- 细胞&基因疗法近些年发展突飞猛进，为很多难治性疾病提供了可能性。随着基因转导和修饰技术、递送载体系统、细胞培养技术等领域的快速发展，细胞&基因治疗取得了突破进展，为难治性疾病（尤其是罕见遗传性疾病）提供了全新的治疗理念和思路。细胞治疗是指通过生物工程技术，利用患者自体或异体某些具有特定功能的细胞特性，经体外扩增、特殊培养处理后，使这些细胞具有增强免疫、杀死病原体和肿瘤细胞的功能，从而达到治疗疾病的目的。
肿瘤免疫细胞治疗根据细胞类别进行分类，目前主要包括：CAR-T（嵌合抗原受体T细胞）TCR-T（工程T细胞受体T细胞）CAR-NK（嵌合抗原受体NK细胞）TIL（肿瘤浸润淋巴细胞）CAR-M（嵌合抗原受体巨噬细胞）等 - 免疫细胞的复杂性：体内扩增个体化，异质性产量小及批次有限制备工艺复杂起始材料差异大生物学效力以及安全性评价复杂
CGT药物药理药效学研究- 安全药理学研究药物在治疗范围内或以上的剂量时对生理功能潜在的非期望影响；一般包括对中枢神经系统、心血管系统、呼吸系统的影响；根据产品特点，可能需要补充对其他器官系统的研究。
- 体外药效学研究细胞治疗（如CAR-T）的效力检测：肿瘤杀伤率或增殖抑制率IFN-γ的表达量CAR-T细胞表型变化CAR-T的制备与评价
案例：质粒载体构建将PD-1 shRNA整合到CAR质粒中，再通过慢病毒载体转导进T细胞，获得具有PD-1沉默功能的CAR-T细胞。结果表明，PD-1的有效沉默显著抑制了肿瘤微环境的免疫抑制作用，延长了CAR-T细胞的活化时间，从而产生了较长的肿瘤杀伤作用。PD-1沉默的CAR-T细胞显著延长了皮下前列腺和白血病异种移植小鼠的存活期。证明PD-1沉默技术是促进CAR-T细胞对皮下前列腺和白血病异种移植物治疗效果的合适解决方案[1]。此实验中质粒测序工作完全由美迪西完成。
Plasmid containing PD-1 knockdown sequence[4]案例：CAR-T细胞杀伤试验
CAR-T细胞杀伤实验显示CAR-T细胞依赖性杀伤较Mock-T细胞增加 - 体内药效学研究细胞治疗受试物可采用健康志愿者捐赠的血液制备 可采用动物来源替代产品进行一些概念验证性研究（Proof-of-Concept） 非临床试验受试物和临床用样品的异同均应在新药申报时予以说明基因治疗受试物考虑生产过程、关键质量特征（如滴度）、临床拟用制剂等因素 如果有种属特异性，应考察评估受试物在非临床研究中的活性 若载体采用了表达性标签，应分析标签对非临床试验支持性的影响检测方法和评价指标生物发光成像（Bioluminescent Imaging，BLI） 流式细胞术：检测动物体内肿瘤细胞的数量 流式细胞术、ELISA、MSD：肿瘤相关的细胞因子的变化相关参数：瘤体积、瘤重、动物体内肿瘤细胞定植部位和动物中位存活期
- 模型资源：细胞治疗药效评价免疫健全鼠 + 鼠源肿瘤细胞（同源小鼠模型） 免疫缺陷鼠 + 人源肿瘤细胞（CDX模型） 免疫缺陷鼠 + 临床肿瘤组织（PDX模型）免疫重建鼠（PBMC和HSC）+ 人源肿瘤细胞（人源化小鼠模型）免疫缺陷鼠 + 人源肿瘤细胞（大鼠肿瘤模型）溶瘤病毒药效评价免疫健全鼠 + 鼠源肿瘤细胞（同源小鼠模型） 免疫缺陷鼠 + 人源肿瘤细胞（CDX模型） 免疫缺陷鼠人免疫重建（PBMC和HSC）+ 人源细胞（人源化小鼠模型）原位模型及动物手术（原位模型）核酸药物药效评价免疫缺陷鼠 + 人源肿瘤细胞（CDX模型） 免疫缺陷鼠 + 临床肿瘤组织（PDX模型） 免疫健全鼠 + 鼠源肿瘤细胞（同源小鼠模型）转基因免疫健全鼠 + 鼠源肿瘤细胞（转基因小鼠模型）免疫重建鼠（PBMC和HSC）+ 人源肿瘤细胞（人源化小鼠模型）原位模型及动物手术（原位模型）案例：免疫系统重建人源化小鼠模型
Raji-luc荧光素标记淋巴瘤细胞诱导的hPBMC免疫系统重建小鼠药效模型的药效研究案例：双特异性CAR-T药效研究
双靶点CAR-T药物的药效研究
CGT药物药代动力学研究- 药代动力学研究考虑要点暴露量：基因治疗产品应根据产品具体特点考虑非临床研究中的实际暴露情况进行分析评价 生物分布：基因治疗产品生物分布是基因治疗产品在体内靶组织和非靶组织的分布、存续和清除脱落：脱落分析应包括对其排出体外成分感染能力的检测药代（生物分布）检测技术成像技术 流式细胞术免疫组化技术定量PCR技术等案例：肺部细胞治疗分布的检测
