撰文：孫彥洵（華龕生物）
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截止至2021年11月，國內已有22項幹細胞藥物臨床試驗申請（IND）透過CDE的默示許可進入臨床試驗。幹細胞產業化所面臨著巨大的挑戰，其中
關鍵的瓶頸問題是幹細胞的高質量和規模化生產
。
無論是以多層“細胞工廠”為代表的平皿製造工藝，還是生物反應器製造工藝，均有各自的侷限性。規模化細胞製造工藝，不能只是簡單考慮細胞擴增數量，更應該
關注擴增後幹細胞質量能否保持均一性
。目前的幹細胞藥物基於2D培養方式的CMC（chemistry，manufacturing，，controls），那麼如何應對規模化製備所帶來的生產工藝及質量控制的改變？
本文將對採用3D TableTrix®微載片，結合3D FloTrix®系列自動化生物反應器，幹細胞大規模擴增CMC所需要考慮因素進行探討。
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細胞治療產品CMC的最佳化與變更
細胞治療產品的CMC以藥學研究為主，主要包括
生產工藝研究
、
質控研究
、
穩定性研究
等資料。
細胞藥物開發的不同階段，CMC工作職能不同。在IND申報之前，即早期研發階段（development），細胞生產工藝，質檢分析方法和標準的建立，以及細胞產品的穩定性驗證，CMC如何最佳化是主要工作內容。而在臨床試驗階段，CMC的工作內容則是工藝進行放大製造（manufacturing），用於臨床試驗的幹細胞製劑需求量大，需要重新制備大量新批次的幹細胞製劑。
目前，處於臨床試驗階段的幹細胞治療產品，大多采用傳統培養瓶進行2D培養的生產工藝，少量則採用多層細胞工廠，細胞產量基本可以滿足早期臨床試驗需求。但是，如果進入NDA階段，即便是採取多層細胞工廠的生產工藝，從CMC角度也只是進行最佳化，細胞產能仍不能滿足臨床和商業化的需求。細胞需要不斷製備再生產，需要反覆對細胞質量進行批次間等效性驗證，由於幹細胞產品的批間差異可能較大，這會增加細胞的生產成本和質量的不穩定性風險。
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細胞大規模擴增CMC考慮因素
如果採用細胞大規模製備生產工藝，則需考慮與傳統制備工藝的CMC區別在哪、在
哪個階段變更
和可能出現的
變更風險
，如下圖所示。
幹細胞產品的生產工藝包括
上游培養工藝
和
下游製劑工藝
，主要涵蓋幹細胞的復甦、擴增、傳代、收穫、分裝、凍存和建庫等一系列工藝步驟。採用3D TableTrix® 微載片及 3D FloTrix® 系列生物反應器進行幹細胞大規模擴增所包括的CMC考慮因素，我們已做了，具體闡述在
《
幹細胞3D微載體規模化生產工藝及質量控制（上）》
一文中，包括傳統2D培養工藝與3D細胞培養工藝的銜接、幹細胞在生物反應器中進行連續動態擴增培養時所涉及的幹細胞3D擴增培養工藝引數、幹細胞經微載體大規模擴增後細胞收穫和凍存等CMC關鍵要素。
在滿足連續、密閉式的生產工藝基礎上，3D FloTrix® 系列生物反應器可對幹細胞產品的生產全過程透過各種工藝控制引數的設定和資料監控，結合特定的細胞型別及工藝要求，形成定製化的CMC整體解決方案。幹細胞的規模化擴增，可提高單批次細胞產量，降低生產成本，減少因細胞反複製備所帶來的批次間質量不穩定性風險。
作為細胞產品CMC的重要組成部分，必須評價基於微載體的細胞規模化製備工藝對幹細胞產品的安全性、特性、純度和生物學活性等方面的影響，進行工藝變更前後的質量可比性研究。對於幹細胞產品，可比性研究的內容應該覆蓋到變更前後的原材料比對、工藝過程比對以及中間品/終產品的質量屬性變化等。
華龕生物的3D微載體原材料選用藥用輔料級別，3D TableTrix®微載片獲得了國家藥品審評中心（CDE）藥用輔料資質備案，同時也完成了美國FDA/DMF藥用輔料資質備案。
3D TableTrix®微載片可降解，為了保證包含降解產物（微載體殘留物、裂解液殘留物）的最終產品符合細胞製品的安全性標準，需要建立檢測微載體原料中特異氨基酸及裂解液中酶活性的殘留物檢測方法及標準。因此，3D TableTrix®微載片從原材料選擇、殘留檢驗方法和標準的建立，均能滿足監管層對於細胞大規模擴增CMC中生產用原材料安全性的要求。
華龕生物3D FloTrix®的大規模幹細胞製備工藝生產的質量評價標準，以傳統2D細胞培養工藝的幹細胞質量檢測專案為基本要求，增加了微載體殘留及裂解液殘留檢測、基因突變等作為細胞安全性評價指標，滿足企業自身質量標準和中檢院的質量複核標準。
我們已在《
幹細胞3D微載體規模化生產工藝及質量控制
》（下）一文中對此做了詳細闡述，在此不再贅述。
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文末小結
隨著生產各環節相關技術的更新，細胞治療產品CMC也處在不斷最佳化過程中。和其他藥品一樣，幹細胞產品的製備工藝也會在生命週期中發生變更，這些變更的目的是對產品的工藝進行最佳化或提高質量。
採用基於可降解微載體的細胞規模化製備工藝進行工藝變更，按照國家藥監局《已上市生物製品藥學變更研究技術指導原則》（試行），屬於重大變更，需要在原有幹細胞二維製備工藝的基礎上，進行工藝變更前後的質量和穩定性可比性研究，此外還需用新工藝製備細胞進行動物體內安全性評價，證明該變更不對幹細胞產品的安全性、有效性和質量可控性產生不良影響。
細胞治療產品由於其CMC的複雜性，建議在IND階段最大限度的確定工藝，同時也要關注細胞治療產品商業化生產後，基於確定工藝的細胞同時生產能否應對最大產能的挑戰。
參考：
2。 《幹細胞3D微載體規模化生產工藝及質量控制》（上、下）：華龕生物公眾號/幹細胞者說公眾號
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