A.动物模型/物种选择 (Selection of Animal Models/Species)
Q1.对于细胞和基因治疗产品的某些非临床研究,FDA关于充分动物物种选择的建议是什么?
选择用于非临床药理/毒理(PT)研究的动物物种时,关键考虑因素包括:研究性细胞和基因治疗(CGT)产品在该物种中是否具有药理活性;使用预期的临床递送装置或程序进行产品给药的技术可行性;动物与人类在给药途径(ROA)和产品预期到达的目标解剖部位方面的生理学和解剖学可比性;以及所选物种对产品潜在毒性的敏感性。对于细胞治疗(CT)产品,具体考虑因素包括该物种/品系支持CT产品存活和植入的能力,或是否存在合适的类似动物产品。对于基因治疗(GT)产品的额外考虑因素包括物种对载体的许可性或易感性、载体转导谱、以及对载体和表达转基因的药理反应。FDA支持3R原则(即减少、优化和替代动物使用),以鼓励在非临床开发项目中审慎使用动物。如果申办者希望使用其认为合适、充分、经过验证且可行的非动物测试方法,FDA鼓励申办者与我们沟通。FDA将考虑此类替代方法是否可被评估为与动物测试方法等效。
Q2.关于选择用于评估CGT产品活性的药理学研究的动物模型,FDA是否有具体建议?
申办者应考虑特定动物或疾病模型与目标患者群体的生物学相关性。这可能取决于产品的特性、拟议的临床适应症,以及在选择用于药理学研究的动物模型时使用预期临床递送装置或程序的可行性。申办者应在pre-IND会议和IND提交中为动物模型/物种选择提供科学依据。应提供关于每个动物模型生物学相关性的全面讨论及支持数据。这应包括但不限于以下内容:(1)在每个动物模型中观察到的疾病表型或损伤的进展情况;
(2)每个模型的寿命;
(3)动物模型与拟议患者群体之间的异同(例如,病理生理学、生物化学、功能变化等);
(4)相对于疾病发生和进展的产品给药时间(与拟议患者群体相关),以及;
(5)动物与人类在递送方法和目标解剖部位方面相关解剖学和生理学的描述;
疾病动物模型的选择应基于科学,并使申办者和FDA能够评估预期临床产品的安全性和生物活性。
Q3.如果没有可用的疾病动物模型来评估研究性产品,应采取什么方法?
当目标疾病的动物模型不可用,或者研究性CGT产品与动物模型不兼容时,申办者应提供来自其他来源的支持数据。一些例子包括体外研究、计算机模拟(in silico)研究、使用类似动物产品的体内研究,以及评估相关产品或适应症的非临床或临床数据。申办者应整合这些数据,以建立充分的科学依据来支持拟议的临床试验。如果没有可用的目标疾病动物模型来评估CGT产品的活性和安全性,关键的安全性研究通常在健康动物中进行,以识别与CGT产品或给药程序相关的潜在毒性。
Q4.即使存在动物模型,是否可以使用替代测试方法或新方法方法论(NAMs)来代替动物研究?
任何研究性产品的非临床项目都应在范围、复杂性和整体设计方面进行个性化定制。任何潜在替代方法(例如,体外或计算机模拟测试)的建议及理由,应在与FDA的早期沟通会议期间提交(参见本指南第III.B节)。FDA对由科学支持并能产生科学有效数据的替代方法持开放态度,并将考虑在特定使用情境下是否可以使用此类替代方法来代替动物测试方法。
B.非临床研究的产品选择 (Product Selection for Nonclinical Studies)
Q5.在评估人类和类似动物CGT产品的相似性时,需要考虑哪些重要方面?
在动物中评估预期的临床产品并非总是可行。这可能是由于在动物模型中施用人类特异性CGT产品后可能产生异种反应,或者转基因产物或靶点在人类和动物物种之间的同源性存在差异。因此,根据产品类型,在动物研究中使用类似动物产品可能是一个合适的替代方案。类似动物产品应尽可能代表预期的临床人类产品。在pre-IND和IND提交中,应提供类似动物产品与预期临床产品之间的充分比较。根据CT产品的类型,这种比较应包括但不限于以下特征:产品特性、细胞类型、细胞表型、功能、生产(即程序、配方、稳定性、效力)和其他关键质量属性(CQAs)。对于GT产品,额外的考虑因素可包括,例如,载体/转基因序列、靶点特异性和/或转基因表达水平。由类似动物产品的体外和/或体内非临床评估产生的数据是否适合用作比较,将根据具体情况进行评估。
C. 致瘤性 (Tumorigenicity)
Q6. 关于在首次将CGT产品用于人体受试者之前进行致瘤性研究,FDA的建议是什么?
