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【前沿进展】“决定成败”的CAR-T细胞产品质量控制

2021-02-26 09:06    浏览量:1671

CAR-T细胞免疫疗法因其在白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤等多种恶性肿瘤疾病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,目前全球已有四款获FDA批准上市的CAR-T细胞药物:KymriahYescartaTecartusBreyanzi。随着越来越多的CAR-T细胞产品进入临床研究和上市申请阶段,CAR-T细胞产品的质量控制问题也越来越受到行业的关注。

细胞治疗质量控制相关指导原则和政策

目前,国内外已相继出台多项关于细胞治疗质量控制的指导原则,更好地为相关科研机构和企业创造细胞产品研发环境并提供技术支持(图1)。


120186月,中国食品药品检定研究院发布CAR-T细胞治疗产品质量控制检测研究及非临床研究考虑要点》,对CAR-T细胞治疗产品的适用范围、原材料和辅料的及其质量控制、病毒转导载体及质粒转染载体制备及质量控制等多方面进行了规定。

220212月,国家药品监督管理局药品审评中心发布《免疫细胞治疗产品临床试验技术指导原则(试行)》,为我国免疫细胞治疗产品开展临床试验的总体规划、试验方案设计、试验实施和数据分析等方面提供必要的技术指导,规范免疫细胞治疗产品的安全性和有效性的评价方法。

320201月,美国食品和药物管理局(FDA)更新六份关于人类基因治疗和细胞治疗产品的科学指南,这些指南帮助FDA推进基因和细胞治疗领域产品的发展,同时确保新产品符合FDA的安全性和有效性。其中Chemistry, Manufacturing, and Control (CMC) Information for Human Gene Therapy Investigational New Drug Applications (INDs)提供全面的关于基因和细胞治疗产品的安全性、均一性、质量、纯度和有效性等支持信息的建议。


1. 国内外关于细胞治疗的指导原则和政策

(扫描文尾二维码,即可获取上述文件资料包)


CAR-T细胞质量控制要点

虽然已有多项细胞治疗产品的相关指导原则和政策来推进细胞治疗产品的质量控制研究,但是CAR-T细胞作为一种活的“药物”,制备流程非常复杂(图2),质量控制贯穿研发到临床的各个方面,包括转染效率、鉴定、T细胞亚群、效价和安全性等多个方面,这对质量控制分析仍是巨大的挑战,结合相关指导原则和细胞治疗产品本身特点,其质量控制的要点主要有以下几个方面:

1)微生物安全:

CAR-T细胞可能产生的微生物安全性问题包括细菌、真菌、支原体、外源病毒因子的污染以及产生载体来源的复制型病毒等。控制CAR-T细胞的微生物安全性主要是对生产用材料的严格检测、生产过程按照质量管理体系要求严格控制以及对产品的微生物检验,其中,微生物检验主要有无菌检查、支原体检查、复制型病毒检测等项目。

2)纯度:

CAR-T细胞纯度的控制涉及到药物开发的多个方面:a)细胞数量及细胞存活率,这与临床有效性、产品包装规格和剂量密切相关;b)CAR-T细胞产品中肿瘤细胞残留检测,需建立高灵敏的检测方法来限定肿瘤细胞的残留水平;c)工艺残留物检测,如生成过程中添加的细胞因子、抗体、磁珠、血清以及细胞碎片等;d)T细胞和非T细胞表型及比例的质控研究。

3)效力:

效力是用来检测CAR-T细胞产品是否具有目标治疗的能力,这与产品的疗效密切相关,可能影响CAR-T细胞效力/活性的因素有许多,包括转染效率、CAR结构、基因载体、培养条件、细胞类型及其比例等。通常检测的项目包括转导的T细胞的数量、抗原特异性T细胞功能(如IFN-γ的产生和细胞毒性刺激)。其中, CAR表达阳性率是了解CAR-T细胞产品活性的关键特征,被称为细胞治疗质量控制的“基石”,中检院的相关规定推荐通过流式细胞术检测CAR-T细胞,但使用的检测试剂如靶点抗原、scFv抗体等的特异性、灵敏度和亲和力会直接影响CAR表达阳性率的检测效果,进而影响CAR-T细胞质控的有效性。

4)产品质量一致性:

完善的质量控制体系是控制CAR-T细胞产品批间一致性的重要保证,主要包括:a)起始材料的控制,如细胞材料来源的一致性、基因修饰用载体的质量一致性;b)良好的过程控制和过程检验,建议应用先进的过程分析性技术如图像分析技术、自动流式细胞术、代谢通量分析等;c)在制造过程和终产品中控制CAR-T产品的转导效率、表达载体的拷贝数、CAR表达水平、CAR-T细胞表型等是确保获得一致性产品的基本要求,需要建立相应的工艺验证方法。


     2. CAR-T细胞产品制造流程图


总体来说,CAR-T细胞治疗产品与传统生物制品相比,其在生产工艺、质量研究、质量控制、放行检测和稳定性研究等方面均具有特殊之处,因此质量研究和质量控制难度更大,需要全面充分的分析方法开发和完善的分析方法验证来保证CAR-T细胞质量控制方法的稳定性和高效性,更要不断的完善质量管理体系推进细胞治疗产品研发的健康发展。


为支持CAR-T细胞产品质量控制方法的开发,ACROBiosystems利用优化设计的化学标记技术和荧光定点标记技术,成功开发了一系列高灵敏度、高特异性、高批间一致性的CD19BCMAMSLNFAP50多种荧光标记CAR-T靶点蛋白,可一步染色完成检测,经流式验证适用于CAR阳性表达率检测。

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产品列表


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流式验证数据



1e6 of the anti-CD19 CAR-293 cells were stained with 100 μL of 1:50 dilution (2 μL stock solution in 100 μL FACS buffer) of PE-Labeled Human CD19 (20-291), His Tag (Cat. No.CD9-HP2H3). PE Streptavidin was used as negative control (QC tested).

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1e6 of the Anti-CD19 CAR-293 cells were stained with 100 μL of 1:50 dilution (2 μL stock solution in 100 μL FACS buffer) of PE-Labeled Monoclonal Anti-FMC63 scFv Antibody, Mouse IgG1 (Y45) (Cat. No. FM3-HPY53) and negative control antibody respectively, PE signal was used to evaluate the binding activity (QC tested).

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1e6 of the Anti-BCMA CAR-293 cells were stained with 100 μL of 1:50 dilution (2 μL stock solution in 100 μL FACS buffer) of PE-Labeled Human BCMA Protein, His Tag (Cat. No. BCA-HP2H2) and negative control protein respectively, PE signal was used to evaluate the binding activity (QC tested).

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>>>> 更多CAR-T靶点蛋白

>>>> GPC3蛋白

>>>> 更灵敏检测CD19 CAR表达的抗FMC63抗体


为方便大家学习,我们整理了国内外关于细胞治疗的指导原则和政策,扫描下方二维码,即可领取


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您可通过以下方式联系到ACROBiosystems:

邮件:inquiry@acrobiosystems.com

电话:18811625790


(备注:姓名+公司)


参考文献:

[1] Yonghong Li, Yan Huo, Lei Yu, Junzhi Wang, Quality Control and Nonclinical Research on CAR-T Cell Products: General Principles and Key Issues.https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.12.003.

[2] Wang X, Rivière I. Clinical manufacturing of CAR T cells: foundation of a promising therapy. Mol Ther Oncolytics. 2016;3:16015. 

[3] http://www.cde.org.cn/

[5] https://www.fda.gov/

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