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基于细胞外囊泡的先进疗法研发监管与自律

细胞外囊泡




引言














随着科技的飞速发展,新技术不断涌现,为人类疾病的诊断与治疗提供了更多选择和可能性。在本公众号2024年7月11日的推文“先进疗法的新星——细胞外囊泡(科普篇)”中讲到,细胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EVs)凭借其天然的独特优势与巨大的临床应用前景,在医学界与工业界中备受瞩目,被寄予厚望。然而,这一新兴技术也带来了诸多监管挑战。本文将探讨EVs药品研发的全球监管和行业自律,以期为相关研究和开发者提供参考。

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先进疗法的新星——细胞外囊泡(科普篇)

1


药政监管

1.1 监管分类及机构管辖范围


不同药品(或疗法)的监管路径通常取决于其监管分类,但是EVs领域相对较新,其来源广泛、种类繁杂,相关知识涉及多个领域和学科,难以统一归类并研究。那么如何更好地定义其分类并区分管辖归属呢?

欧美

欧盟的药品监管体系分为法令(Regulations)、指令(Directive)和科学指南(Scientific Guideline)三个层级。在该体系下,适用于先进疗法产品的框架性法规为人用医药产品主要指令Directive 2001/83/EC和集中审批程序(Centralized Procedure,CP)主要法令Regulation(EC)No 726/2004。欧盟针对先进疗法产品(Advanced Therapy Medicinal Products,ATMPs)专门颁布的法令Regulation(EC)No 1394/2007和指令 Directive 2009/120/EC,建立了对此类产品进行监管和上市许可程序的总体框架。


欧盟ATMPs包括三类:

1

基因治疗产品(Gene Therapy Medicinal Product,GTMP)

2

体细胞治疗产品(Somatic Cell Therapy Medicinal Product,SCTMP)

3

组织工程产品(Tissue-engineered Product,TEP)


在欧盟,先进疗法产品必须通过集中审批程序(CP)获得上市许可。由欧洲药品管理局(European Medicines Agency, EMA)下属的人用药品委员会(Committee for Medicinal Products for Human Use, CHMP)和先进疗法委员会(Commission for Advanced Therapy, CAT)进行科学评审,最终由欧盟委员会(European Commission,EC)做出批准上市的决定。

美国的药品监管体系分为法案(Acts)、法规(Rules)和指南(Guidance)三个层级。在此体系下,FDA主要依据《公共卫生服务法案》第351部分(Section 351 of the Public Health Service(PHS))以及法规《美国联邦法规集》第21部分的312号、314号(21 CFR 312,314,分别针对IND、NDA申请的规定)、600-680 号(21 CFR 600-800,针对生物制品的规定)和 1271 号(21 CFR 1271,人体细胞和组织产品的管理规定)对这些药物进行监管。


与欧盟一样,美国也将ATMPs视为生物制品,主要分为两类:

1

基因治疗(Gene Therapy)

2

体细胞治疗(Somatic cell Therapy)


在美国,先进疗法产品由美国食品和药物管理局(U.S. Food and Drug Administration, FDA)的生物制品评价与研究中心(Center for Biologics Evaluation and Research,CBER)、先进疗法办公室(Office of Tissues and Advanced Therapy, OTAT)、细胞和基因疗法部门(Division of Cellular and Gene Therapies, DCGT)负责审评和监管。

表1总结了欧美对于EVs医疗产品(Medical Products, MP)的监管分类和管辖权,表中描述的分类同时考虑了对应国际细胞外囊泡协会(The International Society for Extracellular Vesicles, ISEV)建议分类的四种情景:

1

来自未经基因修饰的细胞的天然EVs

2

来自基因修饰的细胞的非转基因天然EVs

3

来自基因修饰的细胞的转基因天然EVs,分类属于生物制品中的基因治疗产品

4

EVs作为化学药物或其他分子成分的药物递送系统,属于生物和化学联合治疗,归类为生物制品

在考虑分类时,必须确定EVs是否为有效成分,若不是有效成分,则被视为“赋形剂”。还应注意的是,上述讨论和表1中的情景无论EVs是来源于自体还是同种异体细胞均适用。此外,考虑到EVs领域的新颖性和潜在产品的广泛范围,FDA和EMA也将会根据实际情况处理这些问题。EVs产品的开发者需要考虑上述要点,并在产品开发早期就产品分类咨询相关机构,以便明确产品开发计划的相关预期。

