细胞疗法是一类基于活细胞的治疗方式，具有潜在的治愈能力。例如，比较完善的细胞治疗形式：造血干细胞移植。而近年来，随着生物医药领域的快速发展，基于T细胞的一种更新的细胞治疗形式已经在癌症治疗领域名声大噪了。

2017年，全球两款CAR-T细胞产品的获批上市，更是让细胞治疗产业站上了风口。就在2017年底（12月22日），CFDA也发布了《细胞治疗产品研究与评价技术指导原则》（试行），并对相关问题进行解读。正式为我国细胞治疗产品作为药品属性的规范化、产业化生产拉开序幕。

但细胞疗法作为一种极其个性的新型治疗方式，面临的最大障碍就是能够大规模地制造一致的产品，所以47.5万美元、37.3万美元的定价也是有原因的。而随着新的细胞疗法进入诊所，进入市场，这将成为行业越来越关注的问题。不仅是患者需要承担得起，公司的制造成本也要降低。

2017年6月，细胞疗法领域的权威专家在宾夕法尼亚州的费城召开了细胞培养与细胞疗法的生物工艺研讨会，其中关注的一个焦点领域就是细胞疗法制造的现状：趋向于更自动化、更大规模，更具成本效益的过程。

更自动化

Advanced Cell and Gene Therapy的负责人，Scott R. Burger博士在会上，对于在过去的5到10年里，细胞疗法的重大变革，以及在未来2年内将会进一步推进的商业化和制造过程，就如何正确制造细胞治疗产品进行了演讲。

Burger博士表示，细胞疗法的制造过程已经从大部分开放的、手动的、单独的步骤逐渐变成半自动化的步骤。目前，商业化的细胞疗法已经将这种半自动化技术生产，用于各个工艺步骤。虽然这是一个巨大的进步，而且进展顺利，但是当我们考虑细胞疗法的未来时，我们将需要更多集成的全自动化处理。

他指出，企业已经在努力使这个过程从头到尾自动化。以提高细胞产品生产过程的稳定性，与此同时大大降低运营成本。

新技术

Andrew Fesnak博士（图片来源 宾大）

宾夕法尼亚大学临床制造开发总监Andrew Fesnak博士表示：“通过新开发的商业化技术和设备，细胞疗法制造（包括我们在宾夕法尼亚州的努力）正在向更加自动化、封闭、可扩展的系统迈进。针对这些问题，Fesnak博士在会上强调了几种新的技术。

其中细胞制造阶段包括单采，一种从身体采集血细胞的方法。 Fresnak博士指出：”虽然前几代单采技术收集技术是封闭的和可扩展的，但是它们大部分都是手动过程。“

此外，一些传统的分离细胞的方法，也被称为富集，是开放和手动式的。他还指出：虽然这个过程在技术上是可扩展的，比如说通过增加更多的试管，但这不一定是明智的。因为与此同时，污染的风险也会增加。

符合GMP规范的Biosafe Sepax全自动封闭式细胞处理设备，为细胞分离、洗涤和富集提供了一套操作简单、处理安全、完整可追溯的解决方案。适用于各种来源的细胞（脐带血、骨髓、外周血、脂肪、培养细胞等）的分离、洗涤、浓缩、分装（图片来源 GE Healthcare）

他表示，新的富集过程采用了封闭的自动化设备，可以在不增加风险的情况下提高可扩展性。相关文献中已经提及的一些用于富集的新型仪器包括CellSaver?5+（Haemonetics）和Sepax?系统（Biosafe/GE Healthcare）。

Fesnak博士描述的另一个步骤是就是关于细胞的扩增问题：传统的扩增方式是手动和开放式的，虽然这种方法在技术上也是可扩展的，但空间限制最终可能会是一个问题。

James N. Kochenderfer（左，论文通讯作者）和Rosenberg共同领导 Kite的anti-CD19 CAR T临床研究（图片来源 onclive.com）

2016年，由细胞治疗大牛Steven A. Rosenberg和James N.Kochendefer共同领导的一项研究详细描述了将CD19嵌合抗原受体（CAR）T细胞的生产时间从10天减少至6天的程序。

（点击看大图）CD19 CAR-T细胞功能性封闭生产的制造方案。NCI（美国国家癌症研究所）开发的6天细胞生产过程概述。该示意图显示了给予非低温冻存的细胞产物的10天开放式spinoculation过程和新的6天的封闭式细胞生产过程，随后冷冻保存最终细胞产物之间的比较。 指出了在每个工艺步骤应该达到的优化条件（图片来源 Human Gene Therapy）

