今天，美国FDA发布了一份指南草案，介绍了应该如何监管使用基因组编辑技术的人类基因疗法。草案里提到了目前基因疗法所存在的一些安全风险，也做出了一些监管的建议，比如需要进行至少15年的长期随访等。下面，我们一起来了解下草案的主要内容。感兴趣的朋友也可以点击文末“阅读原文”，查看原始草案文件。
在过去的 10 年中，人类 GE 作为一种用于治疗人类疾病的科学技术，人们对人类基因的兴趣水平大幅提高，并且结合 GE 的基因治疗产品得到了快速发展。尽管此类产品在治疗人类疾病方面的潜力是显而易见的，但潜在的风险尚不清楚。为了帮助将这些产品从实验室转化为临床试验，本指南包括有关如何评估这些产品的安全性和质量以及解决这些产品的潜在风险的建议。
就本指南而言，人类 GE 是一个过程，通过该过程，DNA 序列在人类体细胞基因组的特定位置（离体或体内）使用核酸酶依赖性或核酸酶无关的GE技术。包含 GE 的人类基因治疗产品在本指南中统称为人类 GE 产品。
FDA 使用基于科学的方法评估人类 GE 产品，权衡每种产品的益处和风险。每种产品的收益-风险概况取决于建议的适应症和患者人群、获得的治疗益处的程度和持续时间，以及替代治疗方案的可用性。与 GE 方法相关的一些特定风险包括脱靶编辑、脱靶编辑的意外后果以及脱靶编辑的未知长期影响。
产品开发的注意事项
1）一般注意事项
GE 技术可能由单个或多个 GE 组件组成。如果适用，这些 GE 成分可以包括核酸酶、DNA 靶向元件（用于指示靶 DNA 序列的元件，例如指导 RNA）和供体 DNA 模板（提供用于修复靶序列的 DNA 序列）。在开发人类 GE 产品时，FDA建议申办者考虑：1) 实现 DNA 序列改变的方法；2) 所需治疗效果所需的基因组修饰类型；3) 人体 GE 组件的传递方法。
基因组编辑方法 GE 可以通过核酸酶依赖性或核酸酶依赖性方法来实现。核酸酶依赖性 GE 技术在 DNA 中引入位点特异性断裂，这可能导致切割位点处 DNA 序列的修饰。核酸酶依赖性 GE 技术的一些示例是锌指核酸酶 (ZFN)、转录激活因子样效应核酸酶 (TALEN)、修饰的归巢核酸内切酶（大范围核酸酶）和成簇的规则间隔短回文重复序列 (CRISPR) 相关核酸酶(Cas)。不依赖核酸酶的 GE 技术可以在不切割 DNA 的情况下改变 DNA 序列。不依赖核酸酶的 GE 技术的例子包括但不限于碱基编辑和合成的三链体形成肽核酸。在选择特定的 GE 技术时，应考虑作用机制 (MOA)、特异性靶向所需 DNA 序列的能力以及优化 GE 组件以提高效率、特异性或稳定性的能力。
基因组修饰的类型和程度 所需治疗效果所需的基因组修饰类型是另一个重要的考虑因素。许多 GE 方法依赖于内在的 DNA 损伤修复途径来进行基因组修饰。两种常用的 DNA 损伤修复途径是同源定向修复 (HDR) 和非同源末端连接 (NHEJ)。HDR 利用同源 DNA 序列来修复 DNA 断裂。NHEJ 通过在没有同源修复模板的情况下重新连接切割 DNA 的两端来修复 DNA 断裂。HDR 和 NHEJ 都可用于治疗性地修改基因组。然而，需要注意的是，NHEJ 相对独立于细胞周期，而 HDR 在 S/G2 阶段最为活跃。同样重要的是要记住，尽管这些过程可能是准确的，但它们也可能导致意外的 DNA 插入或缺失（插入缺失），并可能产生意想不到的后果。
FDA建议在开发包含人类 GE 的治疗产品时考虑所需的治疗效果所需的基因组修饰程度（即治疗修饰阈值）。所需治疗效果所需的修饰程度将取决于适应症和预期的患者群体。对于某些情况，临床数据可能可用于支持给定的治疗修改阈值。人类 GE 产品的潜在功效将取决于其达到此治疗修饰阈值的能力。如果无法获得支持治疗修改阈值的临床数据，FDA建议申办者为可实现的修改阈值的潜在疗效提供理由。