表1. 各种基于EVs的潜在药品的分类和管辖

Table 1. Classification and Jurisdiction of Various Potential EVs based Medicinal Products

a. 预载:假设生产细胞系从重组DNA开始表达蛋白质并将其包装成EVs。后载:假设蛋白质是通过电穿孔或其他加载技术加载的。

b. 假设EVs在作用机制中除了将活性物质简单地输送到作用部位外,不起其他作用(因此为非“活性物质”)。然而,目前尚不清楚EVs是否能够完全清空其装载物,或者是否可以消除任何特定的趋向性。因此,EVs很可能被视为“复合活性物质”的一部分,而不是“赋形剂”,并且一概被视为生物制品。

c. 只有在蛋白质不是通过重组DNA技术产生的情况下(例如从生物样本中提取),才是可选范围。


注:上述假设产品均被视为新的活性物质。该表仅突出显示与产品本身组成相关的特定考虑因素,并未考虑可能影响分类/管辖范围/CP范围的具体临床适应症或孤儿药地位。

中国

在中国,虽然目前没有明确的定义和归类,但国家药品监督管理局药品审评中心的专家曾于2024年5月在期刊《中国食品药品监管》发文《我国先进治疗药品的范围及分类研究和建议》,建议结合研发申报现状、国内外监管法规/指南制定情况,为提升审评、审批和监管的效率,将我国ATMPs分为细胞治疗药品和基因治疗药品,对于难以归入这两类的药品,暂时单独设置一个类别“其他”,待认知成熟后再独立成为一类或进一步细分。

1

细胞治疗药品

2

基因治疗药品

3

其他

对于外泌体(EVs的一种)这类创新性强、发展趋势好,但申报量少、总体研发成熟度相对低,其建议归为ATMPs范畴,纳入“其他”类进行监管,并鼓励相关创新型产品的研发与申报。


1.2 监管要求


在EVs疗法的研发和注册申报过程中,一般应遵循“临床试验中研究性先进疗法的质量、非临床和临床要求指南——科学指南(Guideline on Quality, Non-clinical and Clinical Requirements for Investigational Advanced Therapy Medicinal Products in Clinical Trials—Scientific Guideline)”(EMA/CAT/852602/2018)、“质量风险管理指南(ICH Guideline Q9 on Quality Risk Management)”(EMA/CHMP/ICH/24235/2006),及各国药政注册法规的要求,基于风险的方法,开展药学、‌药理毒理学和药物临床试验等相关研究,根据《通用技术文件》(Common Technical Document, CTD)的内容要求,完成并提交相关材料(图1)。

图1 CTD文件的三角结构

Figure 1. The CTD (Common Technical Document) Triangle

1

非临床研究

由于EVs疗法的非临床开发途径与其他基于简单化学制剂的药品有着显著不同,通常,非临床数据应提供有关生物活性剂量的有效性和安全性的信息;在临床前药理学研究中,概念验证的剂量水平应当允许估算生物有效剂量(Biologically Effective Dose, BED),以帮助确定临床有效剂量(Clinical Effecting Dose, CED)。在确定BED的同时,还应确定EVs疗法可接受的安全剂量。在进行首次人体试验之前,应将药代动力学分析支持下的毒理学研究作为最低非临床数据要求。在非临床安全性研究中,特别是系统毒性研究作为临床前的主要关注点,是否需要进一步开展诸如遗传毒性、致癌性、生殖与发育毒性以及免疫毒性等额外研究,需依据具体情况判断,并需考虑某些特殊EVs产品在临床应用中的潜在风险。


所需非临床研究的范围取决于EVs的预期用途及其分类。一般而言,应遵循“识别和降低研究用新药在首次人体和早期临床试验中风险的策略指导原则(Strategies to Identify and Mitigate Risks for First-in-human and Early Clinical Trials with Investigational Medicinal Products—Scientific Guideline)”(EMEA/CHMP/SWP/28367/07)中的建议;然而,对拟用于癌症治疗的产品,应适用“抗癌药物的非临床评价(ICH S9 Guideline on Non-clinical Evaluation for Anticancer Pharmaceuticals)” (EMA/CHMP/ICH/646107/2008)。对于将被归类为生物制品的EVs产品,应适用“生物技术药物的临床前安全性评价(ICH S6 (R1) Guideline on Preclinical Safety Evaluation of Biotechnology-derived Pharmaceuticals)”(CPMP/ICH/302/95)。需要注意的是,用于非临床研究中的样品,特别是用于毒理学研究的样品,应具有代表性,如有可能,建议使用与临床试验相似或相同的样品。目前,大多数基于EVs的产品都是同种异体来源的;因此,对产品免疫原性风险的评估尤为重要。关键安全性研究(安全性药理学、毒理学和免疫原性)必须在取得药物非临床研究质量管理规范(Good Laboratory Practices, GLP)认证的设施中进行。

