嵌合抗原受体T细胞治疗产品生产工艺控制及质量管理关注点探讨

刘芬 孙程洁 王冲

摘 要 嵌合抗原受体T细胞（chimeric antigen receptor T cell， CAR-T）治疗产品的上市为恶性肿瘤治疗提供了新手段。能否持续生产高质量的CAR-T治疗产品对CAR-T治疗的成功至关重要。本文论述CAR-T治疗产品生产工艺控制及质量管理中应予以特别关注的几个要点，以期为该类产品质量的持续改进和监管机构的监管提供参考。

关键词 嵌合抗原受体T细胞 细胞治疗产品 生产工艺 质量管理

中图分类号：R951； R979.19 文献标志码：C 文章编号：1006-1533（2022）11-0008-03

引用本文 刘芬， 孙程洁， 王冲. 嵌合抗原受体T细胞治疗产品生产工艺控制及质量管理关注点探讨[J]. 上海医药， 2022， 43（11）： 8-10； 63.

Discussion on concerns of manufacturing process and quality management of chimeric antigen receptor T cell therapy products

LIU Fen， SUN Chengjie， WANG Chong

（Shanghai Center for Drug Evaluation and Inspection， Shanghai 201210， China）

ABSTRACT Chimeric antigen receptor T cell （CAR-T） therapy provides a novel approach for the treatment of malignant tumors. Whether or not high-quality CAR-T therapeutic products can be sustainably produced is critical to the success of this therapy. This article discusses several points that special attention should be paid in the production process control and quality management of CAR-T therapeutic products， so as to provide reference for the continuous improvement of the quality of such products and the supervision of regulatory agencies.

KEY WORDS chimeric antigen receptor T-cells； cell therapy products； manufacturing process； quality management

近年來，嵌合抗原受体T细胞（chimeric antigen receptor T cell， CAR-T）治疗的临床价值不断显现[1]，全球范围内已有多个该类产品获准上市。在我国，2021年有2个靶向CD19的CAR-T治疗产品获得批准，用于治疗复发性或难治性大B细胞淋巴瘤。在有大量临床需求的情况下，质量可控性成为CAR-T治疗产品产业化的关键因素。要能持续、稳定地生产高质量的CAR-T治疗产品，这就涉及到生产工艺及流程的规范化、系统化和可度量化，且须符合药品生产质量管理规范的要求。与传统的药品相比，CAR-T治疗产品是一类新型药品，具有特殊性，故须根据其特点分析质量风险并据此制定技术要求[2]。本文针对CAR-T治疗产品及其生产工艺的特点，论述该类产品生产工艺控制及质量管理中应予关注的几个要点。

1 CAR-T治疗产品的生产工艺及其特点

目前，已获准上市的CAR-T治疗产品均由患者自体细胞经基因修饰和扩增生产，采取的均为个体化定制生产方式[3]，生产时间约需7 ～ 15 d。CAR-T治疗产品生产涉及到的主要单元操作有T细胞富集、激活、转导和扩增等[4]，须对整个生产过程进行有效的控制，包括初始物料、工艺参数、过程产品等，确保生产工艺的稳定性和终产品批间质量的一致性。

1.1 细胞单采和预处理

CAR-T治疗产品由待治疗患者的T细胞生产，其需先在医疗机构通过外周血单采方式获得患者的白细胞（初始物料），然后在经过验证的规定时限内启动生产。初始物料中可能含有“污染”细胞，包括但不限于白血病母细胞、自然杀伤细胞、红细胞、血小板和粒细胞等，这些非目的细胞会影响产品的生产，如可能的激活和/或转导，干扰CAR-T扩增等[5-7]。因此，CAR-T治疗产品生产的第一步就是对上述初始物料进行处理，采用密度梯度离心或单抗磁珠分选等方法，尽可能去除非目的细胞，并获得足够数量及比例的T细胞。

待治疗患者因受疾病和以往治疗等因素影响，其血液中的T细胞数通常较健康人低，且不同患者间的差异很大[8]。因此，不同批产品的初始物料存在一定的异质性，而初始物料的质量是CAR-T治疗产品生产工艺稳健的物质前提，故须关注初始物料的验收要求（如运输过程中的温度控制、细胞数、细胞活力、微生物水平等）、操作时限、达到目标剂量水平所需的活细胞数，关注手工操作的批间一致性、预处理后的细胞活力、CD3+细胞比率、实际工艺控制能力等。

