CAR-T的生产制备流程主要包括最初分离和富集T细胞、T细胞活化、T细胞扩增、使用病毒或非病毒载体系统进行CAR基因转移、然后进行体外CAR-T细胞扩增,以及制成的细胞产品经过最后的末端工艺和冷冻保存。其中,将特定的CAR基因转导进T细胞的病毒载体是整个生产过程中的关键原材料。
目前大部分CAR-T细胞的制备均使用慢病毒作为基因载体,慢病毒源于人类免疫缺陷病毒,是逆转录病毒的一种。区别于腺病毒和腺相关病毒,慢病毒能够介导外源基因整合至宿主基因组,从而实现基因持久稳定表达。
基因递送载体作为CAR-T生产制备的核心环节,其质量对细胞产品及其治疗效果具有直接的影响。虽然生产慢病毒载体的步骤并不复杂,但如何大规模生产符合cGMP要求的高质量慢病毒载体仍具有挑战性。
年3月22日,医麦课堂邀请到博腾生物细胞治疗工艺开发高级总监胡迪超博士,带来了主题为“细胞治疗药物(ATMP)中慢病毒工艺开发的考虑要点”的线上直播课程。
精彩回顾
胡迪超博士的讲座内容主要包括:
?细胞治疗药物研发进展以及慢病毒载体临床应用概况;
?GMP级慢病毒载体生产概况以及法规要求考虑;
?慢病毒载体工艺开发的考虑;
?慢病毒载体在注册申报中的问题讨论。
目前获美国FDA批准上市的6款CAR-T细胞治疗产品中,有4款采用慢病毒载体完成CAR-T细胞的制造,包括诺华的Kymriah、Juno/BMS的Breyanzi、Celgene/BMS以及传奇生物的Carvykti。
T细胞、NK细胞、DC细胞等免疫细胞、神经细胞以及干细胞都可以通过慢病毒进行基因修饰,从而达到治疗效果。此外,慢病毒载体还可以作为基因编辑的递送载体或疫苗载体。慢病毒载体的临床应用前景广阔,主要适应症有肿瘤、遗传病、代谢病、中枢中枢神经系统疾病以及眼科疾病等。
▲慢病毒载体的临床应用前景慢病毒载体的生产工艺一般可分为上游和下游两个部分。上游工艺包括细胞培养和病毒包装,涉及细胞系的选择、细胞培养、质粒转染、表达包装病毒等内容。下游工艺的主要目标是去除杂质,包括澄清、核酸酶处理、层析、过滤、浓缩等。
慢病毒的上游生产中,通常以HEK或HEKT为包装细胞,将包装细胞培养达到一定数量后,通过质粒转染的方式进行病毒包装。根据培养类型的不同扩增方法也有所不同,慢病毒的生产有贴壁与悬浮两种培养方式。慢病毒载体又可通过瞬时表达和稳定表达两种方式进行包装。
▲贴壁系统与悬浮系统比较▲瞬时表达系统与稳定表达系统比较年CDE发布的《CAR-T细胞治疗产品质量控制检测研究及非临床研究考虑要点》以及年发布的《基因转导与修饰系统药学研究与评价技术指导原则(征求意见稿)》中均对病毒载体的生产规模作出了规定。病毒载体的生产规模需要综合考虑剂量、年度用量、病毒的滴度和产量、QC用量以及有效期。
此外,《基因转导与修饰系统药学研究与评价技术指导原则(征求意见稿)》中对慢病毒的生产工艺也给出了指导意见。
总的来说,慢病毒载体上游的工艺开发中需要考虑到细胞系的选择、质粒比与质粒用量、转染试剂及用量、质粒和转染试剂稀释、培养基、细胞密度以及生物反应器的选择等问题。上游的工艺开发需