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为满足临床试验对嵌合抗原受体(CAR)-T 细胞的需求,研究人员开发 19-FiCART,其制造过程合规且有效,有重要意义。
研究背景:CAR T 细胞治疗的机遇与挑战
在现代医学的前沿领域,癌症治疗一直是备受瞩目的焦点。嵌合抗原受体(CAR)-T 细胞疗法作为一种新兴的免疫治疗手段,在血液恶性肿瘤的治疗中展现出了令人瞩目的效果。多种自体 CAR T 细胞产品已经获得美国食品药品监督管理局(FDA)和欧洲药品管理局(EMA)的上市批准,为众多癌症患者带来了新的希望。然而,随着研究的不断深入和临床需求的日益增长,这一领域也面临着诸多挑战。
一方面,越来越多的临床研究开始尝试使用 CAR T 细胞治疗各种癌症以及自身免疫性疾病,对 CAR T 细胞的需求呈爆发式增长。这就迫切需要更多能够按照良好生产规范(GMP)标准生产先进治疗药物(ATMP)的中心。另一方面,建立符合 GMP 标准的 ATMP 生产和质量控制(QC)程序是一个复杂的过程。虽然市场上有一些商业化平台可以提供一定的解决方案,但制造商仍需要独立解决许多开放的工艺步骤和 QC 问题,例如产品关键质量属性(CQAs)的定义、采样点的确定以及合适分析方法的选择等。
在这样的背景下,开展对新型 CAR T 细胞产品的研究显得尤为重要。本次研究旨在开发一种新型的自体 CD19 靶向 CAR T 细胞产品 19-FiCART,建立其符合 GMP 标准的生产工艺和相适应的分析方法,为早期临床试验提供有力支持。该研究由芬兰红十字会血液服务中心等机构的研究人员共同开展,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究方法:多技术协同构建研究体系
研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。在细胞来源上,采集健康志愿者的非动员白细胞单采产物(LP)。通过流式细胞术(FCM)对细胞成分、转导效率、T 细胞表型等进行全面分析,以此监测细胞变化。利用液滴数字 PCR(ddPCR)测定载体拷贝数(VCN) ,评估基因导入情况。构建 Raji 细胞系的人源化小鼠模型,在体内评估 19-FiCART 细胞的抗肿瘤效果。这些技术相互配合,从不同角度为研究提供数据支持,助力全面探究 19-FiCART 细胞的特性。
研究结果:19-FiCART 的全面解析
- 白细胞单采产物的稳定性:研究人员对新鲜的健康供体来源的 LP 在室温(15 - 25°C)和低温(2 - 8°C)下的稳定性进行了评估。结果显示,LP 的外观在两种温度下直至 121 小时都保持不变,但在室温下储存的产品颜色在后期变得更红,可能表明红细胞加速破碎。在细胞组成方面,白细胞组成在低温下 121 小时内保持稳定,而在室温下,单核细胞频率在 49 小时后迅速下降,其他细胞类型的频率在 73 小时后变化增大。细胞活力方面,CD45+白细胞、CD3+、CD4+、CD8+T 细胞和 NK 细胞在低温下 73 小时内、室温下 49 小时内活力保持在≥90%,之后开始下降。综合这些结果,LP 在室温下至少可稳定 25 小时,在低温下至少可稳定 73 小时。
