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CAR-T快速制备
2024-05-15 430


近年来,CAR-T细胞治疗作为一种全新的肿瘤治疗手段,治疗效果优异,但是由于CAR-T治疗的生产成本、价格成本,使得CAR-T无法实现更大范围的供应,这也是CAR-T的销售增长缓慢的一大原因。延伸阅读:CAR-T 2022年大考成绩出炉!

为了降低CAR-T生产成本,提高市场竞争力,研发人员进行了大量的工作,包括同种异体CAR-T、CAR-T自动化生产、CAR-T快速制备、体内CAR-T等等。延伸阅读:体内CAR-T细胞的技术路线

CAR-T的快速制备,能够缩短生产时间,降低成本,包括生产空间和生产设备,以及人工费用等,能够大幅度缓解传统CAR-T生产所需要的生产资料,可以供给更多批次。

CAR-T快速制备的机会
当前全球范围内已有多款CAR-T产品获得批准上市,其大致生产制备流程基本相同:单采-分选-激活-转导-扩增-收获-包装和冻存-放行质检-回输。
分选纯化:对单采产物进行T细胞分选纯化,获得目标的T细胞亚群,同时去除杂质,例如红细胞、抗凝剂等;
激活/活化*:一般采用激活磁珠进行T细胞激活,然后将其放置于二氧化碳培养箱进行激活培养,T细胞激活能够提高CAR的转导率;
转导CAR:完成激活的T细胞将进行CAR的转导,一般是通过病毒载体(慢病毒或逆转录病毒等)进行CAR的转导,使得T细胞转化为CAR-T细胞;
扩增*:转导后,CAR-T细胞需要在生物反应器当中进行细胞扩增,直到细胞达到收获标准,包括活细胞数、体外效价、T细胞纯度;
收获:收获工序包括清洗、去磁珠。
包装和冻存:收获工序完成后,将在生物安全柜内完成分装,随后被保存于气相液氮罐中,放行质检合格后通知临床做回输准备。
以上工序通常需要10-14天的工作时间,其中以细胞扩增所需的时间较长,为5天左右。
延伸阅读:CAR-T生产工艺流程及优化考量
在以上六个程序当中,CAR-T快速制备的机会在于激活与扩增这两个环节,通过删减和简化这两个环节,能够实现CAR-T在1-2天内的快速制备
挑战与一些解决方案
但是激活扩增两个环节在CAR-T细胞的生产中也具有重要意义:
激活*:细胞激活能够促进CAR转导效率,静止T细胞的转导效率较低。
如果要跳过或者优化这个环节,就必须解决静止T细胞的CAR转导效率过低的挑战。
在现有的方案当中,对于这个环节有三种解决方式:
a.使用具有更高转导效率的CAR基因载体;
b.使用白介素等细胞因子进行促进转导效率;
c.T细胞选用记忆T细胞,有部分研究显示,在不经活化的所有T细胞亚群中记忆T细胞对CAR的转导率是最高的。
扩增*:现在CAR-T剂量在106左右,通常从肿瘤患者体内采集到的T细胞数量制备成的CAR-T数量不足(主要也是CAR转导率低导致的),为了满足剂量要求达到最优疗效,需要在体外进行细胞扩增。
因此快速制备平台还需要保证回输的CAR-T细胞剂量更低的同时,疗效不劣。不过由于快速制备不需要进行T细胞扩增,充分保留了T细胞干性,使得其在体内也可以进行一定的扩增,并且可能可以增强肿瘤细胞的清除效果。
如何去考量和解决激活和扩增环节缺失,就成了CAR-T快速制备的关键,也是各家快速制备平台不同。
举例:几个不同的快速制备平台

(1)诺华 T-charge

国际上,以诺华的CAR-T快速制备平台T-charge最为知名。

T-charge平台的信息公开不多。根据诺华官网查询,T-charge平台删减了传统CAR-T细胞生产环节中的扩增部分,不需要在生物反应器当中进行CAR-T细胞扩增,而是将该环节置于患者体内。

该平台能够保留T细胞干性,从而使得CAR-T产品具有更大的增殖潜力,以及更少的T细胞耗竭。这些特点可能会改善患者的预后,降低严重不良事件的风险。

此前,诺华公布了其基于T-charge平台设计的一款靶向CD19的CAR-T细胞YTB323(rapcabtagene autoleucel)的数据,其door-to-door时间大约为10天左右;在DLBCL患者中CR(Month 3)可达到73%。

延伸阅读:CAR-T“自卷”:生产周期降50%,剂量降25倍,CR73%

(2)亘喜 FasTCAR

在国内,亘喜生物的FasTCAR是进行比较早的CAR-T快速制备平台。

根据公开资料,亘喜生物FasTCAR平台将传统生产中的激活、转导两个步骤简化和优化成同时进行,并且删减了扩增环节。

FasTCAR平台利用专有的XLenti载体,同时激活和转导处于静息状态的T细胞。此外,亘喜生物表示,由于FasTCAR平台的产品具有较高的扩增和肿瘤细胞清除活性,因此可去除CAR-T细胞体外扩增的步骤,可以直接回输给患者。

值得注意的是,亘喜生物基于FasTCAR平台开发的GC019F(CD19 CAR-T)和GC012F(BCMA/CD19 CAR-T)均已获得国家药品监督管理局的临床批件。

(3)宾大团队 慢病毒转导静止T细胞

2022年2月,宾大研究团队发表在期刊Nature Biomedical Engineering上的研究,就是一个经典的CAR-T快速制备方式。

在该研究当中,研究人员通过慢病毒载体直接对静止T细胞进行转导,通过IL-7和IL-15等细胞因子的细胞培养基能够解决静止T细胞转导效率低下的问题,提高转导效率。此外,还可以通过工程病毒载体表达IL-7提高静止T细胞转导效率。同时,低浓度的核苷酸和其他限制性因子(如SAMHD1)均可限制静止T细胞逆转录率。

小鼠模型中,通过这种方式设计的CD19 CAR-T可以显著地延长小鼠的生存期;与传统生产方式CAR-T相比,具有更优的抗白血病活性。

(4)MASTER支架 CAR-T

2022年3月,北卡罗来纳州立大学和北卡罗来那大学的研究人员开发了一种名为MASTER的多功能藻酸盐支架,MASTER技术集成了T细胞激活、重编程和体内扩增的步骤,将制造CAR-T的时间缩短到1天。

两种方法的路线图。

研究人员从患者体内分离出T细胞,与CAR基因病毒载体混合,然后将混合物和藻酸盐支架(架有激活T细胞的抗体以及促进增殖的白介素)混合后植入小鼠体内,CAR转导将发生在患者体内。

在小鼠淋巴瘤异种移植模型中,这种基于MASTER支架在体内生成的CAR-T细胞,能够进入血液循环并控制远处肿瘤的生长。

延伸阅读:120万的一针的CAR-T实现体内一天生产,期待成本下降 !

以上仅是举例,并不全面,如有缺漏,欢迎在留言区进行评论讨论。

总结
总结来说,CAR-T的快速制备平台关键在于激活,保证T细胞在静止状态下能够被转导成CAR-T,且具有高效率。
不过目前来看,CAR-T快速制备还处于比较早期的状态,产品基本处于1期临床或以前。

关键词:生物技术,医学技术
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