细胞和基因治疗领域发展情况简介（上篇）

近年，细胞和基因治疗(Cellular and Gene Therapy，CGT)作为生命科学研究最前沿的应用技术领域，在恶性肿瘤、遗传性疾病、慢性退行性疾病等多种疾病领域显示出巨大的应用潜力，正迅速发展。

是指应用人的自体、同种异体或异种（非人体）的细胞，经体外操作后回输（或植入）人体的治疗方法；这种体外操作包括细胞在体外的传代、扩增、筛选以及给予药物或其他能改变细胞生物学行为的处理，经过体外操作后的细胞可用于疾病的治疗；目前最常见的是免疫细胞治疗和干细胞治疗。

基因治疗产品一般通过将外源基因（或基因编辑工具）导入靶细胞或组织，替代、补偿、阻断、修正、增加或敲除特定基因以发挥治疗作用。按照基因导入人体的方式不同，基因治疗可分为体内（in vivo）基因导入和体外（ex vivo）基因导入两种方式。体内基因治疗产品将外源基因（或基因编辑工具）通过适当的载体直接导入人体发挥治疗作用，而体外基因治疗产品一般在体外将外源基因（或基因编辑工具）导入细胞，制备成为经基因修饰的细胞或细胞衍生产品，最终经回输以发挥治疗作用。

基因治疗通常包括以下4种机制：（1）用正常的基因补偿突变的基因，如治疗血友病可用正常的凝血因子VIII或凝血因子IX基因分别补偿变异的FVIII或FIX基因实现基因治疗；（2）修复体内突变的基因，对于单碱基突变类型的遗传病如I型酪氨酸血症、镰状细胞病、杜氏肌营养不良症等都可以通过修复突变碱基来恢复基因功能；（3）使功能异常的致病基因失活/激活, 如对于家族性高胆固醇血症、遗传性耳聋等疾病可对致病基因进行敲除以达到治疗的目的；（4）将新的基因或修饰了的基因导入体内进行疾病治疗，如利用基因修饰后的嵌合抗原受体T细胞疗法（CAR-T）治疗癌症。

细胞治疗和基因治疗的区分并不明显，例如免疫细胞治疗中的CAR-T为通过病毒载体将CAR导入T细胞，这也是一种体外导入基因的方式，也属于基因治疗，因此，美国食品药品监督管理局（FDA）一般整体上把这个领域称为CGT。

指把健康的干细胞移植到患者体内，从而修复病变细胞或再建正常的细胞或组织；目前临床上较常用的干细胞种类主要为间充质干细胞、诱导性多能干细胞（iPS cells）、神经干细胞、胚胎干细胞等；治疗领域主要涉及神经病学和中枢神经系统疾病、心血管疾病、糖尿病、血液病和癌症等。干细胞移植对于某些症状效果明显，且一次性植入效果持久，是组织修复和再生的有效方法。

指在体外对某些类型的免疫细胞如T细胞等进行针对性的处理后再回输人体内，使其表现出杀伤肿瘤细胞、消除病毒等功能。可治疗多种疾病包括肿瘤、自身免疫性疾病和感染性疾病等，是一种极具前景的治疗方法。

传统细胞免疫疗法主要有自然杀伤细胞（NK细胞）、B细胞、树突状细胞（DC细胞）、自体细胞因子诱导的杀伤细胞（CIK细胞）、肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）等技术，主要优缺点如下：

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传统免疫细胞治疗具有靶向性差的缺点，而通过基因编辑技术可针对性地增强其靶向性，从而增强了免疫细胞的杀伤作用。其中，最具代表性的是嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）免疫疗法，即利用肿瘤嵌合抗原受体（CAR）基因修饰患者自体T细胞，使修饰的T细胞回输人体后能够高效识别并杀灭肿瘤细胞；此外，T细胞受体基因工程化的T细胞（TCR-T）、CAR修饰的巨噬细胞（CAR-M）、CAR修饰的NK细胞（CAR-NK）也在积极地开展临床研究。

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溶瘤病毒是天然存在或经过基因改造的病毒，具有细胞毒性和对肿瘤组织的趋向性，进行基因改造后的病毒能够特异性地感染肿瘤细胞并在其中进行复制，新生成的病毒颗粒释放后进一步感染周围的肿瘤细胞。溶瘤病毒其包括：腺病毒、疱疹病毒（HSV）、痘苗病毒、呼肠孤病毒、新城疫病毒（NDV）、天然柯萨奇病毒（CVA21）等，其中，临床阶段以腺病毒、疱疹病毒最为常用。

使用病毒或其他递送载体将正确的基因带入细胞，该病毒将其插入现有基因组中，进而实现对目的基因的定点突变、插入或敲除，消除了基因中有害突变的影响。常用的递送载体有腺相关病毒（AAV）、慢病毒、腺病毒等。