2

临床研究

在临床开发方面,应当考虑适用于所有研究用医疗产品的通用原则。这些原则可参考欧洲议会和欧盟理事会发布的“关于人用药品临床试验的临床试验法规(Regulation (EU) No 536/2014 of the European Parliament and of the Council of 16 April 2014 on Clinical Trials on Medicinal Products for Human Use, and Repealing Directive 2001/20/EC Text with EEA Relevance)”(Regulation 536/2014)。临床开发计划的范围则取决于EVs疗法的期望用途。鉴于EVs产品的复杂性,科学界建议遵循研究性ATMPs的指南,如EMA/CAT/852602/2018,尤其在开发的早期阶段。在后期阶段(II/III期),应遵循EMA网站上可查询到的目标疾病特定指南。由于EVs来源于人类细胞/组织且主要由天然物质组成,因此其安全性通常被认为是高的。但如前所述,对于同种异体来源的EVs,其免疫原性潜力应当进行确认。鉴于EVs的生物来源,当前在细胞和组织内对其进行追踪和成像的技术可能存在局限性,因此,确定其药代动力学和生物分布可能具有挑战性。为了获得可靠数据,应使用不同的染料标记EVs,利用特定的染料和模式研究细胞摄取(体外)或体内生物分布。


综上,开发EVs疗法为恢复、纠正或改变细胞和分子功能或进行新型诊断提供了新的可能性。但由于其新颖性、复杂性和特异性,也可能给患者带来新的风险。因此,在非临床和临床研究中发现的EVs风险应纳入风险管理计划,以连接风险沟通和风险缓解系统。我们仍然需要制定更多的监管标准,以便有效识别这些风险,并建立一个全球性的监管平台,从而切实减轻它们对患者的可能不利影响。

更多:见文末彩蛋。

2


伦理监管

EVs在应用于临床时,应当严格遵守当地医学伦理的监管要求,提前获得相关许可。如在中国,应依据国家卫生健康委、教育部、科技部和中医药局联合颁发的《涉及人的生命科学和医学研究伦理审查办法》(2023版)、国家卫生健康委医学伦理专家委员会办公室中国医院协会颁发的《涉及人的临床研究伦理审查委员会建设指南》(2023版)等获得相关伦理审查委员的批准,尤其在研究和应用血液、干细胞等来源的EVs时,还应加强对其起始物料的监督和管理,确保符合伦理道德和安全标准。

3


行业自律

虽然EVs的相关监管尚不明朗,但如前所述,该领域的快速发展和应用已引起足够重视,管理机构正在研究和完善监管政策及指南。于此同时,在学术界和产业界,EVs技术发展及成果转化也从科研单位和医药企业的个体行为,逐渐向标准化、制度化和规范化转化。

  • 2012年成立的ISEV于2014年第一次发布《Minimal Information for Studies of Extracellular Vesicles》(MISEV2014),作为业内研究者的共识,是目前国际公认的EVs指导要求。随着研究者对EVs的研究不断深入,EVs领域的知识不断拓展,ISVE在2017年、2018年和2024年分别对MISEV2014中的内容进行了更新和补充,增加了规范EVs命名的建议、研究设计、实验细节及对新应用领域的建议和指导,旨在为从事EVs研究的学者们提供全面且与时俱进的方法论框架和操作规范。

  • 2019年,新加坡细胞外囊泡临床研究与转化学会(SOCRATES)、ISEV、国际细胞与基因治疗学会(International Society for Cell & Gene Therapy, ISCT)、国际输血学会(The International Society of Blood Transfusion, ISBT)等四个学会的专家联合发表了《Defining Mesenchymal Stromal Cell (MSC)-derived Small Extracellular Vesicles for Therapeutic Applications》,提出了对于干细胞来源的EVs应建立可定量化评价其生物学特性的方法及参考物质,为干细胞来源EVs的治疗研究与应用提供了指导性建议。