基因组编辑组件传递方法 在确定 GE 成分的最佳递送方法时，重要的是要考虑每种潜在方法的优点和局限性（例如，递送载体可以包含的核酸量、靶向递送的效率以及 GE 成分的持久性和稳定性）。关于 GE 成分的持久性，某些 GE 成分（例如核酸酶）的持久性越长，意外基因组修饰的风险就越大，特别是脱靶编辑和染色体重排。因此，为了限制潜在的脱靶编辑的程度，GE 成分的持续时间应尽可能缩短到进行所需的基因组修饰所需的时间。
递送 GE 成分的最佳方法可能取决于产品是否涉及离体或体内基因组修饰。当细胞在体外时，离体修饰被引入细胞。然后将修饰的细胞施用于患者。体内修饰是由于将最终制剂中的 GE 组分施用于患者而产生的。申办者应考虑体内或离体基因组修饰是否最适合其目标适应症和患者群体。
对于离体基因组修饰，感兴趣的细胞类型可能适用于电穿孔或机械方法，在这种情况下，GE 组分可以作为 CRISPR/Cas9 的 DNA、RNA、蛋白质或核糖核蛋白复合物 (RNP) 传递。如果 HDR 是正在使用的修复途径，供体 DNA 模板可以作为质粒提供，或使用病毒载体，如腺相关病毒 (AAV)。所选择的递送方法可能取决于目标细胞类型被载体有效电穿孔或转导的能力，并在电穿孔或转导后维持可接受的存活水平。
对于体内基因组修饰，GE 成分可以通过病毒载体或纳米颗粒传递。在选择体内递送方法时，重要的是要考虑递送载体靶向感兴趣的细胞/组织的能力，并尽量减少对非靶向组织的分布。如果合适，还应考虑控制载体传递的 GE 成分表达的能力（例如，使用组织特异性启动子、小分子抑制剂）。病毒载体可以支持 GE 成分转基因的持续表达，并且纳米颗粒可以允许 GE 成分作为信使 RNA 或蛋白质的时间传递。还应考虑载体介导的毒性以及对 GE 成分和载体的预先存在的免疫力的可能性。申办者应根据预期用途选择合适的交付方式。
2）化学、制造和控制 (CMC) 建议
人类 GE 产品的产品制造、测试和发布的一般 CMC 考虑因素与之前相同。针对人类 GE 产品有关 GE 组件以及药品 (DP) 的设计、制造和测试的其他建议。
基因组编辑组件设计存在许多平台来设计 GE 组件，特别是目标元素。FDA建议赞助商使用最适用于其基因组目标和预期基因组修饰类型的设计平台。IND 中应提供设计和筛选过程的描述和基本原理。IND 还应包括 GE 组件的序列。FDA建议赞助商优化 GE 组件，以尽可能减少脱靶基因组修饰的可能性。根据所使用的 GE 技术，可以对编辑器或目标元素进行优化。GE 成分，例如指导 RNA，也可以被优化以抑制降解。IND 中应详细描述优化策略。
基因组编辑组件制造和测试 GE 成分可以使用纳米颗粒、质粒或病毒载体在体内施用，或者它们可以用于离体修饰细胞。当通过纳米颗粒以 DNA、RNA 和/或蛋白质的形式在体内给药时，GE 组分被认为是活性药物成分或药物物质。用于体内给药的最终制剂中的 GE 成分通常被认为是 DP。例如，当 GE 组分通过直接施用的质粒或载体在体内表达时，编码 GE 组分的最终制剂中的质粒或载体被认为是 DP。如果用于离体修饰细胞，则 GE 成分的质量被认为对最终产品的制造至关重要，因为没有这些成分，所得细胞产品将不会具有相同的药理活性。
IND 中必须提供关于如何制造、纯化和测试每个 GE 组件的详细说明。FDA建议对每个 GE 组件的制造过程和任何过程控制进行描述，包括流程图和详细说明。FDA建议申办者提供在这些过程中使用的试剂清单和分析证书。IND 中应为每个 GE 组件制造场所提供以下描述：
