以由白