细胞基因治疗
研究背景：细胞治疗是指通过对特定细胞进行体外扩增或基因改造，使其具有增强免疫、提高靶向性及杀伤性，从而发挥作用的治疗方法。按照治疗使用的细胞种类可分为干细胞治疗和免疫细胞治疗（CAR-T、TCR-T、CAR-NK等）。以CAR-T为例，目前CAR-T疗法已在多种血液系统恶性肿瘤中取得显著疗效。临床前通常采用合适的动物模型对免疫细胞治疗进行体内外药效学评价、生物分布研究和安全性评价等。
体内有效性评价：目前CAR-T主要在血液恶性肿瘤中取得显著疗效，对于血液瘤模型，通过基因改造使肿瘤细胞带有Luciferase荧光素酶标记，在重度免疫缺陷品系NCG小鼠上进行原位接种。将细胞治疗产品注射入小鼠体内，通过活体成像技术追踪肿瘤细胞的生长及分布情况，从而评价细胞产品的药效。
图1 CAR-T在Nalm6-luciferase移植NCG小鼠模型中的药效评价。CAR-T治疗后12天起与对照组呈现出肿瘤生长差异。D26天对照组开始出现小鼠死亡。该模型是CAR-T等细胞治疗产品药效学评价的理想模型。
针对实体瘤模型，常通过皮下接种的方式，或将改造的luciferase细胞通过原位接种，建立小鼠皮下或原位瘤模型，在肿瘤生长到一定体积后 进行分组给药，通过观测给药后肿瘤体积变化情况，评估细胞治疗产品的有效性。
目前集萃药康可实现的原位接种方式有：肝原位、胰腺原位、肾包囊、脑原位、乳腺原位、肺原位、膀胱原位、结肠原位和卵巢原位等。
图2 U251-luc脑原位接种模型，小鼠肿瘤负荷随时间而增强，生存期>70天。
体内安全性评价：细胞基因治疗产品在研究和应用中可能急性移植物抗宿主病(GvHD)，移植后的人T淋巴细胞在受体内大量扩增，增加炎症因子释放，进而引发细胞因子风暴，攻击受体组织器官，引起小鼠体重下降、皮屑、活动力下降等一系列不良反应，甚至死亡。因此CAR-T细胞在临床前需进行毒性评估，在给药前可对小鼠进行辐照处理，加速GvHD的产生。后续通过临床观察指标、血液样本检测及终点小鼠组织脏器病理检测等对细胞治疗产品的体内毒性进行评估。
图3 TCR-T细胞体内毒性评价
现有luc改造细胞系资源：
Cancer Type | Cell Line |
Leukemia | Nalm6-luciferase、THP-1-luciferase、K562-luciferase、Molm13-luc、U937-luc |
Lymphoma | Raji-luciferase、A20-luciferase、jeko-1-luc、2PK-3-luc |
Lung cancer | A549-luciferase，LLC1-luc |
Glioma | U251-luciferase |
Colorectal cancer | HT29-luciferase、HCT116-luciferase、RKO-luciferase、MC38-luc、CT26-luc |
Multiple Myeloma | RPMI 8226-luciferase |
Liver cancer | H22-luciferase（mouse）、Huh7-luc、H22-hPDL1-luc |
Pancreatic cancer | mPAKPC-luc（mouse） |
Brain cancer | U87-luciferase |
Plasma | J558-mBCMA(Tg)-luciferase |
Bladder cancer | MB49-Luc |
现有模型资源：
Cancer Type | Cell Line | 建模/开展过药效 |
Leukemia | Nalm6-luciferase | CAR-T药效 |
THP-1-luciferase | CAR-T药效 | |
K562-luciferase | CAR-T药效 | |
Lymphoma | Raji-luciferase | CAR-T药效（CDE申报1项） |
A20-luciferase | 原位模型 | |
Lung cancer | A549-luciferase | 原位模型 |
LLC1-luc | 原位模型 | |
Glioma | U251-luciferase | 原位模型，小分子、双抗类药效 |
Colorectal cancer | HT29-luciferase | 原位模型 |
HCT116-luciferase | 原位模型，抗体类药效 | |
RKO-luciferase | 皮下模型，抗体类药效 | |
Multiple Myeloma | RPMI 8226-luciferase | 原位模型 |
Liver cancer | H22-luciferase（mouse） | 原位模型 |
Huh7-luc | 原位模型，抗体类药效 | |
Pancreatic | mPAKPC-luc（mouse） | 原位模型，小分子、抗体类药效 |