使用RNA或DNA的合成链（寡核苷酸），将其引入患者细胞后，通过碱基互补配对原理，与特定基因或其mRNA结合，进而有效地使其失活。有些疗法是基于反义DNA，有些则是基于siRNA，总的原则是阻止DNA到mRNA到蛋白质的转录翻译指令。其中，对于RNA干扰（RNAi），主要有两种常用技术手段，化学合成的双链小干扰RNA（siRNA）或基于载体的短发夹RNA（shRNA）。

在进行细胞和基因治疗时，往往需要利用适宜的载体将目标基因片段导入靶点细胞中，再输入体内，使外源基因在体内发挥作用；其中，递送载体是重要媒介，其承载量和导入效率严重影响治疗效果，这也是目前CGT所面临的瓶颈。目前，递送载体主要包括病毒载体和非病毒载体两类。

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病毒可高效地感染人类细胞，具有传递其基因组进入细胞的分子机制，其作为递送载体的利用率远高于非病毒载体，约70%的基因治疗方案采用病毒作为载体。但大多数病毒具有致病性，须经过人为改造，只保留其本身DNA整合的功能元件，而剔除原有的致病功能元件。目前在临床试验中应用较为广泛的病毒载体有腺病毒载体（AdV）、腺相关病毒载体（AAV）、逆转录病毒载体（RV）和慢病毒载体（LV），其中，AAV是目前基因治疗中应用最为广泛的病毒载体之一，而LV则是细胞治疗中使用的主要载体。

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理想的非病毒载体必须满足以下几个条件：（1）可携带DNA穿透细胞膜；（2）保护DNA在进入细胞前不被DNA酶降解，进入细胞后不被溶酶体和酶降解；（3）可通过生物降解从细胞中清除；（4）无细胞毒性等。不同于病毒载体，非病毒载体纳米级别的粒径有助于实现载体的靶向性和有效性。非病毒载体包括脂质体、纳米颗粒、聚乙烯亚胺及其衍生物、树形分子及其衍生物、壳聚糖及其衍生物、聚氨基酯、环糊精及其衍生物等，其中，阳离子多聚物载体、脂质体载体和纳米颗粒载体应用较为广泛。

对于递送载体，最终目的都是制备一个无毒、高效、低免疫原性、靶向性高的外源基因递送解决方案。目前，需要投入更多的研究在寻求更好的载体上，开发新型的载体将会为CGT的发展提供更为有力的帮助。

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CGT产品不同于传统药物，其作用机制、临床试验、给药方式等方面均有其特殊性，且治疗费用高昂，这对监管部门提出了新的挑战。1993年起，我国首个基因治疗法规《人的体细胞治疗及基因治疗临床研究质控要点》发布，经过近30年发展，我国在CGT领域的基础研究和临床转化与应用积累了一定的经验，已有多项相关规范性文件和行业准则发布实施，对其监管逐步走上了规范化道路；但相较于美国和欧盟，我国对于CGT产品的具有强制性的法律法规还亟待完善，也尚未形成完善的监管政策体系。

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目前，我国对于细胞和基因治疗的监管实行双轨制，由国家药品监督管理局和国家卫生健康委员会共同管理。其申报路径主要有两条：一是按药品申报，二是按医疗技术申报。

鼓励企业的细胞和基因治疗产品按药品申报，属于生物制品，由国家药监局受理和审批。主要流程为：在完成相应临床前研究后可向国家药监局药品审评中心（CDE）提交临床试验申请，获得默示许可（或临床批件）后需要在有GCP资质的临床研究机构进行临床试验；在完成临床试验后向国家药监局提交新药上市申请，获得上市批准审批，进而在国内市场销售；上市后的临床应用环节有国家卫健委监管。

医疗机构主导的生物医学新技术，可按医疗技术进行管理，由省级和国家卫健委分级审批，共同监管。生物医学新技术临床研究实行分级管理，细胞和基因治疗产品通常属于高风险生物医学新技术，该类研究项目主要流程为：项目需要通过临床机构学术委员会和伦理委员会审查，并由机构主要负责人进行立项审核后，经省卫健委会同省药监局审核，报送国家卫建委与国家药监局备案。研究项目需在三甲医院院内进行临床研究和转化应用，转化应用项目再进行应用备案，定价批准后本院院内收费应用。（此种方式最大的弊端是，知识产权是医院所有，研发企业的收益极其有限，同时每家医院开展项目均需要审批，推广难度很大。）

