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方法論記事

自動セルプロセッサーでのキメラ抗原受容体T細胞製造

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DOI:

10.3791/65488

2023年8月18日

この記事について

サマリー

本稿では、臨床用のキメラ抗原受容体T細胞の製造プロセス、特にT細胞のウイルス形質導入および培養を行うことができる自動細胞プロセッサーの使用について詳述する。私たちは、初期段階の臨床試験のプロセス開発と実施中に考慮すべき推奨事項を提供し、落とし穴について説明します。

要約

キメラ抗原受容体(CAR)-T細胞は、さまざまな悪性および非悪性疾患の治療のための有望な免疫療法アプローチです。CAR-T細胞は遺伝子組み換えT細胞で、細胞表面の標的を認識して結合するキメラタンパク質を発現し、標的細胞を死滅させます。従来のCAR-T細胞の製造方法は、労働集約的で高価であり、汚染のリスクを伴う可能性があります。自動化された細胞プロセッサーであるCliniMACS Prodigyは、クローズドシステムで臨床スケールで細胞治療製品を製造することを可能にし、汚染のリスクを最小限に抑えます。処理はコンピュータの制御下で半自動的に行われるため、プロセスへの人間の関与が最小限に抑えられ、時間を節約し、ばらつきやエラーを減らします。

この原稿とビデオでは、このプロセッサーを使用してCAR-T細胞を製造するためのT細胞形質導入(TCT)プロセスについて説明します。TCTプロセスには、CD4+/CD8+ T細胞の濃縮、活性化、ウイルスベクターによる形質導入、増殖、および回収が含まれます。これらのステップの順序付けとタイミングを可能にする機能であるアクティビティマトリクスを使用して、TCTプロセスを広範囲にカスタマイズすることができます。現行の適正製造基準(cGMP)に準拠したCAR-T細胞製造のウォークスルーを提供し、治験薬(IND)申請をサポートするために必要なリリーステストと前臨床試験について説明します。臨床CAR-T細胞製造に半自動プロセスを使用することの実現可能性を実証し、長所と短所について説明します。最後に、小児B細胞悪性腫瘍を標的とする現在進行中の医師主導治験[NCT05480449]を、この製造プロセスを臨床現場でどのように適用できるかの例として説明します。

概要

キメラ抗原受容体(CAR)を発現するように操作されたT細胞の養子移植は、難治性B細胞悪性腫瘍患者の治療において顕著な有効性を示しています1,2,3,4,5。しかし、CAR-T細胞の従来の製造方法は、労働集約的で時間がかかり、高度に専門的な手順を実行するために高度な訓練を受けた技術者を必要とします。例えば、自家CAR-T細胞製剤の従来の製造プロセスでは、密度勾配遠心分離、水簸または磁気分離によるT細胞の濃縮、活性化、滅菌フラスコ内のウイルスベクターによる形質導入、回収および製剤化前のバイオリアクターでの増殖が含まれます。最近では、このプロセスを部分的に自動化することを目的としたさまざまなシステムが登場しています。例えば、Miltenyi CliniMACS Prodigy(以下、「プロセッサ」と呼ぶ)は、これらのステップの多くを自動化された方法で実行できる自動細胞処理デバイスである6,7,8,9

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プロトコル

すべての研究は、病院の治験審査委員会(IRB)の承認を得て、施設のガイドラインに準拠して実施され、すべての被験者は、試験のコンテキスト内で収集されたデータの公開についてインフォームドコンセントを提供しています。
注:プロトコルの最初のセクションでは、CAR-T製造プロセスの概要を説明します。残りのセクションでは、手順を追って説明します。このプロトコルでは、TCTソフトウェアバージョン1.4(この記事の執筆時点での現在のバージョン)を使用してワークフローを記述しています。TCTソフトウェアの他のバージョンのユーザーインターフェイスは異なる場合があります。

1. プロセスのタイムラインと概要(表1)

  1. 月曜日(-1日目)にプリフライトチェックで手順の準備をします。プロセッサーとその他の機器が期待どおりに稼働していること、およびすべての試薬と消耗品が製造工程全体にわたって利用可能で最新であることを確認してください。
  2. 0日目に、チューブセットを機械に取り付けます。凍結保存したT細胞をドライバスで融解し、滅菌溶接により装置に取り付けられたチューブセットに接続します。
    注:このプロトコルは、自家T細胞がアフェレーシスによって収集され、凍結保存され、製造開始まで保存されたことを前提としています。新たに採取したT細胞を使用することは可能ですが、アフェレーシスの採取とCAR-T細胞の製造を調整する必要があるため....

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結果

NCT05480449試験の最初の3回のCAR-T製造実行の結果を 以下の表3に示します。出発物質、ベクター、培養サイトカイン、AB血清濃度は、各分析で一定に保たれました。収穫は7日目か8日目でした。1日平均細胞増殖率は46%(総細胞数の増加)であり、TCTプロセスが細胞増殖の促進に有効であることが示された。これらの結果は、プロセッサが一貫性のある再現性のあるCAR-T細胞製品を製造できることを示唆しています。

表4に要約した最終製品の試験結果は、CAR-T細胞が品質管理基準に合格したことを示しています。細胞生存率は88%から94%の間であり、CD3 T細胞の純度は89%から93%であった。重要なことに、エンドトキシン、マイコプラズマ、不妊性、複製能力レンチウイルス、および残存白血病細胞は検出されませんでした。これらの結果は、TCTプロセスが臨床使用の規制基準を満たす高品質のCAR-T細胞を産生することを裏付けるものです。

この手順のために、3つのフローサイト.......

