一次性波浪式生物反应器如何加速细胞疗法？
时间：2023-12-08 阅读：574
细胞治疗的定义
细胞治疗是指利用某些具有特定功能的细胞的特性，采用生物工程方法获取和通过体外扩增、特殊培养等处理后，使这些细胞具有增强免疫、杀死病原体和肿瘤细胞、促进组织器官再生和机体康复等治疗功效，从而达到治疗疾病的目的。
体外处理包括但不限于分离、纯化、培养、扩增、活化、细胞(系)的建立、冻存复苏等。
细胞治疗已有百年历史。首次细胞治疗概念可以追溯到1493年至1541年，由菲律宾学者Auredus Paracelsus提出。1912年德国医生将细胞治疗第一次用于治疗“小儿胸腺机能减退和甲状腺机能低下”。1930年瑞士的代保罗·尼汉斯(Daul Niehans，1882-1971年)成为细胞治疗皮肤年轻化的著名医师，被誉为“细胞治疗之父”。
相较于其他疗法，细胞治疗有不少显著的优势，使得其成为未来具潜力的研究方向。
⇒ 治疗效果相对长久。细胞治疗采用的是植入活细胞的方式，不会被身体代谢系统所分解。细胞植入体内能够快速归巢至机体损伤部位，取代原有损伤细胞或是分泌细胞因子及其他活性物质，改善损伤部位的免疫微环境，实现对病症的根本性治疗。
⇒ 副作用较小。目前细胞治疗中最常使用的免疫细胞和干细胞，都具有较低的免疫原性，在进行移植后，不会产生严重的排异反应。且其只在特定的环境中激活，发挥相应功能，与传统药物治疗相比，副作用较小
⇒ 可选择性更多。细胞治疗时既可以利用自体细胞，也可以利用同种异基因的细胞，具有更多的可选择性。
细胞治疗分类
细胞治疗可分为免疫细胞治疗、干细胞治疗，以及其他体细胞治疗。
免疫细胞治疗是指利用人体自身或供者来源的免疫细胞，经过体外培养扩增或活化，再回输到患者体内，激发或增强机体的免疫功能，从而清除肿瘤细胞、病原体或病毒感染等异常细胞的治疗方法。
目前临床应用比较多的细胞治疗有：工程化T细胞受体修饰的T细胞(T-cell receptor-engineered T cells, TCR-T)、细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokine induced killer cells, CIK)、自然杀伤细胞(natural killer cells, NK)、肿瘤浸润性淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte, TIL)、嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor modified T cells, CAR-T)等。
过继性免疫细胞治疗(adoptive cellular immunotherapy, ACI)，包括特异性和非特异性ACI。
嵌合抗原受体(CAR)和工程化T细胞受体(TCR)是近年来主要的过继性T细胞免疫疗法。
1 CAR-T细胞疗法
作用机制
CAR-T细胞免疫疗法的原理是利用病人自身的免疫细胞实现对癌细胞的清除。CAR-T细胞疗法的主要目的是加强免疫系统内在的抗癌能力，它从患者血液中提取T细胞，并在体外对这些细胞进行基因改造，给它们装上识别癌细胞表面抗原的“嵌合抗原受体”(CAR)。
经过改造之后的T细胞在体外进行大量扩增，再回输患者体内，当CAR T细胞在患者体内存活后，将继续繁殖，最终实现对癌细胞的攻击。
(CAR-T细胞免疫疗法流程图)
不受主要组织相容性复合体(MHC)限制，能够识别肿瘤抗原，并通过共刺激分子信号增强T细胞免疫的杀伤性，从而克服由于肿瘤细胞下调MHC表达或抑制共刺激分子分泌而造成的免疫逃逸。形成记忆T细胞，提供抗肿瘤的长效机制，有效延长了患者的生存期，甚至达到治愈。
特点
不受主要组织相容性复合体(MHC)限制，能够识别肿瘤抗原，并通过共刺激分子信号增强T细胞免疫的杀伤性，从而克服由于肿瘤细胞下调MHC表达或抑制共刺激分子分泌而造成的免疫逃逸。形成记忆T细胞，提供抗肿瘤的长效机制，有效延长了患者的生存期，甚至达到治愈。
CAR-T细胞生产过程包括
最初分离和富集T细胞、T细胞活化、使用病毒或非病毒载体系统进行CAR基因转移、体外CAR-T细胞扩增，以及最后的末端工艺和冷冻保存。
CAR-T细胞生产主要流程
2 TCR-T细胞治疗
作用机制
TCR-T细胞疗法是通过修饰患者自 身的 T 淋巴细胞，再将它们注射回患者体内杀死肿瘤细胞，TCR-T 是 由 TCR α 和 TCR β2 个 结 构 域 组成的异源二聚体蛋白，通过特异性 MHC 分子明确识别肿瘤细胞中蛋白的组装、修饰和加工，从而激活细胞毒作用并释放细胞因子特异性地杀伤肿瘤细胞。
(TCR-T细胞免疫疗法流程图)
特点
TCR-T所使用的抗原可以为精挑细选的肿瘤特异性抗原，不受是否表达在细胞表面的限制，具有很好的靶向性， TCR-T容易向实体瘤内部渗透，治疗效果佳。
TCR-T细胞生产主要流程
综合来看，CAR-T和TCR-T细胞疗法均需要进行细胞大量扩增
百林科提供的CytoLinX® WB 系列一次性波浪式生物反应器可以适配T细胞的培养扩增过程，为T细胞扩增提供良好的运行条件。
百林科CytoLinX® WB 系列一次性波浪式生物反应器的培养体积范围灵活、操作简单、控制精密可靠、易于工艺放大，适用于各种类型的细胞培养，可广泛用于科研、研发、生产中的种子培养，及新型疗法如细胞治疗等领域。
CytoLinX® WB 系列一次性波浪式生物反应器
♦ 这款设备具备以下优势 ♦
精准控制
通过精准的检测及反馈调节功能，进行准确的温度、转速、PH、DO等参数控制，并且可以实现细胞培养过程的全方位监控和数据采集，更适合HEK293细胞培养。
低剪切力
轻柔的波浪式摇摆，将对细胞的剪切力降低，减少对细胞造成的损伤。
托盘可切换
设备托盘可方便置换 10L，20L，50L 培养袋，无需拆拧螺丝，简单快速完成培养袋安装操作。
灌流功能
支持灌流功能，泵流速具有自动校准功能，实现精准补料及收获。
密闭系统
减少外源性污染的风险。
一次性无菌耗材
采用预先辐照灭菌的细胞培养袋，杜绝污染风险，有效避免反应器的清洗和验证，缩短工艺开发和生产周期。
采用预先辐照灭菌的细胞培养袋，杜绝污染风险，有效避免反应器的清洗和验证，缩短工艺开发和生产周期。
♦ T细胞培养案例分享 ♦
T细胞培养工艺路线为：细胞复苏扩增→接种至WB反应器进行培养。每日取样检测细胞活率和密度，根据细胞状态执行补料。
细胞生长曲线
结论
使用CytoLinX® WB 系列一次性波浪式生物反应器灌流培养T细胞，培养7天后，细胞密度最高达至20*106 cells/ml，细胞培养生长趋势与历史批次趋势一致，结果符合预期。
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