1. 质量控制和质量保证计划到位；
2. 确保产品跟踪和隔离的程序；
3. 用于预防、检测和纠正制造过程中的缺陷的程序；
4. 将 GE 组件从组件制造地点运送到最终产品制造地点的程序。
即使 GE 组件是由合同制造商制造的，也需要此信息，并且如果它存在于现有的 IND 或主文件中，也可以交叉引用。对于大多数 1 期临床研究，申办者应遵循 FDA 行业指南中的建议：用于制造这些成分的 1 期研究药物的 CGMP。然而，对于后期研究和许可，GE 组件必须按照 CGMP 标准制造，特别要考虑试剂质量、制造过程和分析方法的控制。
FDA建议对每个 GE 组件进行适当的测试。 除了评估每个组件的无菌性、特性、纯度和功能（如适用）外，还应根据制造过程包括额外的测试，例如过程残留物的测试。用于 GE 成分测试的分析程序的描述，包括程序的敏感性和特异性，应包含在 IND 中。发起人还应酌情概述为确保组件质量而执行的任何过程中测试。
FDA还建议对 GE 组件进行稳定性评估。IND 中应提供稳定性研究方案的概要和任何可用的稳定性数据。应对所有 GE 成分进行稳定性研究（例如，如果适用，冻干和重组材料）。稳定性研究应包括稳定性指示测试，以评估可能在储存期间受到影响的关键产品属性，例如纯度和功能。
药品生产与检测 IND 应包含 DP 制造过程的详细描述以及任何过程控制。FDA建议此描述包括流程图和详细的叙述。FDA建议提供制造过程中使用的试剂清单和分析证书。请注意，对于打算无菌但不能进行最终灭菌的 DP，申办者应提供为确保无菌处理而采取的措施的详细信息。
IND 还应包含对 DP 测试计划的详细描述。为确保 DP 符合 21 CFR 312.23(a)(7)(iv) 中定义的特性、效力/强度、质量和纯度可接受的限制，DP 测试计划应纳入评估，以解决由于 制造过程或在临床前研究中确定。对于由离体修饰细胞组成的人类GE产品，该测试应包括确定GE效率（例如，在靶位点的切割程度）和特异性（例如，在脱靶位点的切割程度）。DP还应进行无菌测试。
申办者应详细描述用于测试 DP 的分析程序。描述应包括测定的准确性、精密度、灵敏度和特异性（如适用），以及任何控制，如果适用，用于确保正确测定性能的参考材料。
为帮助确保产品安全，应根据起始材料、制造工艺、所需的最终产品属性和临床前研究制定 DP 规范。如所讨论的，DP可以由旨在用于体内给药的GE组分组成，或者可以由离体修饰的细胞组成。FDA提供了专门针对每种人类 GE DP 类型的建议：
1） 体内给药的人类基因组编辑药物产品
如果 GE 成分将通过质粒或病毒载体表达，并在体内给予患者，则最终制剂中的质粒/载体被认为是 DP。因此，IND 中应提供质粒/载体制造和测试的完整描述。如果 GE 成分将使用纳米颗粒给药，则应在 IND 中提供纳米颗粒制剂的详细描述、纳米颗粒成分的制造描述以及 DP。还应提供对每个纳米粒子组件以及 DP 进行的测试的描述。请注意，测试应包括评估将每种 GE 成分掺入纳米颗粒中的效率的测定。另请注意，用于体内递送 GE 成分的某些纳米颗粒可能被视为递送装置。在为体内人类 GE DP 建立效力测定时，FDA建议开发测定以测量 GE 成分在靶细胞或组织中进行所需的分子遗传和下游生物修饰的能力。FDA还建议在 DP 稳定性研究中加入这种效力测定。有关开发适当效力测试的更多信息，请参阅 FDA 的行业指南：细胞和基因治疗产品的效力测试。
2) 离体修饰的人类基因组编辑药物产品
