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導(dǎo)讀: 王永增博士提到,基于目前CAR-T細(xì)胞治療工藝中面臨的諸多問題(周期長、工藝復(fù)雜、容錯率低、無法常規(guī)除菌/滅菌、批量小等),血細(xì)胞分離機(jī)、生物反應(yīng)器及流式細(xì)胞儀等自動化儀器設(shè)備和數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用是工藝自動化的必由之路。
4月17日,第九屆免疫基因及細(xì)胞治療大會(IGC2025)在北京拉開帷幕。在當(dāng)天的免疫細(xì)胞藥物專場,合源生物的首席技術(shù)官王永增博士帶來了關(guān)于《細(xì)胞治療工藝自動化、變更與可比性研究策略》的精彩演講。
王永增博士2021年起任合源生物CTO,在國內(nèi)首個自研CD19靶向白血病的CAR-T藥物—納基奧侖賽注射液(商品名:源瑞達(dá)?)的臨床研究和上市過程中,全面負(fù)責(zé)藥學(xué)研究、生產(chǎn)和與監(jiān)管部門溝通。在全球首個CAR-T產(chǎn)品—諾華Kymriah的商業(yè)化進(jìn)程中,在臨床端落地和質(zhì)量監(jiān)察方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。王永增博士2001年獲希伯來大學(xué)博士,2002-2007年在愛荷華州立大學(xué)和康奈爾大學(xué)從事博士后;也曾在CAR-T細(xì)胞治療先鋒團(tuán)隊Michel Sadelain博士麾下工作多年,并參與二代CAR-T產(chǎn)品治療成人急淋(B-ALL)臨床應(yīng)用的全球率先突破工作。
王永增博士提到,CAR-T細(xì)胞治療作為精準(zhǔn)腫瘤免疫療法,其生產(chǎn)工藝涉及單采血、T細(xì)胞分選、基因轉(zhuǎn)導(dǎo)、擴(kuò)增培養(yǎng)及制劑制備等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。基于目前CAR-T細(xì)胞治療工藝中面臨的諸多問題(周期長、工藝復(fù)雜、容錯率低、無法常規(guī)除菌/滅菌、批量小等),血細(xì)胞分離機(jī)、生物反應(yīng)器及流式細(xì)胞儀等自動化儀器設(shè)備的應(yīng)用是工藝自動化和優(yōu)化的必由之路,可顯著提升細(xì)胞采集效率、細(xì)胞培養(yǎng)一致性及細(xì)胞質(zhì)量控制精度,同時減少人為操作誤差。使用像美天旎的全自動一體機(jī)Prodigy,或全自動一次性生產(chǎn)16批產(chǎn)品的Cellares,可大幅降低對生產(chǎn)環(huán)境潔凈級別的要求和人員配備,也是解決目前自體CAR-T細(xì)胞治療量產(chǎn)的新方向。
在部分?jǐn)?shù)據(jù)密集型工藝環(huán)節(jié),王永增博士直接給出了詳細(xì)的自動化方案。譬如:
質(zhì)量控制
痛點(diǎn):手動流式細(xì)胞術(shù)檢測耗時,數(shù)據(jù)記錄易出錯。
自動化方案:部署高通量流式細(xì)胞儀與自動化數(shù)據(jù)分析軟件,預(yù)設(shè)CAR表達(dá)、細(xì)胞表型、活力檢測模版,可自動生成檢測報告上傳至實(shí)驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS)。
制劑與凍存
痛點(diǎn):手動凍存程序易受人為操作影響,導(dǎo)致細(xì)胞復(fù)蘇活力下降。
自動化方案:使用程控降溫儀,預(yù)設(shè)經(jīng)驗證的凍存曲線,并自動完成冷凍保護(hù)劑添加、分裝與液氮存儲,搭配RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)凍存制劑全流程定位追蹤。
現(xiàn)場王永增博士還分享了不同工藝環(huán)節(jié)的關(guān)鍵儀器設(shè)備,對應(yīng)的核心技術(shù)參數(shù)要求及選型依據(jù):
細(xì)胞采集
關(guān)鍵儀器:自動化血細(xì)胞分離機(jī)
核心技術(shù)參數(shù):采集效率≥50%;單核細(xì)胞回收率≥95%;可自動調(diào)節(jié)采集速度;
選型依據(jù):符合AABB標(biāo)準(zhǔn),支持個性化采集方案(如體重/細(xì)胞計數(shù)目標(biāo))。
細(xì)胞分選
關(guān)鍵儀器:封閉式磁珠分選系統(tǒng)
核心技術(shù)參數(shù):分選純度≥95%;處理量≥1*109細(xì)胞/次;無菌閉環(huán)設(shè)計(避免開發(fā)操作);
選型依據(jù):支持臨床級細(xì)胞處理;內(nèi)置質(zhì)量控制模塊,如純度實(shí)時監(jiān)測。
基因轉(zhuǎn)導(dǎo)
關(guān)鍵儀器:自動化加樣工作站
核心技術(shù)參數(shù):加樣精度:±1%體積;溫度控制范圍2-37℃;具備防交叉污染紫外消毒功能;
選型依據(jù):兼容病毒載體與多種試劑;支持梯度轉(zhuǎn)導(dǎo)條件優(yōu)化。
細(xì)胞擴(kuò)增
關(guān)鍵儀器:智能生物反應(yīng)器
核心技術(shù)參數(shù):培養(yǎng)體積5-200L;pH/DO控制精度:±0.1/±5%;集成細(xì)胞密度/活力在線監(jiān)測
選型依據(jù):支持無血清培養(yǎng);具備工藝放大能力,能滿足實(shí)驗室到生產(chǎn)規(guī)模無縫轉(zhuǎn)換。
質(zhì)量控制
關(guān)鍵儀器:高通量流式細(xì)胞儀
核心技術(shù)參數(shù):檢測參數(shù)≥10色;樣本處理速度≥100個樣本/小時;可自動數(shù)據(jù)校準(zhǔn)(熒光補(bǔ)償);
選型依據(jù):符合21 CFR Part 11,支持電子簽名與數(shù)據(jù)審計追蹤。
制劑凍存
關(guān)鍵儀器:程控降溫設(shè)備
核心技術(shù)參數(shù):降溫速率0.1-10℃/min可調(diào)節(jié),溫度誤差±0.5℃
選型依據(jù):兼容凍存袋/凍存管;支持多批次并行處理。
免疫細(xì)胞藥物生產(chǎn)設(shè)備正結(jié)合數(shù)字化,向自動化、封閉化、模塊化發(fā)展,國際廠商如Miltenyi、Cytiva仍主導(dǎo)高端市場,但國產(chǎn)廠商在部分工藝環(huán)節(jié)已實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,且在審計追蹤、成本控制方面優(yōu)于進(jìn)口,在未來有望實(shí)現(xiàn)真正的國產(chǎn)替代。