Car-T专栏中篇 | 路修远以多艰兮,Car-T临床副作用与生产难点的解决方案

Car-T 临床副作用


Car-T的不良反应是临床使用时不容忽视的问题。CAR-T细胞疗法在血液肿瘤中的临床获益没有受到质疑,但在治疗过程中产生的细胞因子释放综合征和神经毒性等是不能被忽视的,有时甚至是致命的。一般而言3级以上的不良反应主要包括细胞因子释放综合征(CRS)、中性粒细胞减少、和神经毒性事件。细胞因子综合征和神经毒性是在CAR-T细胞疗法中最常被报道的毒性反应,有时甚至会造成患者死亡。细胞因子风暴症状CRS分为轻度和重度,轻度主要反映为发烧、低血压、心动过速、低氧、疲劳,而重度CRS弥散性血管凝血、多器官损伤如干毒性、肾衰竭、心血管疾病等。

另一方面,CAR-T细胞治疗应用在血液系统恶行肿瘤中,会出现非肿瘤细胞的B细胞再生障碍的毒性反应,但这一副作用是较为可控的,临床上主要通过定期让患者注射球免。

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Car-T的使用经验不断积累,不良反应不再是主要限制因素。随着Car-T使用的推广,虽然这些副作用仍然存在,但在厂商的指导下(FDA要求Car-T治疗只能在指定医院进行,且厂商需要对临床医生进行培训),临床医生已积累了很多临床经验去控制,临床毒副作用不再使用CAR-T的主要限制因素。

另外,现在各厂家在生产制备时比之前更有经验,对发生3级以上CRS的比例和中枢毒性会重点考量,产品在问世之前就已得到了较好的控制。再者,在CAR-T临床应用过程会有各种各样的新发现,如为CAR-T加“开关”、在预处理方面探寻更合适的剂量,这些发现会使CAR-T产品的副作用变得更可控、更安全。

在Car-T本身设计上,一些创新的策略正在被评估。提高其安全性和控制CAR-T细胞的超生理活性至关重要。在探索和追求安全性效果更好的需求下,一些创新的策略正在被评估,如在CAR中设计开关控制系统(如iCasp9 系统、能被EGFRmAb识别的huEGFRt、Folate-FITC等)、多抗原识别组件、对免疫为环境敏感的组件(遮掩肽加上蛋白酶切断链接子等)

祸兮福所倚
复杂的生产工艺筑 Car-T 高壁垒


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目前,工业界仍然没有开发出一个成熟的,完全可被接受的Car-T生产工艺过程,许多Car-T产品使用人工操作,非常耗时耗力,而且难以扩大,且失败率很高(成功率最高的吉利德在ZUMA-1中也有近 10%)。 自体Car-T的制备过程一般包括一些基本的步骤:首先,病人的白细胞(WBCs)通过血细胞去除法分离后洗涤获得。然后, T细胞被激活,转导Car基因,扩增到一定数量后灌装和密封后用于治疗。经过一定质控,患者经过预处理后,将Car-T细胞注射到患者体内。整个CAR-T工艺非常复杂,生产工艺过程也在不断优化(以吉利德为例,其花费了一年的时间将整个生产流程缩短了1周)。

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除了生产流程复杂,Car-T还面临生产周期长以及成本高昂的问题。Car-T产品为针对每个病人个体定制化的产品,每一批产品都需要使用异质化的病人独立的T细胞,每一批产品的生产都需要严格筛选,从T细胞的分离转导激活,到后续的灌封质检运输,再到最后回输给病人,流程长且复杂,大约会消耗2-4周不等(Yescarta 平均约17天、Kymriah22天、Juno将提交BLA的 Liso-cel24天)。Car-T本身是一种新型的复杂的生物产品,产品的质量控制和监测是生产的重中之重,也具有较大的挑战和困难,这使得Car-T的生产场地更像实验室而有别于传统生产设施,其GMP验证十分困难,这些因素都使得Car-T成本高居不下,其中生产材料以及QA\QC费用占比极高。

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敏感性分析:最大的成分来自血液分离,一次性用品和病毒,病毒载体的成本估计在最理想情况下仅占4-5%。但是当病毒载体工艺产量不佳时对成本影响极大。

假设是建立在诺华17万平方英尺的细胞生产车间每年能生产1500批,且达到满产的情况。若病人数低于600,则成本可能会提高至10.6w美金

Car-T生产还需要有强大的上下游整合能力。Car-T疗法产业链中,上游为流式细胞仪等设备生产商,用于T细胞分选、转染等步骤的试剂,及细胞因子等原、辅料。首先就是慢病毒的生产,如何实现高效的生产慢病毒,并实现慢病毒生产工艺的稳定放大,是行业普遍面临的难点也是生产企业受制的一大因素。目前全球仅有Oxford、BioMedica等几家企业,具有病毒载体制备的核心技术,和稳定的规模化生产工艺,并且得到监管机构的认证。以诺华为例,其病毒供应就依赖于供应商Oxford。

而在中下游产业链中,除了产品的研发生产以及稳定的冷链运输网络构建,Car-T公司需要承担在学术界、生物技术和医学界的推广责任。这些逻辑都可以从国际知名巨头在基因治疗产业的布局中得到印证。例如,辉瑞收购Bamboo和Vivet并与Spark Therapeutics和 Sangamo合作,建立了一个腺相关病毒(AAV)平台,同时进行大量内部投资(超过5亿美元用于生产部分)。Sarepta通过许可来自学术机构和较小的生物技术公司(包括Nationwide儿童医院,Myonexus,Lysogene 和 Lacerta)的一系列资产来建立其渠道,同时与Brammer,Paragon和 Aldevron等公司一起开发制造外部网络。

受限于本文篇幅,本报告不对Car-T产业链的生产工艺尤其是质粒和病毒载体开 发生产重点描述,我们后续将就书写相关报告。

最后,我们不难看出,规模化生产能力与上下游网络的建立以及降低生产成本是Car-T领域现阶段竞争的核心之一。由于Car-T具有平台技术的特点,能够形成“赢者通吃”的动力。快速的形成申报与规模化生产能力,并且在快速抢占市场的过程中与医生、运输渠道形成稳定关系是现阶Car-T企业抢占市场的首要选择。而后续生产成本的降低,则可以通过例如引入更多CDMO/CMO 企业、全自动化生产、γδT细胞的研究深入、UniCar、CarNK、基于 mRNA、DNA和转座子/转座酶的电转系统等实现。



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