- 19-FiCART 细胞的生产和功能:研究建立了 19-FiCART 的生产和分析测试平台,包括 12 天的半自动化制造过程,其中有 CD4/CD8 阳性细胞选择和慢病毒转导。在 CD4/CD8 富集步骤中,成功获得了所需的细胞用于后续培养。细胞组成分析表明,CD3+T 细胞频率在培养过程中逐渐增加,CD8+T 细胞群体在培养过程中有所增加,导致 CD4+和 CD8+T 细胞的比例(CD4:CD8)下降。转导效率和载体拷贝数方面,不同的感染复数(MOI)会影响转导效率和 VCN,MOI 为 1.5 时明显提高了两者的值。细胞在培养过程中实现了约 50 倍的活细胞扩增效率,总活细胞数和活 CAR+T 细胞数显著增加,且细胞活力在整个制造过程中始终≥96%。对 T 细胞表型的评估发现,培养条件有利于干细胞记忆 T 细胞(TSCM)的生成,CAR+细胞相较于 CAR 阴性细胞具有更不分化的 T 细胞记忆表型和更低的 T 细胞耗竭标记物表达。此外,19-FiCART 细胞在体外对 CD19+细胞系表现出显著的细胞毒性和干扰素 -γ(IFN-γ)分泌活性。
- 19-FiCART 细胞的体内疗效:在 Raji 细胞淋巴瘤异种移植小鼠模型中评估 19-FiCART 细胞的体内疗效。结果显示,接受 5×106和 10×106 19-FiCART 细胞输注的小鼠在输注后 5 - 10 天肿瘤负担显著降低,且在整个研究期间(60 天)保持无瘤状态。相比之下,接受非转导(NT)T 细胞或磷酸盐缓冲盐水(PBS)输注的小鼠则出现肿瘤进展或持续生长。这表明 19-FiCART 细胞在体内具有强大的抗肿瘤活性,且较低剂量(5×106)即可有效清除肿瘤负荷,同时降低严重不良事件的发生率。
- 19-FiCART 细胞的质量控制和批次放行标准:研究设计了 19-FiCART 的 QC 计划,涵盖了安全性、效力、身份、纯度、杂质和数量等多个方面。计划的早期临床开发批次放行测试包括外观、纯度(CD3+T 细胞)、杂质(% CD19+细胞和 % CD34+细胞)、身份(% CAR+CD3+T 细胞)、效力(活力、% CAR+CD3+T 细胞和 VCN)、数量(总活 CAR+CD3+T 细胞数)和安全性(VCN、无菌性、内毒素和支原体)等测试。根据研究结果和相关文献,初步设定了各项指标的接受标准,如 CD3+T 细胞纯度≥80%、活力≥70%、转导效率≥20%、VCN < 5 拷贝 / 细胞等,这些标准将根据后续开发的数据进行调整。
研究结论与讨论:开拓细胞治疗新方向
本研究成功建立了 19-FiCART 的制造工艺和相适应的分析测试平台,为新型 CAR T 细胞产品的早期开发提供了重要的参考。研究表明,LP 在低温下储存 73 小时可用于制造 CAR T 细胞或其他 ATMPs,这为使用新鲜起始材料进行本地制造或短至中距离运输提供了可能,有助于降低成本并简化制造过程和物流。19-FiCART 细胞在体外和体内均表现出强大的抗肿瘤活性,较低剂量即可有效治疗肿瘤,且安全性良好,为成人高危 B 细胞淋巴瘤患者的治疗带来了新的希望。
然而,研究也存在一些局限性。例如,目前的研究未包括使用在测试条件下储存的 LP 生产 CAR T 细胞的情况,需要进一步研究评估从在低温下储存 73 小时的 LP 生产的 CAR T 细胞的身份和效力,以确认这些储存条件是否适合在 CAR T 细胞制造前储存 LP。此外,由于本研究生产的 19-FiCART 批次数量较少(n = 3) ,需要更多的数据来确定基于 CD28 的 FiCAR 表达是否始终导致 19-FiCART 产品中 CAR+细胞与 CAR 阴性细胞相比具有更不分化的表型。
总体而言,这项研究在 CAR T 细胞治疗领域取得了重要进展,为未来的研究和临床应用奠定了坚实的基础。它不仅为 19-FiCART 细胞的进一步开发和应用提供了详细的指导,也为其他 CAR T 细胞产品和 ATMPs 的研发提供了宝贵的经验和借鉴。随着研究的不断深入,相信 CAR T 细胞治疗将在癌症和其他疾病的治疗中发挥更大的作用。