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FDA 指导运用“下一代测序”评价基因编辑安全性
出自识林
FDA 指导运用“下一代测序”评价基因编辑安全性
2026-05-11
4月15日，FDA发布指南草案《利用下一代测序技术对人类基因治疗产品中的基因组编辑进行安全性评估》。这是主流药监首份针对基因编辑产品下一代测序（Next-Generation Sequencing，NGS）安全性评估的监管框架，为申办者提供了标准化的脱靶编辑和基因组完整性评估方法。该指南草案征求意见截至7月15日。
此前，FDA药品审评与研究中心（CDER）代理主任Tracy Beth Høeg在罕见疾病研讨会上透露，FDA近期将发布两份基因治疗指南草案并举办研讨会，进一步阐明并推进"合理机制"开发框架。第一份即本指南草案，第二份关于利用先验知识开发基因组编辑产品的指南预计很快发布。
目前，同类主题的EMA《基因治疗药物质量、临床前和临床方面》（2018年7月定稿）和我国《基因治疗产品非临床研究与评价技术指导原则（试行）》（2021年12月定稿）尚未阐述NGS用于非临床研究的安全性评价。
适用范围从DNA编辑到表观遗传和RNA编辑
指南草案补充了2024年1月定稿的《整合人类基因组编辑的人类基因治疗产品行业指南》，后者涵盖基因编辑全生命周期考量。
指南草案适用于开发涉及基因组编辑技术的人类基因治疗药品产品的申办者。2024年指南将人类基因编辑描述为在人类体细胞基因组特定位置添加、删除、改变或替换DNA序列的过程。然而基因编辑领域研究进展迅速，能够修饰表观遗传组或切割RNA序列的编辑技术已经出现。指南草案明确NGS评估也适用于编辑表观遗传组或转录组的产品，涵盖DNA编辑器、表观遗传编辑器和切割RNA的编辑器等多种基因编辑模式。
IND前应完成，超罕见病灵活处理，重大变更需额外分析
指南适用于所有非临床脱靶编辑和染色体易位研究，并建议申办者在原始IND申请提交前完成。详细研究报告应与原始IND申请一起提交。脱靶编辑和染色体易位研究结果也应以推荐格式一并提交。
可以灵活处理的情形是超罕见病适应症或单患者疗法，此时可能没有必要在原始IND阶段就开展评估脱靶编辑活性的研究。FDA鼓励申办者在IND申请提交前与FDA讨论研究计划。
指南强调全生命周期管理：如果在产品开发过程中发生制造工艺的重大变更，影响编辑器活性和/或靶向位点的编辑率，可能影响药品产品的脱靶编辑位点谱，或者识别出安全问题，则可能需要额外的脱靶编辑分析。在临床研究期间或在BLA提交中，申办者可能需要提交原始测序数据和用于分析测序数据的相关软件脚本。
NGS技术路线：从短读到长读，从靶向到全基因组
指南草案指出，申办者应使用适当测序策略。对于评估导致短段DNA变化（如≤50-bp）的靶向和非靶向位点的编辑，利用基于短读测序的方法的测序策略可能足够；然而为了评估更长段序列中是否存在大范围插入或缺失，可能需要基于长读测序。
测序应使用足量的输入材料进行，可能包括基因组DNA、细胞数或RNA。测序深度应允许检测潜在脱靶编辑事件，因为这些事件的频率或编辑率通常低于靶向编辑率。申办者应提供内部生成的数据（如代表性NGS运行数据）和来自同行评审出版物的相关信息，以支持测序深度和灵敏度，并支持其检测低频脱靶编辑事件的策略。在适用的情况下，FDA建议采用最小化PCR扩增偏差和/或引物偏差的策略。
指南对NGS和数据分析的提出明确的申报要求，包括：
- 细胞类型的详细描述、使用的细胞数、提取的核酸材料量、核酸提取过程、文库制备、引物信息和测序方法；
- 用于序列质量/深度评估、序列比对和任何额外序列分析步骤的生物信息学工具，以及命令行界面信息；
- 序列分析的每个步骤的简要描述，包括处理测序数据时在每个步骤应用的接受标准信息。