在研究性CGT产品首次用于人体(FIH)临床试验之前评估其致瘤潜力取决于研究性CGT产品的类型。例如,在确定评估CGT产品致瘤性潜力的必要性时,应考虑CT产品的分化状态、体外细胞操作的程度、遗传物质整合到宿主基因组的可能性、GT产品中表达的转基因、以及体内分布和持久性特征。致瘤性研究通常对于多能干细胞衍生产品是必要的,这些产品具有异常细胞增殖、分化和畸胎瘤形成的潜力。申办者可以在专门的研究中进行致瘤性测试,或将其作为非临床安全性/毒理学研究的一个组成部分。用于体内评估致瘤性的动物物种/品系应允许研究性产品在通过计划的临床ROA给药后能够植入并长期存活。致瘤性研究中包含的动物数量应足以收集所有方案指定的参数并检测低频率事件。因此,确保有足够数量的动物被随访至计划处死时间点以进行有意义的数据解释非常重要。致瘤性研究的持续时间和选择合适的处死时间点应基于研究性CGT产品的体内分布和持久性特征。申办者应确定任何检测到的肿瘤的细胞来源(即,它们是源自宿主细胞还是供体细胞)。应注意,类似动物产品通常不适合用于致瘤性测试。如果申办者认为致瘤性研究不必要,他们应在提交给OTP的申报资料中提供科学依据和支持数据以供审查。
D. 概念验证研究 (Proof-of-Concept Studies)
Q7. 为什么概念验证(POC)数据对CGT产品很重要?FDA能否详细说明在进行临床试验之前,需要多少以及何种类型的POC数据是合适的?
POC研究对于评估生物活性、确定ROA的可行性以及为在目标临床人群中使用研究性CGT产品提供理论依据非常重要。POC研究通常描述研究性CGT产品的推定作用机制,并有助于确定初始临床试验的潜在活性剂量水平范围和优化给药方案。一旦获得POC数据,申办者在pre-IND会议上讨论这些数据的充分性以及计划的关键毒理学研究方案的细节会很有帮助。如果提交的POC数据不足以支持计划的非临床研究,可能会要求申办者进行额外的POC研究。此外,在启动对风险超过最小风险的儿童临床研究之前,POC研究的数据可用于支持直接获益前景。申办者应在IND提交中提供每次POC研究的药理学总结和最终研究报告。非临床数据是否足以支持在拟议临床试验中施用研究性CGT产品,是基于对IND中POC和安全性数据的审查来确定的。
E. 毒性 (Toxicity)
Q8. 对于某些产品,申办者是否可以在不进行非临床毒理学研究的情况下提交IND?
IND必须包含关于药物在实验室动物或体外进行的药理学和毒理学研究的充分信息,基于这些信息,申办者已得出结论认为进行拟议的临床研究是合理安全的。非临床毒理学/安全性研究的设计应基于产品类型、ROA和预期的临床适应症。毒理学/安全性研究对于表征在拟议临床试验中施用研究性CGT产品的潜在风险非常重要。关于CGT安全性和毒理学研究的一般性指导,请参考《临床前评估CGT指南》。如果申办者认为无需进一步毒理学测试即可提供关于药物毒理学研究的充分信息(针对特定产品),他们应在IND提交中提供对现有数据的讨论以支持研究性产品的安全性特征,并提供他们认为不需要进一步毒理学评估的科学依据。
Q9. 对于单次给药的研究性产品,关键毒理学研究的持续时间有哪些考虑因素?
评估单次给药的关键毒理学/安全性研究的持续时间将根据产品特性和预期临床人群的ROA而变化。研究持续时间应基于研究性CGT产品的生物分布(BD)和持久性特征来确定。这些数据可以在初步安全性和BD研究中获得。关键毒理学/安全性研究应有足够的持续时间来评估潜在的急性和长期毒性,以及任何发现可能缓解或稳定的可能性。在研究性产品给药后,应包含多个处死时间点,以全面表征潜在的不良发现。申办者应提供其理由,并附上支持数据,以证明其安全性/毒理学研究的剂量水平、处死时间点和持续时间的合理性。
F. 细胞分布/生物分布研究的设计 (Design of Cell Distribution/Biodistribution Studies)
Q10. FDA是否推荐某些用于细胞分布或载体生物分布研究的测试方法?
对于CT产品,已使用各种方法评估体内细胞分布,例如用于检测放射性同位素标记细胞、基因修饰细胞(例如,表达绿色荧光蛋白)、纳米颗粒标记细胞(例如,右旋糖酐铁纳米颗粒)的成像模式,或使用qPCR分析和免疫组织化学来鉴定人源细胞或与宿主核型不同的细胞(例如,性别)。体内成像技术的一个潜在优势是,在许多情况下,可以对同一动物进行随时间推移的评估,从而减少变异并减少使用的动物数量。如果对细胞进行修饰以启用此类成像技术,应提供数据以支持CT产品的活力和功能。对于GT产品,建议使用定量和灵敏的检测方法(如qPCR)来分析载体在各种组织/生物液体中的BD和持久性。对于经PCR分析确定载体呈阳性的样品,还应使用适当的方法测量转基因mRNA和/或蛋白质表达水平。确定由载体转导产生的蛋白质表达水平可以为产品的安全性和潜在生物活性提供信息。有关详细信息,请参阅FDA的指南《S12 基因治疗产品的非临床生物分布考虑:行业指南》和《人体基因治疗产品给药后的长期随访:行业指南》。
G. 剂量水平 (Dose Levels)
Q11. 从动物到人类的剂量水平外推推荐哪些方法?
研究性CGT产品的拟议起始临床剂量水平和计划中的剂量递增应得到非临床POC和安全性/毒理学研究数据的支持。从动物到人类的剂量水平外推方法应基于,例如,体重、目标组织/器官的体积、器官质量或体表面积,具体取决于ROA和产品类型。研究性CGT的拟议起始临床剂量水平通常基于在疾病动物模型中进行的非临床POC研究所获得的产品生物活性来确定,并也应得到非临床安全性研究的支持。剂量水平外推和安全边际应针对在POC和毒理学研究中施用了预期临床产品(或类似产品)的每个动物物种进行确定。撰稿人:Zoey Pang, Grace Tian