体外新视界｜安全性基石！解读细胞产品的成瘤性与致瘤性风险评价体系（二）

一、致瘤性评价策略聚焦基因修饰与分子机制

新型细胞基质、成瘤性为阳性，或者对于经过基因修饰的细胞产品，需要进行致瘤性评价。

01 体外致瘤性评价：聚焦基因修饰与分子机制

基因整合与插入突变风险分析

载体整合位点图谱绘制：使用整合位点测序进行分析，重点关注原癌基因的启动子区或转录单元内、肿瘤抑制基因的编码区内、基因组脆弱位点的分析，同时关注是否有优势整合克隆出现。

插入突变功能验证：通过体外报告基因试验验证可疑整合位点附近的基因组调控序列是否能被异常激活，以及使用体外细胞转化试验评估基因编辑工具本身的转化潜力。

基因编辑特异性与脱靶效应评估：利用GUIDE-seq等方法搜索基因组可能得所有切割位点，采用预测性生物信息学工具预测潜在脱靶位点并进行靶向深度测序验证；最后通过细胞模型验证脱靶位点是否引发功能性破坏。

旁分泌致瘤效应评估

条件培养基处理试验：检测对原代细胞的生长影响，以及是否诱导发生形态学转化等。

分泌组学分析：关注已知的促瘤生长因子（如VEGF, bFGF, TGF-β, IL-6等）的水平。

02 体内致瘤性试验

针对特定高风险产品，设计合理的长期体内致瘤性研究是评价链条中最终、也是最接近临床现实的环节。

动物实验的必要性与应用场景

高风险场景通常都需要动物实验：产品使用了整合型基因修饰载体、预期在体内长期存活；产品细胞本身具有强大的旁分泌能力或者分泌已知与肿瘤发生相关的因子；或者体外数据已显示出明确的潜在风险信号。

动物模型的选择

评估插入突变/克隆优势风险：需要使用允许人源细胞在体内长期存活的动物，例如免疫缺陷小鼠，在试验终点或中期时间点从小鼠的骨髓、脾脏等部位回收存活的人源细胞，对其进行载体整合位点分析。与回输前的产品细胞整合图谱对比，观察是否出现了在回输前占比很低、但在体内被选择性扩增的优势克隆。这是证明插入性致瘤风险最有力的体内证据之一。

评估旁分泌致瘤风险：主要观察细胞对宿主组织的影响，不需要细胞长期存活或者增殖，所以可以采用免疫健全的动物模型。需要设置对照组，长期观察接种部位及远端器官的组织是否发生异常增生、肿瘤形成等。

03 试验设计的核心考量

观察周期：必须足够长，以捕捉缓慢发生的转化事件。

对照组设置：至关重要。除常规的空白对照（溶剂）外，还应设立阴性和阳性细胞对照组。

剂量：应包含临床等效剂量及更高的倍数剂量（如10倍），以探索剂量-反应关系和提供安全边际。

04 终点指标与数据分析

宏观与影像学终点：与成瘤性试验相同，包括体重、临床体征、活体成像以追踪细胞分布与增殖。

组织病理学核心地位：这是评估宿主组织是否发生病变的金标准。

分子溯源分析：对发现的任何肿瘤组织进行种属鉴定（如人源 vs. 鼠源）。如果肿瘤是鼠源的，则强有力地证明了产品的致瘤性（诱导了宿主细胞转化）。如果是人源的，则更偏向于证明其成瘤性（产品细胞自身增殖成瘤）。

生物分布与整合位点分析：回收体内存留的人源细胞，进行克隆性和整合位点进化分析，如上所述。

 

二、整合评价策略与法规合规路径

面对多样化的细胞产品，没有“一刀切”的评价方案。科学的策略是基于风险的、分阶段的。

01 基于风险的差异化评价路径

高风险产品（如多能干细胞、长期体外扩增的成体干细胞、使用整合型载体且体内长期存活的细胞）：必须开展全面的体外筛查 + 长期的体内成瘤性试验 + 深入的整合位点分析。

中等风险产品（如终末分化的、体外培养时间短的体细胞，使用非整合型载体）：可主要依赖充分的体外评价（包括基因组稳定性），体内试验的周期和剂量可酌情调整，但仍建议进行有限时间的体内分布和存活研究以观察异常增殖迹象。

低风险产品（如短期内即凋亡的细胞，或主要起“药物递送”作用、不分裂的细胞）：可豁免体内成瘤性试验，但需提供详尽的科学依据。

02 全生命周期评价理念：安全性评价不应止步于IND申报

临床前阶段：完成核心的体外和体内安全性研究，为首次人体试验（FIH）提供依据。

临床阶段：通过对患者样本的长期随访监测，在真实人体环境中持续验证临床前评价的预测性。

上市后阶段：建立长期的上市后安全性监测计划，收集远期肿瘤发生率的流行病学数据。

03 报资料的核心要素

充分的立题依据：清晰阐述产品特性与识别出的潜在风险之间的联系。

严谨的试验报告：所有试验需提供完整的方案、原始数据和统计分析。病理报告需详细描述，并附有高分辨率的图片。

综合的风险评估：整合所有体外、体内、分子水平的发现，对产品的总体成瘤/致瘤风险进行定量或半定量的评估，并结合拟用适应症、患者人群、临床获益进行风险-获益分析，提出相应的风险控制措施。

 

三、结语：构建贯穿始终的安全性文化

对细胞治疗产品成瘤性与致瘤性的评价，绝非一个孤立的、为满足监管而进行的“检测项目”。它代表了一种贯穿于产品设计、工艺开发、非临床研究乃至临床应用的“安全性文化”。这种文化要求我们在源头设计上规避风险、过程控制中监测风险以及在最终评价中证实风险可控。

华测医药凭借符合GLP规范的非临床评价中心、先进的分子细胞生物学平台以及深厚的法规注册经验，可为您提供从风险评估、方案设计、全套成瘤性/致瘤性研究到申报资料撰写的端到端解决方案。我们致力于以科学和严谨，为您的细胞治疗产品跨越最关键的安全性门槛，保驾护航。

 

文献参考：

[1] Amariglio N, Hirshberg A, Scheithauer BW, et al. Donor-derived brain tumor following neural stem cell transplantation in an ataxia telangiectasia patient. PLoS Med. 2009.

[2] Hacein-Bey-Abina S, Von Kalle C, Schmidt M, et al. LMO2-associated clonal T cell proliferation in two patients after gene therapy for SCID-X1. Science. 2003.

[3] 其他见指导原则及监管要求汇总表