2023年1月2日,药监局通过优先审评审批程序,条件性地批准了我国首个干细胞治疗药物艾米迈托赛注射液的上市,适用于治疗14岁以上患者在造血干细胞移植后出现的并发症。这一里程碑标志着国内细胞治疗领域的重要进展,极大增强了市场信心。同时,先博生物也宣布其通用型异体CD19CAR-NK药物SNC103在治疗复发和/或难治性大B细胞淋巴瘤的一期临床试验中取得了积极成果,进一步推动了NK细胞疗法的发展。
自然杀伤(NK)细胞属于免疫系统的一类淋巴细胞,具有无需预先致敏便能靶向和消灭肿瘤细胞及病原体的能力。异体NK细胞治疗在免疫治疗,尤其是癌症治疗上展现出巨大的潜力。然而,传统的扩增平台在快速从早期工艺开发到商业化规模制造时,往往面临适当规模范围的不足问题。横向扩展模型通常用于自体治疗,这导致批次间的变异性增加,成本效益降低,并增加过程验证的复杂性,最终延缓了细胞疗法的进展以及患者的治疗时间。
鸿运国际的PBS垂直轮生物反应器(PBSBiotech)通过支持从60mL(PBSMini01L)到80L的细胞扩增工作体积,有效满足了这些需求。这一技术使多个工艺参数能够在小体积上进行测试和优化,并最终转化为更大规模的系统,从而实现功能性NK细胞的高产量扩增。
在小规模扩增过程中,我们对来自两个供体的冷冻保存白细胞分离物进行解冻,并通过Ficoll梯度法分离外周血单个核细胞(PBMCs)。采用磁珠分离法去除CD3+细胞后,进一步富集CD56+细胞。CD3-/CD56+NK细胞被种植在无饲养层细胞培养基中,补充人AB血清和细胞因子。在第七天,我们对细胞进行计数并重新接种至6MG-Rex烧瓶或者PBS-05中。
在第九天,对PBS-05中的细胞进行计数,并将120mL细胞悬浮液重新接种至PBS-3中,携带188L细胞培养基。设定搅拌速率为30RPM,并在第11天添加新鲜培养基以达到30L的最大体积。通过持续的优化,G-Rex扩增在第13天达到平台期并进行收获,而PBS-3培养则在第15天完成。
对于搅拌速度对细胞产量和细胞毒性的影响,PBS垂直轮生物反应器在每个搅拌速度下均表现出优于G-Rex的累积倍数扩增(CFE)和细胞毒性反应(EC:50)。在100RPM的搅拌速率下,两个供体的扩增率更高、活性更强。增加搅拌速度与NK细胞扩增和改善细胞毒性反应之间存在明确关联。
模拟大规模(80L)扩增显示,PBS-3中扩增的NK细胞比G-Rex多出约100万个细胞/mL,CFE也显著高于G-Rex。据测量,子单位细胞毒性单位在解冻后,PBS-3与G-Rex之间没有显著差异,NK细胞存活率亦相当。
为了生产2840亿个NK细胞,鸿运国际的研究表明,与G-Rex相比,使用PBS垂直轮生物反应器可显著降低培养基及一次性耗材的成本,并减轻人员投入。这些较初步的数据显示了垂直轮作为NK细胞扩增平台相较于G-Rex的优势,G-Rex则是常用的免疫细胞扩增方案。
总的来说,鸿运国际的PBS垂直轮生物反应器展现出在NK细胞扩增和规模化方面的巨大潜力。相较于传统的G-Rex,PBS垂直轮生物反应器不仅可提供更高的细胞产量和活性,还能有效降低成本和人员需求,为异体NK细胞治疗的发展提供了前所未有的选择。这将加速从早期开发到商业化生产的进程,为细胞治疗的未来带来新的希望。
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