1.2 T细胞激活

为获得足够数量的T细胞，需对T细胞进行扩增。对此，最简单、最常用的方法是使用具有高亲和力的可溶性抗人CD3抗体来进行非特异性的T细胞激活和扩增。但由于初始物料经预处理后，其所含大多数抗原递呈细胞已被去除，为防止单独信号刺激所诱导的T细胞过早凋亡或无能，此工艺中通常会加入支持T细胞扩增的细胞因子，如白介素-2，以促进T细胞增殖（并有维持此后生产的CAR-T功能的作用）。因此，在该生产步骤中，操作人员可能会进行抗体及共刺激因子等试剂的配制和添加操作，须关注该步骤所用试剂的来源及配制、添加方法，关注洁净环境的控制和无菌保障等要求。AC7C6331-A454-4D16-B030-FE54F1A966FF

1.3 基因转导

CAR-T治疗产品生产的最关键步骤是将靶向目的抗原的抗体基因导入T细胞，使T细胞表面表达能够靶向肿瘤细胞抗原的受体。病毒载体修饰系统是目前CAR-T治疗产品生产中最常用的基因转导方法，通常采用慢病毒或逆转录病毒载体转导系统，将病毒载体携带的抗原受体基因整合到宿主细胞基因组中。整合到宿主细胞基因组中的载体拷贝数关系到CAR-T治疗产品的临床效力，但过高的载体拷贝数也与更高的致癌基因插入的遗传毒性风险相关[9]，故须特别关注该步骤中病毒载体的添加量和孵育时限的控制，以及相关验证情况。

在已获准上市的CAR-T治疗产品中，既有采用慢病毒载体转导系统的，也有采用逆转录病毒载体转导系统的。两种病毒载体转导系统的最显著差异在于，逆转录病毒载体转导系统在细胞有丝分裂期间才能进行基因整合，而慢病毒载体转导系统则在细胞分裂和非分裂期间都能进行基因整合[10]。比较而言，对于T细胞激活后的基因转导，采用逆转录病毒载体转导系统时须更加关注转导时间的控制。在该生产步骤中，部分工艺会对病毒载体转导孵育袋进行特殊处理，如对转导孵育袋进行纤维连接蛋白的包被或使用其他转导增强剂，以增强病毒载体的转导效率。因此，须关注该步骤中试剂的配制、添加，以及细胞培养系统转移、细胞离心清洗等操作。

1.4 CAR-T培養和扩增

目前，大多数CAR-T治疗产品生产过程中使用的都是一次性、透气的细胞培养袋，这些培养袋的尺寸和形状多种多样，并提供无菌对接通道和无针阀门，可最大限度地减少培养及其操作单元引入污染的可能。制造商也可根据自身工艺要求，定制培养袋的尺寸、形状或无菌对接通道[11]。对于在密闭系统中进行的培养和扩增过程，可适当降低环境的洁净度级别要求。通过合理的工艺流向设计，可有效减少制造商的硬件投入成本。这类培养袋因与CAR-T治疗产品有直接且长期的接触，故其管理显得尤为重要，包括供应商审计、入厂放行标准及要求、使用前检查、发生意外破袋的应急措施、产品相容性研究等。

病毒载体转导后的扩增培养是CAR-T治疗产品生产中用时最长的步骤，需培养4 ～ 12 d。须关注扩增培养过程中培养体系的控制和变更策略，以及CAR-T收获的依据，如细胞活力、细胞数、细胞表型、嵌合抗原受体表达率等中控指标的监测。

2 CAR-T治疗产品质量保障的特殊考虑

2.1 病毒载体管理

慢病毒载体和γ-逆转录病毒载体是CAR-T治疗产品生产中采用的主要基因转导与修饰系统，它们的质量直接关系到CAR–T治疗产品的质量和一致性[12]。作为CAR-T治疗产品生产中的关键物料，病毒载体的生产全过程都应符合药品生产质量管理规范的基本原则和相关要求[13]。应重点关注病毒载体的来源、建库、检测（包括安全、鉴别、纯度和滴度），以及放行要求、对照或参比品管理、稳定性考察等。