NGS数据分析结果和相关元数据应以表格格式提交，形式可以是文本、CSV或Microsoft Excel。
靶向和脱靶编辑位点评估：in silico提名方法
指南草案提供了用于脱靶编辑位点提名、脱靶编辑位点确认和脱靶分析参数的方法的建议。为了促进测定方法的可重复性和灵敏度，FDA建议，在缺乏既定的经验方法（生化或基于细胞的测定）来评估特定基因编辑模式安全性的情况下，申办者可以考虑采用其他广泛适用的方法来提名脱靶编辑位点。
FDA特别提出in silico脱靶编辑位点提名方法：对于基于CRISPR-Cas的产品，基于同源性的脱靶编辑位点搜索应包括DNA和gRNA中的错配和凸起（bulge），此外在实施基于同源性的脱靶编辑位点搜索时应考虑PAM要求或其他模式特异性序列要求；对于其他编辑模式，可以使用类似的in silico序列同源性搜索方法来考虑序列变异以进行脱靶编辑位点提名。
指南内容丰富，涵盖多个核心议题。上文仅为一小部分的概要，建议有需要的读者细读指南原文。
作者：识林-实木
责任编辑：识林-木姜子
识林®版权所有，未经许可不得转载。
【文件概要】
该文件针对基因治疗产品的非临床研究与评价提出技术指导，涵盖药理学、药代动力学和毒理学三大核心研究领域。文件强调非临床研究需基于产品特性（如载体类型、导入基因功能、给药途径）和适应症特点，采用具体问题具体分析的原则，选择相关动物模型或替代系统（如类器官）开展试验。药理学研究需验证作用机制及量效关系，药代动力学需评估生物分布与脱落风险，毒理学研究需覆盖一般毒性、免疫毒性、生殖毒性及遗传毒性等。文件指出非临床研究应在GLP条件下进行，但特殊模型或检测可豁免。首次临床试验起始剂量需综合非临床数据确定，并考虑种属间剂量换算方法。 【适用范围】
本文适用于中国境内研发的基因治疗产品（包括核酸、基因修饰微生物及体内基因组编辑产品），不涵盖基因修饰细胞、化学合成寡核苷酸及预防性疫苗。适用企业包括从事基因治疗研发的Biotech、大型药企及CRO/CDMO。 【影响评估】
本文为基因治疗产品非临床研究提供系统框架，要求企业调整试验设计以匹配产品特异性，可能增加研发成本和时间。需强化动物模型选择、生物分布分析及毒性风险评估能力，对早期研发决策和临床试验申报具有直接影响。 【实施建议】 - 必读岗位：研发（非临床）、注册、毒理
- 研发：需按指南优化动物模型选择、POC研究设计及生物分布试验方案。
- 注册：需将非临床数据与指南要求对标，确保申报资料完整性。
- 毒理：需重点评估免疫毒性、生殖毒性及遗传毒性风险，设计多剂量组试验。
以上仅为部分要点，请阅读原文，深入理解监管要求。 适用岗位： - 本文件适用于“研发”（R&D）岗位，因为他们需要理解基因治疗产品的质量、临床前和临床方面的指导原则，以指导产品开发。
- 对于“注册”（Regulatory Affairs）岗位，必须熟悉这些指南，以便准备和提交市场授权申请（MAA）。
- “临床”（Clinical）岗位也应阅读，因为它们涉及到基因治疗产品的临床研究设计和患者监测。
工作建议： - 研发岗位：在设计基因治疗产品时，应特别关注文件中关于载体设计、制造过程和产品特性的详细要求。
- 注册岗位：在准备MAA时，确保所有要求都得到满足，并使用CTD格式正确地组织文件。
- 临床岗位：在进行临床试验时，遵循指南中的建议，特别是在患者监测和风险管理方面。
适用范围：
本文适用于包含重组核酸序列或基因修饰微生物或病毒的基因治疗药物（GTMPs），适用于欧洲药品管理局（EMA）监管的先进治疗药物产品（ATMPs）。 文件要点总结：