qPCR和流式细胞术得到的检测结果一致
CGT药物生物分析- 溶瘤病毒产品的生物分析要素
病毒载体类产品的生物分析要素
细胞治疗类产品的生物分析要素
LNP-mRNA治疗类产品的生物分析要素
寡核苷酸类产品的生物分析要素
基因编辑产品的生物分析要素
美迪西支持CGT产品的系列分析技术平台PK/TK/BD
• 反转录荧光定量PCR（RT-qPCR）
• 定量PCR（qPCR）
• 数字微滴（ddPCR）
• 分子杂交-酶联分析（H-ELISA）
• 分子杂交-电化学发光分析（H-ECL）
• 支链DNA（bDNA）免疫原性
• ELISA
• ECL
• Cell-based Assay
• 抗体阻断
• ELISPOT表达产物（影响）
• mRNA水平：反转录荧光定量PCR（RT-qPCR）
• mRNA水平敲降：反转录荧光相对定量PCR（RT-qPCR）
• 蛋白水平：ELISA,FIA,ECL,Western blotting免疫毒性
• Cytokines：FACS CBA,ECL,Luminex
• Complements：Sigle-plex for Complements美迪西CGT药物生物分析服务经验:CAR-T、CAR-NK等均有成功支持获批IND的经验 溶瘤病毒、寡核苷酸、病毒载体类等均有成功支持获批IND的经验与数家知名药企在LNP-mRNA领域有长期的合作关系美迪西CGT药物生物分析服务优势：拥有自主知识产权的现成通用型的NK细胞的生物分析方法 拥有自主知识产权的现成通用型的T细胞的生物分析方法拥有自主知识产权的现成通用型的干细胞的生物分析方法
CGT药物非临床安全性评价 - 细胞治疗药物的非临床安全性研究主要针对药物潜在的安全性风险而设计展开。在毒理学研究中，应对基因治疗产品进行全面的安全性分析评估，必要时还应评估导入基因的表达产物的安全性。基因治疗产品应能在相关动物种属中有效导入/暴露。细胞治疗（如CAR-T细胞）的非临床安全性风险主要包括：细胞因子释放综合征（CRS）可逆的神经毒性B细胞减少非肿瘤靶向毒性（on-target/off-tumor）移植物抗宿主病(GVHD)成瘤性/致瘤性等CGT药物非临床安全性评价内容：一般毒理学生殖毒性神经毒性复制型病毒风险免疫原性和免疫毒性遗传毒性致癌性局部耐受性参考文献：
[1] Yi-Ju Chen, et al. CAR-T: What Is Next? Cancers. 2023 Jan 21;15(3):663.doi: 10.3390/cancers15030663.
[2] Ana Rosa Saez-Ibañez, et al. Landscape of cancer cell therapies: trends and real-world data. Nat Rev Drug Discov. 2022 Sep;21(9):631-632. doi: 10.1038/d41573-022-00095-1.
[3] Leisheng Zhang, et al. CAR-NK cells for cancer immunotherapy: from bench to bedside. Biomark Res. 2022 Mar 18;10(1):12. doi: 10.1186/s40364-022-00364-6.
[4] Jing-E Zhou, et al. ShRNA-mediated silencing of PD-1 augments the efficacy of chimeric antigen receptor T cells on subcutaneous prostate and leukemia xenograft. Biomed Pharmacother. 2021 May;137:111339. doi: 10.1016/j.biopha.2021.111339.
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