目前越来越多细胞和基因治疗产品的厂家，出于对产品的信心，加上国内外相关的药理毒理数据做得非常完善，直接向国家药监局提交新药临床试验申请的情况也很常见。

美国对CGT产品采取基于风险分层、以美国食品药品监督管理局（FDA）为主体的单轨监管模式；由FDA的生物制品审评与研究中心（CBER）统一负责审批，CBER下设组织和先进疗法办公室（OTAT），负责细胞、基因和组织疗法等产品。

在《美国公共卫生服务法案》（PHS Act）中将CGT产品分为低风险产品和高风险产品两大类（见表7）。在监管层面，美国对于CGT的监管体系已经形成了由法律、法规、行业指南三层组成的相对完善的法规监管框架（见表8）。

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FDA界定了三种类别的临床试验，（1）研究性IND：申请对象一般是医生，有时也是药企等以商业为目的机构组织；研究者负责发起并执行研究内容，同时直接负责药品的分发与管理工作；医生可以提交研究性IND以建议研究未经批准的药物，或用于新适应证或在新患者群体使用已批准产品。（2）紧急使用IND：申请人没有足够的时间完成标准IND申请流程或伦理委员会的批准，申请人申请紧急用新药研究申请。该类患者患有严重或危及生命的疾病，且没有合适的替代疗法。（3）治疗性IND：试验药物的注册申请，这些试验药物在临床测试中对于严重或立即危及生命的病症有受益的可能，并且研究方案经过了FDA审查。

欧盟对CGT产品采取由欧洲药品管理局（EMA）主导的单轨监管模式，将基因治疗产品、细胞治疗产品和组织工程产品归为先进医疗产品（ATMPs），并成立了先进疗法委员会（CAT），负责ATMPs的监管和咨询。CGT产品按照药品申报，由CAT进行审评，审评意见交由人用药品委员会（CHMP）作出最后建议，最终推荐给EMA批准。

欧盟将监管的效力层级分为法律、法规、法令和指南4个层次，部分法律法规及指南发布情况见表9。

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EMA以专门的规定对此类产品进行集中审评管理，包括产品生产要求、技术要求、获准上市的程序、临床试验要求等；在ATMP获得批准和上市之后，像所有药品一样，EMA将继续监测安全性和有效性；同时向申请人提供相关科学支持。欧盟是由27个成员国组成，集中授权程序是上市许可由EMA统一评估、欧盟委员会批准在欧盟市场上市，无需各成员国单独评估批准。

此外，《先进治疗医学产品法规》中提出了“医院豁免”条款，允许医生在经过安全性和有效性验证后，为患者个体进行治疗，主要限定于在医疗机构中进行的个体细胞治疗。豁免权需由 欧盟各国家修订至本国的相关医疗法规后得以执行。

1998年，全球首款上市CGT药物是福米韦生钠（Vitravene），是一种反义寡核苷酸，在美国获批；截至2022年8月，据不完全统计，全球已上市的CGT产品超过60款，其中，细胞疗法25款（含2款已退市），基因治疗44款（含3款已退市）。

目前，仅5款在我国获批上市。2003年和2005年，我国赛百诺的今又生和三维生物的安柯瑞获批上市，但这两款产品临床疗效还未得到国际认可；2019年，渤健的诺西那生钠在我国获批上市，2021年经医保谈判后从70万/针降至3.3万/针；2021年6月，复星凯特获Kite Pharma授权、进行技术转移后本地化生产的奕凯达获批上市，这是国内首个获批上市的CAR-T细胞治疗产品，国内定价120万/针；2021年9月，药明巨诺的倍诺达获批上市，中国首个获批作为1类生物制品的CAR-T产品，定价129万/针，上半年，公司开具了77张倍诺达处方，完成64位患者的回输；目前两款在国内获批的CAR-T产品覆盖医院数量近200家。未来我国在该领域的发展空间巨大。

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2018年至2022年8月，据不完全统计，我国约83个CGT产品获准开展临床试验（以品种计）；其中，上海29个、北京12个、广东9个、江苏8个分列全国前四。2021年1月18日，广州辑因医疗科技有限公司针对输血依赖型β-地中海贫血的CRISPR/Cas9基因编辑疗法产品ET-01获得CDE药物临床默示许可，这也是国内首个获药监局批准开展临床试验的基因编辑疗法产品。2021年3月30日，武汉纽福斯生物自主研发的NR082眼用注射液获得CDE药物临床默示许可，这是国内首个获得临床试验许可的眼科体内基因治疗药物，并已于2020年9月获得美国FDA孤儿药认定，为该产品加速国际化开发奠定了基础。

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[3]昆明纳瑞丨一文了解腺相关病毒、腺病毒逆转录病毒的区别优缺点，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1730278982478288571&wfr=spider&for=pc

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