随着CAR-T疗法获批上市，优化CAR-T细胞生产工艺成为迫切需求，市场急需更高效、成本更低的细胞生产工艺。2017年全封闭自动化CAR-TXpress™系统正式进入CAR-T市场，为全球带来新一代CAR-T生产工艺，可实现CAR-T细胞高效率、低成本生产，备受瞩目。近日，《CELL & GENE THERAPY INSIGHTS》杂志采访了这项创新技术平台的主要发明者Philip H Coelho，深入了解新一代CAR-T生产工艺CAR-TXpress™。

Philip H Coelho先生是博雅控股集团旗下热动力医疗（ThermoGenisis, 纳斯达克股票代码：KOOL）的首席技术官(CTO)。他是一位工程师，也是一位发明家，已获得40多项与细胞分选、细胞清洗、自动化细胞冻存、低温自动化机械技术、血液内凝血蛋白的收集相关的美国专利。

在职期间， Coelho先生开发了Thermoline超快速血浆冷冻机和解冻机、CryoSeal自动化系统（将手术患者血液制成纤维蛋白胶）、BioArchive®机械系统（用于胎盘/脐血造血干细胞及祖细胞（HSPC）的程序降温和低温冻存）以及AutoXpress®系统（将脐血中的HSPC无菌自动收集至25ml双室冷冻袋）。BioArchive®系统以及AutoXpress®系统已在全球树立脐血处理以及存储的GMP最高标准。

9年来，Coelho先生与其工程师和细胞生物学家精英团队开发了符合GMP规范的新一代可编程系统，能提高从外周血、胎盘/脐带血、骨髓和白细胞产品中分离纯化干/祖细胞和免疫细胞的速度和效率。这些研究项目演化成为CAR-TXpress™技术平台，这是一种自动化、全封闭的生物制造平台，能够大规模生产高质量、临床级CAR-T细胞。

Q： CAR-T生产工艺中哪些环节可以实现自动化或半自动化？

Coelho先生：CAR-T细胞生产工艺的关键环节可以实现自动化，现如今行业迫切需要推进生产自动化。值得注意的是，每一次的白细胞去除术（leukapheresis）都能从健康供体中获取约5×109个T细胞。这个数量远高于实际注入患者体内的基因修饰T细胞的数量（诺华Kymriah™：0.2-5×106/kg，凯特Yescarta™：2×106/kg）。更让人担心的是，采用当前手工生产工艺，可输注的T细胞数量会随着一周或更长的扩增周期而大量损耗。

整个工艺流程均会发生关键细胞损耗，但最严重的可能发生在第一阶段——从患者血液中收集单个核细胞（MNC），进行T淋巴细胞分离。常年在实验室生产CAR-T细胞的专业人员告诉我们，当前的手工工艺可导致细胞损耗率高达50%至90%，因此将此生产环节自动化尤为重要。

优良的自动化工艺应能够在去除血小板、红细胞、粒细胞以及清洗冷冻保护剂二甲亚砜（DMSO）的同时，将MNC损耗最小化，获取纯化的MNC，从而有效分选T细胞。成功的自动化系统还需要克服因不同来源的患者血液所带来的严重并发症的风险（现采或冻存的外周血或白细胞去除术的产品）。

下一个需要自动化的环节是从MMC中分选T淋巴细胞。自动化分选必须获取高纯度T细胞，以求最大限度提高下游处理效率。抗体分选后残余在T淋巴细胞群中的单核细胞会降低转导效率和T细胞的扩增。此外，如果单核细胞残余量较大（常发生于传统磁珠分离过程），采用人工方法清除这些单核细胞亦无法避免目标T细胞再次损耗。

获取高纯度T细胞后，优良的自动化激活工艺可避免再次引发并发症。例如，某些用于激活的磁珠产品本身就是个大问题， 为此FDA要求临床医师在清洗前后对磁珠进行计数（磁珠数量常大于需要激活的细胞量）。当然，FDA不希望与细胞大小相同的磁珠随细胞输入患者体内。

Q：您对企业采用自动化设备有何建议，理想情况下，这种投资何时能见到回报？

Coelho先生：如果是生产小部件，那么简单的投资回报（ROI）分析就可以。但我们并不是在生产小部件,而是在努力收集足量具有可行性的基因修饰T细胞，用来拯救生命，因此患者的生存率才是分析的关键。当然，硅谷制造模式值得参考：制造商升级芯片自动化生产工艺后，生产效率高、生产成本降低，同时产品质量也得以提升。