  • 2020年成立的“Extracellular Vesicle Translation to Clinical Perspectives—EVOLVE France”组织根据现行的欧洲法规,基于互补的科学、技术和医学专业知识,为EVs生产、质量控制、非临床开发和临床试验提供指导和建议,已成为ISEV和ISCT等行业机构相关倡议的重要补充。

  • 国内也有多个团体标准相继推出,如:2022年1月1日,中国研究型医院学会细胞外囊泡研究与应用分会围绕干细胞来源的EVs推出了两项全国团体标准,分别是《人多能干细胞来源的小细胞外囊泡》(T/CRHA 002-2021)和《人间充质干细胞来源的小细胞外囊泡》(T/CRHA 001-2021);2024年2月3日,中国食品药品企业质量安全促进会发布了《人源间充质干细胞外泌体制备与检验规范》(T/FDSA 0049-2024)。这些标准对EVs的鉴定方法、检验要求、标签、包装、储存、运输和废弃物处理等做出了明确的要求和规定,在未来制定EVs产品的生产质量管理规范时,具有很大的参考价值。

由此可见,学术界和产业界的科研单位和医药企业等行业团体正在积极自律地规范科研或产业行为,以期实现与监管机构的双向奔赴,共同推动EVs技术开发和应用的良性可持续发展,这对促进相关技术产业化有着重大的意义。

4


总结与展望

EVs在广泛的治疗领域中正逐渐发展成为一类新颖的潜在治疗技术,它们可以作为无细胞的再生药物,作为心血管、中枢神经系统和肿瘤适应症的治疗方法,作为免疫调节剂和药物递送载体等等。EVs的新颖性和广泛用途意味着明确监管分类和管辖范围的必要性,同时,对于这类全新的产品,也亟需更为创新的监管策略和发展计划,需要我们将更为开放的创新理念与现有适用于已批准的简化药物的开发概念相结合,在这一过程中,学术界、产业界和监管机构的合作至关重要。我们相信,随着越来越多临床管线的不断推进和深化,一路艰辛探索得来的开发路线和监管经验为更多产品的发展铺平道路,无疑将为EVs开创广阔的应用场景和巨大的市场潜力。

5


彩蛋

“Extracellular Vesicle Translation to Clinical Perspectives—EVOLVE France”组织基于CTD模块3和模块4的内容要求,收集并关联了EVs相关的指导原则(表2和表3),为我们的学习和参考提供了极大的便利。受限于篇幅,此处不做赘述,如有兴趣,可自行查阅相关内容。

表2. CTD模块3内容及相关指南

Table 2. CTD Module 3 Content and Related Guidelines

向下滑动查看


* While EVs do not necessarily fulfill the definition of ATMPs, the underlying scientific principles outlined in this guideline may be applicable.

表3. CTD模块4内容及相关指南

Table 3. CTD Module 4 Content and Related Guidelines

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* While EVs do not necessarily fulfill the definition of ATMPs, the underlying scientific principles outlined in this guideline may be applicable.

** Technological challenges should be taken into account when considering ADME studies for EVs.




主要参考文献




[1]  加琪, 刘丹, 寇雅真, 等. 我国先进治疗药品的范围及分类研究和建议[J]. 中国食品药品监管, 2024,(05):10-25.

[2]  李嫚琪, 魏丽萍, 李英奇, 等. 基于细胞外囊泡疗法的非临床评价策略[J]. 中国生物制品学杂志, 2023,36(10):1248-1255. 1262.

[3]  赵培培, 温宝书. 国内外细胞和基因治疗药品监管研究[J/OL]. 中国药物警戒, 1-7[2024-07-25].

[4] Rai, Alin et al. “The Discovery of Extracellular Vesicles and Their Emergence as a Next-Generation Therapy.” Circulation research vol. 135,1 (2024): 198-221.

[5]  Welsh, Joshua A et al. “Minimal information for studies of extracellular vesicles (MISEV2023): From basic to advanced approaches.” Journal of extracellular vesicles vol. 13,2 (2024): e12404.

[6]  S.Stapleton, Exosomes as therapeutics and drug delivery vehicles: global regulatory perspectives. Cell & Gene TherapyInsights, 2020, 6(11), 1561–1569.

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往期回顾

01

先进疗法的新星——细胞外囊泡

02

从病毒载体、电转、到LNP和外泌体,递送系统还有多少可能性?

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mRNA-LNP产品的质控与表征

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