2.2 无菌要求

CAR-T治疗产品的初始物料是患者的活的T细胞，其多采用小批量多批次并行模式生产，且产品不可以进行灭菌操作。因此，须在符合药品生产质量管理规范的条件下执行严格的全生产过程无菌操作，并根据无菌工艺控制能力评估结果设计洁净生产环境，防控生产过程中可能的污染和交叉污染。目前的CAR-T治疗产品生产工艺中包含较多手工操作步骤，应关注所有手工操作的暴露工序和与密闭系统连接有关的无菌生产操作，关注无菌验证，关注多品种共线生产的管控和同时开展多个操作单元的最大负荷能力。

2.3 初始物料和试剂的来源

CAR-T治疗产品的初始物料是患者的T细胞。对于这类初始物料，应进行特定病原体的筛选和检测，以避免病毒等的污染。CAR-T治疗产品生产过程中使用的试剂，如血清、生长因子、单克隆抗体、抗生素、培养基等，虽然不是产品组分，但也应结合产品质量属性而关注它们的质量控制要求，以及在产品中的残留量控制，避免这些试剂本身或其引入的外来因子影响产品的安全性、效力和纯度。

2.4 污染、混淆和差错的防控

CAR-T治疗产品是个体化定制产品，有些制造商采用独立生产单元模式设计多拷贝厂房。随着市场需求规模扩大，同时操作的单元数增多，以及质粒和病毒载体生产单元的满负荷运转等，CAR-T治疗产品生产过程中发生混淆和差错的风险会增加。应采取措施确保质粒、病毒载体，以及CAR-T治疗产品在生产、储存和运输全过程中不发生混淆、污染和交叉污染等，包括建立电子追溯系统，建立唯一标识，确保自初始物料接收到终产品回输的全过程可追溯。

2.5 生产工艺控制和时限要求

生产过程中的监测可用来指导关键操作的生产决策，如培养条件的微调、CAR-T的收获节点、生产的继续或中止等。对于中控节点管理，应根据产品验证和研究数据，确认和记录从初始物料采集到产品收获的关键节点时间和储运条件，并开展恰当的过程监测。应持续确认每一生产步骤所用时间和储运条件，以改进和决定生产过程监测的必要性，最关键的是要认识到每一生产步骤时限要求的重要性。

3 医疗机构的质量管理

CAR-T治疗产品不同于传统药品，医疗机构作为端到端的两个重要端口，既是产品初始物料的来源端，也是产品的最终使用端，故在一定程度上，医疗机构质量管理是产品质量管理很重要的一部分。制造商应选择具有合法资质的医疗机构，并开展定期质量审计和评估，以确保医疗机构在患者筛选、初始物料采集和产品使用的过程中符合既定的要求。

4 储存和运输的重要性

对于CAR-T治疗产品，采用液氮等超低温冷冻的保存时限较冷藏（2 ～ 8 ℃）长，同时可拥有更充足的批放行检测时限和更大的临床使用灵活度。因此，目前大多数CAR-T治疗产品都采用超低温冷冻的储存方式。须关注CAR-T治疗产品冻存前后的转运方式及温度控制、储存条件及效期管理，以及产品由生产基地转运至医疗机构的运输方式、储存条件、温度控制、突发应急措施的制定。AC7C6331-A454-4D16-B030-FE54F1A966FF

5 结语

CAR-T治疗产品已被证实对血液系统肿瘤的疗效明显，并正在进行用于实体瘤治疗的研究[14]。我国的CAR-T治疗产品产业化进程在不断加快，且越来越多的公司着重于开发相对简单的生产工艺流程（如封闭系统、自动化生产），同时也带动了质粒及病毒载体、细胞因子、单克隆抗体等相关试剂行业的发展，市场前景良好。

药品监管部门始终关注着CAR-T治疗产品相关的监管问题。由于该类产品不同于化学药品或一般的生物制品，工艺技术相对复杂，生产操作要求更高，且它们往往是通过加速审评途径获得附条件批准而上市的，故不能完全照搬一般药品的监管方法来开展监督检查[15]。应该是监管部门与业界共同研讨，结合CAR-T治疗产品的质量和生产特点，探寻更加科学、灵活和具有产品针对性的监管策略及措施，以保证患者能够获得更好的产品和得到更有效的治疗。

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