他指出，最近在文献中描述了几种新产品，从G-Rex（Wilson Wolf）和Nunc?Cell Factory?系统（Thermo Fisher Scientific）等简单设计的产品到CliniMACS Prodigy? （MiltenyiBiotec）和Quantum?Cell Expansion System（Terumo BCT）等更复杂的系统。

Xvivo GMP 系统

BioSpherix Medical的Xvivo GMP系统是传统洁净室的替代品，该系统是封闭的，具有先进的控制功能，采用组合式的洁净工作台、封闭的恒温箱和封闭的罩。而且包括显微镜和离心机等在内的仪器也可以集成到系统中（图片来源 genengnews.com）

BioSpherix Medical公司全球销售副总裁Kevin Murray在会议上发表了关于Xvivo GMP系统的讨论，这是一个处理细胞的封闭系统（如上图）。

Murray表示：”这基本上是围绕终端客户的流程协议来构建的一个模块化的设计。我们会把他们通常在开放实验室里所做的一切都整合起来，然后形成一个封闭式的系统，其中Xvivo GMP系统可作为洁净室的替代品，其能够保证每个细胞生产过程中的无菌条件。而且可以说，在整个生产过程中，细胞所需的一切培养条件都恰到好处。

图片来源 biospherix medical

他解释说，在过去的十年左右，传感器、数据记录和软件等功能已被纳入Xvivo GMP系统，使该系统符合良好的制造要求和最佳实际操作条件。综上，像Xvivo GMP这样的封闭系统有几个优点，其中之一就是具有“优越的污染控制”，另一个是有更好的过程控制，使得产品更具一致性。第三个就是降低制药企业的运营成本。

也就是说，如果细胞治疗产业要更具成本效益，那么未来，该领域必将会转向封闭的、自动化的制造产品的方式。

学术界和产业界之间的桥梁

华盛顿大学医学院心肌细胞生产制造的团队负责人Benjamin Fryer博士，一直致力于将非GMP制造心肌细胞的过程转变为cGMP临床级制造工艺。并在此次会议上，谈了他和他的团队正在开发的方法。

悬浮培养：人多能干细胞分化的心肌细胞簇（10×）（图片来源华盛顿大学医学院）

从起始细胞（多能细胞）跨越到最终的细胞产品（心肌细胞）（如上图）。他们创建了一个包括5个步骤的临床级过程，虽然这是专门制造心肌细胞的过程，但Fryer博士表示，前3步或4步，通常可用于任何基于多能细胞的细胞治疗。

目前，科学家们正在研究心肌细胞在受伤后再生心肌的能力，例如心脏病发作。在顶级学术期刊《Nature》杂志上发表的一项研究中，研究人员将人类胚胎干细胞衍生的心肌细胞注射入非人类灵长类动物受损的心脏，结果表明这可能使心脏能力重新恢复。

Blood vessels extend from the hostcoronary network into the graft（图片来源 Nature）

对于他和他的团队正在计划的临床级生产制造过程，Fryer博士评论说：“我们正尝试把风险排除在流程之外，尽可能地简化流程，使其更具稳定性，以便可以让全球的科学家在不同的实验室都能够重复该过程。但理想情况下，研究人员总是能够找到他们需要的组件。但如果供应链中的一种组分或试剂突然变得不可用，可能就会导致生产终止、缺货。而对于患者来说，由于无法及时得到治疗，可能会导致死亡。

也就是说，当你在前端思考这个问题时，并且想要做到成功这一步。细胞治疗的制造是一个”重要的责任“。

另外，Fryer表示，位于加利福尼亚的City of Hope癌症中心，也正在开发临床级的制造工艺。 虽然每个团队的具体操作略有不同，但是他们都试图做同样的事情，不管是心肌细胞还是其他产品的生产制造。

对于以上问题，我们以最具代表性的CAR-T为例，拥有已获批上市细胞产品的诺华和Kite Pharma，在工艺流程开发和包括靠性、重复性、质量参数以及降低成本方面的优化都投入了大量精力，统一的高标准、高质量是产品成功的关键。而未来，自动化技术的解决方案将会成为下一个爆发点，必然是细胞治疗行业的未来发展趋势。在大浪淘沙的时代，新一代CAR-T制造工艺已经取得了很大的成绩，创新专利不断涌入市场，致力于解决行业痛点，助力更具成本效益的革命性疗法的商业化发展。