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CAR-T细胞治疗产品质控非临床研究考虑重要内容

近年来,免疫治疗经历了一系列突飞猛进的发展,以特异性过继免疫细胞疗法及免疫检查点抗体疗法为代表的新型免疫治疗技术因其在临床研究中取得的显著疗效而成为学术界和产业界共同关注的焦点。其中,嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy,CAR-T疗法)因其在白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤等病种的治疗中展现出显著的治疗效果而成为国内外研究的热点。随着我国对CAR-T技术的研究不断深入,国内企业的积极布局和产业链的延伸,我国的CAR-T细胞治疗技术也在紧随国际趋势的发展。

原材和辅料及其质量控制

1、在CAR-T细胞产品的原材料和辅料通常都要考虑哪些因素?

生产CAR-T细胞产品的原材料是指生产过程中所用的所有生物原材料和化学原材料,它们不是CAR-T细胞产品的目标组成成份,如培养基、PBMC分离试剂、T细胞分选试剂、激活剂、细胞因子(如IL-2、IL-7及IL-15)、血清或血清替代物等。而CAR-T细胞产品的辅料是指其产品配方中所使用的辅助材料,是其细胞产品中的成份,如人血白蛋白、人血小板提取物、冻存液(如DMSO)等。

一个完整CAR-T细胞产品的制备过程包括基因载体物质的制备及CAR-T细胞终产品的制备两个大的生产环节,同时,载体物质的制备又包括质粒载体制备和/或病毒载体制备工艺过程,因此,在考虑选择原材料时,不仅要考虑CAR-T细胞产品制备过程中所用的原材料,也要考虑基因载体物质制备过程中所用的原材料(不包括生产的起始原材料,如细胞基质和菌毒种),如细菌及细菌培养基、牛血清、添加因子、转染试剂(如钙转试剂、PEI、Lipo2000等)以及核酸酶等等。如果在CAR-T细胞产品生产过程中还使用了自制的试剂和材料,还要考虑制备这些自制试剂中的原材料。

在早期的基础研究时,研究者对原材料及辅料的关注可能不足,但由于原材料和辅料对产品的质量及安全性均有重要影响,因此,一旦准备进入产品开发阶段,研发人员就要尽早开展原材料及辅料的评估及筛选,而且在临床过程中要进一步开展相关的研究,在确证性临床前应完成充分的质量评估工作。

2、转导/转染T细胞的病毒载体/质粒载体是否可按照原材料管理?

CAR-T细胞是基因治疗的ex vivo方式,通过病毒载体转导或质粒载体转染,将CAR基因转入T细胞中从而获得CAR-T细胞,虽然它们未转染的部分在后续的T细胞扩增及洗涤过程中经验证可被去除,但其所携带的遗传物质则是CAR-T细胞的重要组成部分且是使T细胞具有肿瘤杀伤活性的重要基础,这一点与生产中所用的原材料的特性完全不同,其质量对CAR-T细胞具有重要影响,因此,转导/转染T细胞的病毒载体/或质粒载体按照产品的理念进行管理更为合理。

但同时也还需要考虑到,也正是因其不直接进入患者体内,在后续的细胞扩增及CAR-T制剂工艺中会有稀释或洗涤步骤,因此,通过验证可证明后续工艺可以降低其残留的风险,则可以结合工艺验证的结果制定更为合理的质量控制标准。

3、如何进行原材料和辅料的选择和风险控制?

在CAR-T细胞制备过程中使用的原材料有药用级别的(如IL-2),也有非药用级别的(如IL-7);有的原材料在国外被批准用于药品生产,但尚未在国内获得注册,如某种CD3/CD28磁珠;有的同一种试剂分别存在药用级别和非药用级别,非药用级又分为GMP级别及研究用级别;有的试剂是生物源性材料,如病毒制备中会用到的牛血清和胰酶;有的试剂甚至要自行制备等,面对如此复杂的情况,CAR-T细胞产品的研究者就需要考虑采用何种方法选择以及控制原材料。

原材料的选择是基于风险评估的原则,通常会有以下几种考虑:

(1) 在产品研发早期就开始设计所用原材料的类别并分析其可能的风险,可根据我国现行版《中国药典》三部中“生物制品生产用原材料及辅料质量控制规程”及国外相关技术要求对原材料的风险等级进行评估并分类,同一种试剂或材料,优先选择低风险级别的,如药用无菌制剂优于药用制剂,药用级优于非药用级、GMP级优于非GMP级、非动物源性优于动物源性材料等;

(2) 根据对每一种原材料风险评估的结果建立相关的质量检测项目、检测方法及放行标准,并在产品研发过程中不断分析关键原材料质量对产品质量的影响,并不断改进关键原材料的质量要求。

(3) 对于研究级别的生物源性的原材料,不仅要设置它们的安全性质控项目,如无菌、内毒素、支原体、分枝杆菌及外源病毒污染的检测等,还要考虑它们的纯度、效价或对细胞活化、增殖的生物学效力的质控项目。动物源性材料的质量控制,如牛血清,需至少按照已有的国家标准或要求进行原材料质控及放行;

(4) 对于自行研制的原材料,如某种特殊要求的细胞因子,不仅需要建立质量标准,还需要有制备工艺及其工艺验证等数据支持,有的高风险的原材料甚至可能还会要求开展动物体内的安全性评估。此类原材料的检测要求需要根据其使用方式、下游工艺的清除验证数据以及潜在风险来确定。

辅料的选择及控制要求同样是基于风险评估的原则,因辅料是与CAR-T产品一同进入患者体内,因此,选择低风险的辅料以及严格控制辅料风险是基本原则,如一种辅料同时存在几种风险等级来源时,应选用风险等级低的辅料;对于高风险等级的辅料,应在产品研发的早期评估使用这些辅料的必要性,并寻找其他替代物或替代来源。

4、在载体物质或CAR-T细胞终产品中是否需要进行原材料残留的质量检测?

在载体物质或CAR-T细胞终产品中是否进行原材料的残留控制,主要考虑两个方面,一个是根据原材料的风险级别,评估载体纯化工艺或CAR-T细胞制备工艺对其去除能力,二是对于风险高的原材料除了评估去除能力外,还需要在载体或CAR-T细胞产品制备的最适工艺阶段或终产品终进行残留量检测的控制并建立控制标准,如慢病毒工艺中使用的降解DNA的核酸酶Benzonase的残留控制,牛血清白蛋白残留量的检测等。

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OriGen CP-70 70ml CryoPur   : 100% DMSO 药用辅料 DMF受理号
OriGen CS25N 10-25mL冻存袋 药包材 中国DMF受理号
OriGen CS50 10-30mL冻存袋 药包材 中国DMF受理号
OriGen CS50N 10-30mL冻存袋,N型管路, 药包材 中国DMF受理号
OriGen CS250 30-70mL冻存袋 药包材 中国DMF受理号
OriGen CS250S 30-70mL冻存袋 药包材 中国DMF受理号
OriGen CS250N 30-70mL冻存袋,N型管路, 药包材 中国DMF受理号
OriGen CS500 ,55-100mL冻存袋 药包材 中国DMF受理号

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