自体CAR-T细胞产品开发的考量：理解 & 控制起始材料
本文节选自来自Autolus等的研究人员发表的文章“Considerations for the development of autologous CAR-T cell products”，由于水平有限，详细内容，请参考原文。
肿瘤患者的成功临床结果正在推动大量投资流入目前正在临床开发中的新型创新 CAR-T 细胞产品。尽管迄今为止初步获批的药物数量相对较少，但目前正在进行中的 CAR-T 细胞疗法管线将显著扩大这些疗法的影响，并释放它们真正的、前所未有的潜力。然而，这些个性化疗法对生产和商业规模放大/扩展提出了独特的挑战。从我们的角度来看，我们将在这里介绍一些关键挑战，以建立一个有效的临床生产及更进一步的工艺流程，包括患者起始物料（细胞单采）、用于自体治疗的灵活封闭生产平台的日益商业化、分析方法开发、关键原材料和试剂的适用性以及载体供应。
简介
嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T) 疗法涉及对自体患者 T 细胞进行基因改造，以特异性靶向和破坏肿瘤细胞。目前的 CAR-T 疗法已显示出持续的复发响应并提高了安全性，使这些疗法在 B 细胞肿瘤临床试验中取得成功，其中有四种 CD19 特异性自体产品获得美国食品和药物管理局 (FDA) 批准（表1）。自体 CAR-T 细胞治疗产品的生产是一个复杂的过程，包括多个体外单元操作（图 1）。这些步骤中的每一个都会影响最终药物产品 (DP) 的成功性，药物产品旨在回输到同一患者体内，因此需要经过全面培训和熟练的操作员。为了获得足够的细胞用于生产过程，需要进行白、细胞单采步骤以将患者的外周血单核细胞 (PBMC) 从全血中分离出来。因此，患者的 PBMC 是 CAR-T 细胞疗法生产过程的起始物料，随后是 T 细胞富集和 T 细胞激活，通常通过 CD3 和 CD28 初级和共刺激信号传导，而不使用抗原呈递细胞。然后通过病毒载体或基于非病毒的编辑技术对激活的 T 细胞进行基因修饰，对随后的 CAR-T 细胞进行扩增以达到所需的目标剂量。扩增后，一旦满足相关的 DP放行标准，细胞将被制剂或冷冻保存在用于输注的制剂中。
图1. CAR-T 细胞疗法生产所需的典型工艺单元操作流程图。箭头代表产品材料的转移。
表1. 商业化CAR-T细胞产品概况
最初，自体 CAR-T 疗法的生产工艺是在学术或科研实验室环境中开发的。随后，这些早期工艺被转移到内部或商业合作伙伴，以开发用于临床和商业用途的高效 cGMP（当前良好生产规范）生产工艺。开发可在 cGMP 下以标准化方式运行的稳健且高效的生产和分析平台，对于提高产品质量、产量和可负担的治疗成本至关重要。
由于缺乏灵活的全自动生产平台，Autolus 决定采用CliniMACS Prodigy® 进行 T 细胞转导 (TCT) 工艺。完整的生产过程发生在一个封闭的半自动化系统中 - 从富集来自起始物料的T 细胞到最终 DP的制剂。这种方法平衡了早期临床开发阶段对速度的需求以及未来商业生产的稳健性和可重复性需求，从而避免了代价高昂的生产失败，并有助于提供可靠的临床和商业化供应。使用 CliniMACS Prodigy® ，结合可靠的病毒载体供应以及适当的分析，有利于开发一致且稳健的工艺。在本文中，我们将介绍自体 CAR-T 细胞疗法商业化未来需关注的关键主题和领域。
理解 & 控制起始物料
事实证明，围绕患者白细胞分离起始物料的表征和控制，对于开发适合目的要求并提供所需剂量，以确保 DP 所需质量、安全性和功效的有效且稳健的 T 细胞治疗工艺至关重要。然而，患者物料的可用性受到伦理和监管限制，这导致在大多数初始工艺开发工作中使用健康的供体物料。这会导致工艺设计的风险，该工艺将在后期工艺开发期间需要进行大量调整，这可能包括探索已证明的可接受范围，直到失败点，再到添加新的工艺步骤。对于临床试验中的特定病理学，起始物料越早被很好地表征和理解，就越有可能开发出适合控制患者差异性的工艺。此外，为解决起始物料的这种可变性而实施的工艺改进越晚，对监管申报和商业准备的影响就越大。
一个关键的考虑因素是来自患者的起始物料的可变性，因为它会极大地影响工艺的一致性和稳健性。因此，使用额外的工艺步骤，例如目标细胞的筛选或富集，可以显著帮助生产过程“容忍”患者细胞的可变性。在生产工艺的设计中应尽早考虑以下几个方面：
患者白细胞分离液中的细胞群分布（靶细胞和杂质细胞） 可用于进行初始 T 细胞表征的、经过验证的合适分析方法的可用性 起始物料中靶细胞的细胞表型（记忆、衰竭、凋亡） 生产所需 DP 需要的目标细胞数 患者前期治疗对起始单采物料和 DP 关键质量属性(CQA) 的影响。一般问题是“这可能会提高生产失败的几率吗？” “我们是否应该在生产之前对起始物料设置分析和扩展的规格（例如激活和衰竭表型筛选）？”。 增加可降低工艺可变性的步骤，例如筛选或靶向某些细胞群、去除细胞杂质以及设置特定数量的 T 细胞进行激活。对操作的影响是精简和标准化资源配置以及实施战略范围的关键。 新鲜或冷冻的单采物料；选择其中任何一种的考虑因素。
尽管在早期产品开发过程中可能无法回答其中的大多数问题，但利用开发和临床生产经验无疑将为改进计划和策略提供见解，从而为我们的 T 细胞治疗产品开发“更受控制”的工艺。因此，重要的是要让我们的研究和 CMC 团队在临床开发过程中不断增加知识并提高我们对产品的理解。
原文：A.Davidson, G.S.Toledo, K.Lilova, Considerations for the development of autologous CAR-T cell products. Cell & Gene Therapy Insights 2021; 7(11), 1685–1696.
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