在描述离体修饰的人类 GE DPs 的制造过程时，应包括对可能对编辑效率或特异性产生重大影响的关键步骤的过程控制和过程中测试的描述（例如，在 CRISPR 介导的编辑的情况下，RNP 形成步骤）。应提供验收标准或限制并证明其合理性。体外修饰的人类 GE DP 的测试应包括对以下内容的评估：
1，目标编辑效率，包括在目标位点发生的编辑事件的表征
2，脱靶编辑频率
3，染色体重排
4，残留的 GE 成分
5，基因组编辑的细胞总数
FDA还建议在体外修饰的人类 GE DP 的稳定性测试期间监测编辑细胞的数量或 GE 的频率。在为离体修饰的人类 GE DP 建立效力测试时，FDA建议开发测定细胞特性和由 GE 产生的基因组修饰的预期功能结果的测定。例如，FDA建议对基因组编辑的 CD34+ 造血干/祖细胞产品进行效力测定，同时测量干/祖细胞活性和 GE 的功能结果。在某些情况下，替代效力测试可能是可以接受的；然而，提供的数据支持替代效力测试的输出与 GE 的功能结果之间的相关性至关重要。
请注意，如果离体修饰的人类 GE DP 是同种异体人类细胞产品，其中一个产品批次旨在治疗多个患者，则可能需要进行额外的测试和建立验收标准。还可能需要对发生在靶点和脱靶位点的 GE 事件进行更广泛的分析、额外的外源性试剂测试、为同种异体反应性淋巴细胞数量建立严格的接受标准以及不存在异常生长（即，如果 DP 是同种异体 T 细胞产品）。
对于更复杂的产品（例如，包含多轮基因组编辑或创建多个细胞库的产品），可能需要额外的过程中、批签发和表征测试。
临床前研究的注意事项
用于研究性人类 GE 产品的临床前计划的总体目标通常与 FDA 工业指南：研究性细胞和基因治疗产品的临床前评估（“临床前评估指南”）中对基因治疗产品的描述相同。这些目标包括：1) 确定生物活性剂量范围；2) 初始临床剂量水平、剂量递增方案和给药方案的建议；3) 建立拟定临床给药途径 (ROA) 的可行性和合理安全性；4) 对目标患者群体的支持；5) 识别有助于指导特定研究产品的临床监测的潜在毒性和生理参数。以下一般要素应纳入研究性 GE 产品的临床前开发计划：
1， 建议进行临床前体外和体内概念验证 (POC) 研究，以确定可行性并支持在临床试验中施用研究性人类 GE 产品的科学原理。1）应考虑使用体外模型来评估 GE 产品在目标细胞类型中用于基因组修饰的活性。2）为体内研究选择的动物物种和/或模型应证明对研究性 GE 产品或物种特异性替代产品的生物学反应。鉴于人类和动物之间基因组序列的差异，生物活性的分析可以在特定物种的背景下进行，并酌情应用于临床产品。
2，FDA建议设计临床前安全性研究以确定与 GE 产品给药相关的潜在风险。潜在毒性可能与 GE 组分的递送方式、GE 组分的表达、基因组结构的修饰和/或基因产物的表达有关。1）如果可行，安全评估应包括脱靶活动、染色体重排及其生物学后果的识别和表征。2）研究性 GE 产品的体内临床前安全性研究应在可行的范围内纳入计划的临床试验的要素（例如，剂量范围、ROA、给药装置、给药方案、评估终点）。研究设计应足够全面，以允许识别、表征和量化潜在的局部和全身毒性、它们的发作（即急性或延迟）和潜在的消退，以及剂量水平对这些发现的影响。
3， FDA建议进行生物分布研究，以表征 GE 产品以及体内表达的任何 GE 成分的分布、持久性和清除率。对编辑后的基因序列的生物分布谱和基因产物的持久性的评估可以提供有关目标和非目标组织中编辑活动程度的额外信息。
有关 GE 产品的活性和安全性表征的具体建议如下：
（1） 在临床前研究中评估的产品