本文提供了关于基因治疗药物（GTMPs）开发和评估的科学原则和指导，重点关注产品质量、安全性和有效性。修订版指南考虑了市场授权、科学建议和临床经验中识别的问题，并结合了相关法规和技术要求。质量部分详细说明了GTMP的设计、制造、特性和测试的具体要求，包括对载体设计的考虑和制造过程的控制。非临床部分强调了为支持市场授权申请所需的非临床研究，包括剂量选择、给药途径和应用时间表。临床部分讨论了研究GTMP药理特性的要求，强调了与任何其他药物临床开发相同的原则，特别是与特定治疗领域相关的当前指南。修订版还包括了对药理学、疗效和安全性研究的更新指导，例如修改了对载体生物分布和脱落研究的要求，引入了对转录基因产物药代动力学研究的具体要求，并扩展了对疗效研究的要求。 以上仅为部分要点，请阅读原文，深入理解监管要求。 岗位必读建议： - 研发（R&D）：深入理解人类基因组编辑技术在产品开发中的应用，以及如何满足FDA的CMC要求。
- 临床研究（Clinical）：掌握临床试验设计要点，确保研究的安全性和有效性评估符合监管要求。
- 注册（Regulatory Affairs）：熟悉FDA对于人类基因治疗产品IND申请的推荐信息，以便准备和提交符合要求的文件。
- 质量管理（QA）：监控产品开发和生产过程，确保符合FDA的质量和控制标准。
文件适用范围：
本文适用于涉及人类体细胞基因组编辑的人类基因治疗产品，包括核酸酶依赖和非依赖的基因编辑技术。适用于美国FDA监管下的生物制品，包括创新药和仿制药，不局限于特定企业类别。 文件要点总结： - 产品开发考虑：强调了基因编辑组件的设计、制造和测试的详细要求，以及对非临床和临床研究设计的考虑。
- 非临床研究评估：特别指出了对活性和安全性的评估，包括对目标和非目标编辑事件的识别，以及基因组完整性的评估。
- 临床研究设计：规定了研究人群选择、剂量和剂量计划、治疗计划、监测和随访、研究终点和儿童研究特别考虑等关键要素。
- 与FDA的沟通：鼓励申办方在产品开发早期与FDA沟通，讨论产品特有的临床阶段转换考虑事项。
- 监管灵活性：虽然本指南提供了当前的思考，但FDA不建立任何法律上可执行的责任，申办方可采用替代方法，只要满足适用法规和要求。
以上仅为部分要点，请阅读原文，深入理解监管要求。 【文件概要】
该指南针对采用下一代测序（NGS）技术评估人类基因治疗产品中基因组编辑（GE）的脱靶编辑风险和染色体完整性提供非临床研究建议。文件涵盖测序策略设计、样本选择（包括体外和体内编辑产品）、脱靶位点提名与确认方法（生化、细胞基、计算及NGS基方法）、分析参数设置、人类遗传变异对脱靶编辑的影响评估，以及染色体易位分析的NGS方法。指南强调需在IND申请前完成相关研究，提交详细研究报告，包括测序深度、生物信息学工具、参考数据库及结果的可视化格式（如表格）。此外，建议通过INTERACT或pre-IND会议与FDA沟通研究策略。 【适用范围】
本文适用于开发人类基因治疗产品的申办方，涉及基因组编辑技术（如CRISPR-Cas、锌指核酸酶等），涵盖DNA、表观基因组及转录组编辑产品。发布机构为美国FDA，主要面向生物技术公司、大型药企及跨国药企，特别是从事基因治疗或先进疗法（ATMPs）研发的企业。 【影响评估】
本文增加基因治疗产品开发中非临床研究的复杂性和成本，要求更严格的脱靶编辑和染色体完整性评估。企业需投入资源优化NGS方法、生物信息学分析及样本选择策略，可能延长IND前研究周期。但合规实施可降低临床开发风险，避免因安全性问题导致的监管延迟。 【实施建议】 - 必读岗位：
- 研发（非临床）： 设计NGS实验，选择测序策略（短读长/长读长），确保样本代表目标细胞类型，优化编辑参数以匹配最终产品。
- 生物信息学： 开发分析流程，确保测序数据质量、深度及覆盖度符合要求，使用CLI记录分析步骤。
- 注册： 整合研究结果至IND/BLA申报资料，确保报告格式（如CSV、Excel）符合FDA要求，准备pre-IND会议材料。
- CMC： 评估生产工艺变更对编辑活性的潜在影响，必要时补充脱靶分析。
以上仅为部分要点，请阅读原文，深入理解监管要求。 |
