一文详述：CAR-T生产全流程解决方案梳理

近年来，随着肿瘤免疫学与基因工程的技术革新，市场规模的快速增长，免疫细胞治疗已成为全球医药行业新药研发的热门领域。特别是CAR-T细胞治疗的横空出世，其强大的抗肿瘤治疗效果，为肿瘤免疫领域带来了革新，为更多的肿瘤患者带来了希望。
生产CAR-T细胞疗法的主要步骤包括最初分离和富集T细胞、T细胞活化、使用病毒或非病毒载体系统进行CAR基因转移、体外CAR-T细胞扩增，以及最后的末端工艺和冷冻保存，整个制造周期一般需要2～4周。

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▲ CAR-T生产的各个阶段和工艺方案示例（图片来源：Cytotherapy）

CAR-T细胞的生产失败率范围在2-14% ，失败的原因主要来自细胞的个体差异、细胞数量以及细胞质量。为最终实现CAR-T的商业化，努力优化和质量控制生产过程的各个环节都十分重要。面对不同肿瘤患者复杂的样品来源，如何实现高效率、标准化、规模化的生产制备，在工艺上又可以通过哪些手段或方案来满足预期的商业化需求，是CAR-T制造商共同关注的问题。
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01
细胞分离和激活
1.1 细胞分离生产CAR-T的第一步，是通过白细胞分离术从患者（或同种异体的供体）处收集外周血单核细胞（PBMC）；然后利用基于磁珠的技术分离出特定的T细胞亚群，如CD4+、CD8+、CD25+或CD62L+T细胞。过程中既要考虑分离得到尽可能多的T细胞（回收率要高）；同时要将粒细胞、红细胞、抗凝剂等对后续细胞生产有影响的杂质去掉。譬如，抗凝剂在后续的细胞激活过程中会改变细胞的特征、红细胞会影响产品的临床效果等。
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▲ CAR-T细胞分选（图片来源：Molecular Therapy）在细胞处理的过程中采用封闭式、自动化的系统已成为行业共识。这对于大规模生产制造以及生产工艺的改进是非常必要的，封闭式、自动化的系统不仅可有效缩短细胞处理和分析的时间并提高效率，还能够减少人员接触，节省劳动力的同时也使跟踪过程更容易。使用传统手工开放式的方法进行操作，制造周期很长，结果的稳定性较差。除此之外，污染是手工开放式方法最大的风险。患者血液样本中的T细胞数量有限，而且细胞治疗产品的终产品不能进行除菌过滤，操作过程中一旦出现污染将是难以挽救的。
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赛默飞世尔科技专门的自动化、封闭式、模块化多功能细胞处理系统Gibco? CTS? Rotea?逆流离心系统是非常有特色的产品，它可以用在细胞治疗生产过程当中多个步骤，包括细胞的分离、换液浓缩和洗涤等，是应用非常灵活的细胞处理系统。系统内置用户可编程的软件、大量细胞处理的应用程序，以及用于从科学研究到商业化生产的实用程序。Gibco? CTS? Rotea?逆流离心系统独特的腔室设计，可以达到非常低的输出体积（5 mL），灵活地兼容下游的应用和处理。除此以外，它还可以保障优异的细胞回收率（> 95%）和活性，同时能够轻松的整合到GMP的生产过程当中，实现从科研到商业化生产的转化。
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▲ Gibco? CTS? Rotea?逆流离心系统Gibco? CTS? Dynabeads? CD3/CD28 磁珠, 提供可靠的技术平台用于免疫治疗中的分离，活化，和扩增T细胞。
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▲ Gibco? CTS? Dynabeads? CD3/CD28 磁珠 1.2 细胞激活 T细胞的激活通过T细胞受体（Signal 1）和CD28、4-1BB或OX40等共刺激信号（Signal 2），产生主要的特异性信号来实现。自体抗原呈递细胞，例如树突状细胞（DC），是T细胞反应的内源性激活剂。然而， DC的效力因患者而异，很难作为T细胞激活的可靠来源。激活会触发细胞分裂，从而促进基因转导，故细胞的激活方式与之后的基因转导效率息息相关。 CD3/CD28抗体偶联的超顺磁微珠，例如Dynabeads ，是目前用于T细胞活化最广泛使用的平台之一。
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▲ 图片来源：赛默飞世尔科技 CD3/CD28抗体磁珠Gibco? Dynabeads ，是可用于离体分离、活化和/或扩增T细胞的可靠技术。无论是对于多克隆T细胞、抗原特异性T细胞、基因修饰T细胞，调节性T细胞还是其他T细胞亚型， Gibco? Dynabeads都能使T细胞恢复到具有与体内活化T细胞相当的特性，并确保T细胞保持活力，以用于下游免疫肿瘤学分析。使用Gibco? Dynabeads磁珠刺激CD3/TCR和CD28信号转导途径，其活化和扩增高度一致，无需自体抗原呈递细胞 (APC)、有丝分裂原、抗原或饲养层细胞，并能够保留细胞因子谱和完整TCR ，人和小鼠T细胞均可适用。

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