●在可行的情况下，应在最终的 POC 和安全性研究中评估研究中的人类 GE 产品。
●由于动物和人类之间基因组序列的差异，POC 和/或安全性研究可能保证在研究人类 GE 产品的给药不会提供信息的情况下使用替代 GE 产品。FDA建议申办者为代用 GE 产品的管理提供科学依据，并确定代用物与研究中的人类 GE 产品相比的生物学相关性。
●对于离体修饰的 GE 产品，临床细胞来源应用于最终的临床前研究。如果在任何研究中使用了替代细胞来源，则应为所选细胞来源提供科学依据。
●在临床前研究中评估的每个 GE 产品批次都应根据适当的规格进行表征，并与产品开发阶段保持一致。如有必要，此信息对于确定临床前研究中使用的产品与临床产品的可比性至关重要。
（2） 活动评估
FDA推荐临床前体外和体内 POC 研究评估以下内容：
●在目标和非目标细胞中编辑的特异性和效率。
●校正或表达的基因产物（例如蛋白质、RNA）的功能（如果适用）。
●达到预期的生物活性或治疗效果所需的编辑效率。
●基因组修饰的持久性和由此产生的生物反应。
●遗传变异对目标人群编辑活动的影响。
（3） 安全评估
FDA建议进行临床前研究，以识别和描述在靶基因位点和脱靶基因位点的 GE 风险，包括以下内容：
●脱靶编辑活动的识别，包括所有脱靶编辑事件的类型、频率和位置。1）建议使用包括无偏全基因组分析在内的多种正交方法（例如，计算机、生化、基于细胞的分析）来识别潜在的脱靶位点。如果可能，应使用来自多个供体的目标人类细胞类型进行分析。2）应使用对检测低频事件具有足够灵敏度的方法对真正的脱靶位点进行验证。应使用来自多个供体的目标人类细胞类型进行分析。3）应包括适当的控制以确认测定的质量并确保结果的可解释性及其对预期用途的适用性。
●评估基因组完整性，包括染色体重排、大量插入或缺失、外源 DNA 的整合以及潜在的致癌性或插入诱变。对于离体修饰的细胞，这可能包括评估克隆扩增和/或不受管制的增殖。
●在可行的情况下评估与脱靶和脱靶编辑相关的生物学后果。
●表达的 GE 成分和基因产物的免疫原性。
●GE 组分表达和编辑活动的动力学特征的表征。
●评估编辑细胞的活力和任何选择性存活优势。
●GE 后细胞功能的保存（例如，祖细胞的分化能力）。
●评估意外生殖系修饰的可能性。
临床研究的注意事项
FDA建议人类 GE 产品的临床开发计划既要解决与基因治疗产品本身相关的风险，也要解决与 GE 相关的其他风险，包括在靶上和脱靶编辑的意外后果，这在临床上可能是未知的。产品管理时间。临床试验设计应包括适当的患者选择、有效和安全的产品给药方法（包括基于数据的给药、给药方案和治疗计划）、充分的安全监测以及适当的终点选择。此外，建议对接受人类 GE 产品的临床试验受试者进行长期随访，以评估临床安全性。一般而言，IND 中应详细描述总体研究设计、不良事件 (AE) 评估和受试者随访计划。GE 产品临床试验设计的总体考虑与其他细胞和基因治疗产品的概述相似。
（1） 研究人群
选择合适的研究人群可确保获得最大收益，同时将受试者的潜在风险降至最低。FDA建议根据产品 MOA 和研究原理充分支持研究人群的选择，同时平衡产品的潜在风险。人类 GE 产品可能具有重大风险和不确定的潜在收益。因此，涉及此类产品的首次人体试验通常应设计为仅招募没有其他治疗选择可用或可接受的受试者。在确定研究人群时要考虑的因素包括：
●产品在特定疾病背景下的 MOA；
● 预期的治疗效果持续时间；
●患者群体的替代治疗方案的可用性和有效性；
● 患有严重或晚期疾病的受试者可能更愿意接受研究性人类 GE 产品的风险。然而，这些受试者可能倾向于经历更多的 AE 或正在接受伴随治疗，这可能使安全性或有效性数据难以解释。因此，在某些情况下，患有较轻或较中度疾病的受试者可能适合纳入首次人体临床研究。
（2） 剂量和剂量表
采用完善、安全和有效的产品递送方法对于最大限度地减少与产品递送至目标组织相关的任何潜在 AE 非常重要。给药和建议的剂量方案都应得到全面的临床前数据的支持，并在可用的情况下，以类似产品的先前临床经验为指导，包括可能经过或未经过基因组编辑的细胞或基因治疗产品。用于评估人类 GE 产品的临床试验的剂量和方案的其他方面与其他细胞和基因治疗产品的相似，可以在 FDA 的细胞和基因治疗早期临床试验设计考虑的第 IV.D 部分中找到。
（3） 治疗计划
FDA建议通过交错的受试者登记来减轻与 GE 产品相关的任何预期风险，在产品给药与队列内和队列之间的顺序受试者之间有指定的时间间隔。 交错间隔应有足够的持续时间，以在以相同剂量治疗其他受试者之前或在随后治疗的受试者中增加剂量之前监测急性和亚急性 AE。惊人的间隔还应考虑人类 GE 产品的预期活动持续时间。
研究队列规模的选择取决于拟定患者人群的规模以及该研究人群中 GE 产品可接受的风险量。此外，其他考虑因素，例如对耐受性、可行性和药理活性的评估可能会影响队列规模的选择。FDA 的细胞和基因治疗产品早期临床试验设计考虑第 IV.E.2 节概述了其他队列规模考虑。
（4） 监测和跟进
1. 产品相关不良事件的评估
具有明确定义的毒性分级系统和毒性管理计划的彻底安全监测策略对于评估人类 GE 产品的临床试验至关重要。应特别考虑对任何脱靶编辑进行充分监测，并对脱靶和脱靶编辑的意外后果进行充分评估。额外的监测应捕获与异常细胞增殖、免疫原性和致瘤性相关的 AE。如果可能，应从临床前研究中预测此类 AE，并应在临床方案中概述毒性分级和管理策略。必须遵守 21 CFR 312.32 中概述的与使用人类 GE 产品相关的不良经历的适用报告要求。
2. 长期跟进
在登记之前，应要求受试者自愿提供长期随访 (LTFU) 的知情同意书。正如所讨论的，在 GE 产品管理时，在目标基因座上和非目标基因座上的预期和非预期编辑的长期影响可能是未知的。因此，FDA建议申办者在产品给药后至少 15 年进行 LTFU，如 FDA 在人类基因治疗给药后的长期随访中所述。
（5） 研究终点
FDA建议研究终点基于建议的适应症。对于疗效研究，主要终点还应反映 GE 产品的临床意义效应。从早期临床研究中获得的经验可以帮助指导后期研究的主要终点的选择。更多信息可从 FDA 的行业指南中获得：提供人类药物和生物制品有效性的临床证据。
（6） 涉及儿童的研究的特殊注意事项
在可能的情况下，临床研究应招募能够理解并同意研究程序和风险的个人。对于涉及大于最小风险的儿童的临床调查，审查机构审查委员会必须发现，除其他外，这些风险可以通过对儿童的预期直接临床益处来证明（21 CFR 50.52）。这种直接受益的前景应该是基于证据的（例如，来自成年人或适当的动物模型）。因此，重要的是，在可行的情况下，至少招募最初的成年受试者队列，以获得有关安全性和可行性、生物活性和初步疗效的初步数据，以支持儿科受试者的招募。如果纳入儿科受试者是合理的，则应努力在纳入年幼儿童和婴儿之前招募青少年，以适应特定的感兴趣的疾病。
来源：Being科学 公众号
参考资料：
Human Gene Therapy Products Incorporating Human Genome Editing
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