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ディスカッション

CAR-T細胞療法は、B細胞やその他の悪性腫瘍に対する有望な治療アプローチとして浮上しています。しかし、従来のCAR-T細胞の製造方法には、高コスト、労働集約的な生産、汚染のリスクを高めるオープンステップなど、いくつかの制限があります。最近では、Miltenyi CliniMACS Prodigy(「プロセッサ」)を含むいくつかの半自動プラットフォームが登場し、これらの制限に対処しています。T細胞形質導入(TCT)プロセスは、本稿で説明するプロセッサに統合されており、閉鎖系におけるT細胞の濃縮、活性化、ウイルス形質導入、培養増殖、および回収を網羅しています。競合する自動細胞処理プラットフォームは、現時点ではあまり広く使用されていませんが、培養パラメータの工程内モニタリングが優れている場合、機器や材料コストが有利であるか、設置面積が小さいため、専用のクリーンルームスペースではなくバイオセーフティキャビネットで使用できる可能性があります。特定のアプリケーションと環境に最適なプラットフォームを選択することが重要です。

CAR-T細胞療法などの細胞・遺伝子治療の大きな限界は、市販品のコスト.......

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開示事項

S.K.、S.G.、およびY.W.は、Miltenyi Biotecから研究支援を受けています。

謝辞

著者らは、この研究に対するいくつかの個人および組織の貢献に感謝したいと思います。Cell and Gene Therapy LaboratoryとPenn Translational and Correlative Studies Laboratoryは、IND申請のためのプロセス開発と準備において貴重な支援を提供しました。Melissa Varghese と Amanda DiNofia は、この原稿の根底にある IND 提出のプロセス開発と準備に貢献しました。この研究は、フィラデルフィア小児病院の細胞・遺伝子治療共同の加速助成金の支援を受けました。また、Miltenyi Biotecの技術および研究支援にも感謝の意を表します。 図1 は、Copyright © 2023 Miltenyi Biotec B.V. & Co. KGによって保護されています。無断転載を禁じます。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
12 x 75ホウケイ酸チューブCharles RiverTL1000
20 mL 試薬バッグMiltenyi Biotec170-076-631
50 mL コニカルチューブFisher05-539-10
150 mL トランスファーセットFenwal4R2001
2,000 mL トランスファーセットFenwal4R2041
7AADフィッシャーサイエンティフィック
アルコール プレップタイコ/ヘルスケア
バッグ アクセスMedline2300E-0500
CD19 APC-Vio770 REAfinityMiltenyi Biotec130-113-643
CD19 CAR 検出試薬 BiotinMiltenyi Biotec130-129-550
CD19 PEBD555413
CD3 APCBD340440
CD4 VioBright FITC REAfinityMiltenyi Biotec130-113-229
CD45 VioBlue REAfinityMiltenyi Biotec130-110-637
CD8 APC-Vio770 REAfinityMiltenyi Biotec130-110-681
セロメータ リファレンスビーズ 10umNexcelomB10-02-020
セロメータ リファレンスビーズ 15umNexcelomB15-02-010
セロメーター リファレンス ビーズ 5umNexcelomB05-02-050
セロメーター スライドNexcelomCHT4-SD100-002
CliniMACS CD4 GMP MicroBeadsMiltenyi Biotec276-01CD4 試薬
CliniMACS CD8 GMP MicroBeadsMiltenyi Biotec275-01CD8 試薬
CliniMACS PBS/EDTA緩衝液Miltenyi Biotec130-021-201緩衝液
DMSOOrigenCP-10
凍結バッグ 50 mLMiltenyi Biotec200-074-400
凍結バイアル、1.8 mLNunc12565171N
凍結バイアル、4.5 mLNunc12565161N
ヒト AB 血清バレー バイオメディカル滅菌ろ過、熱不活化
ヒト血清アルブミン 25%Grifols68516-5216-1
ヒト血清アルブミン 5%Grifols68516-5214-1
MACS GMP 組換えヒト IL-2Miltenyi Biotec170-076-148サイトカイン
MACS GMP T Cell TransActMiltenyi Biotec200-076-202活性化試薬
MycoSeq Mycoplasma検出キットLife Technologies4460623
針、皮下 14GメドラインSWD200573
針、SlideSafe 18GBDB-D305918
ピペット チップ、2-200 μL、個包装Eppendorf022492209
ピペットチップ、50-1000 μL、個包装エッペンドルフ022492225
ピペット 10 mLフィッシャー13-678-27F
ピペット 25 mLフィッシャー13-675-30
ピペット 5 mLフィッシャー13-678-27E
プラズマライト Aバクスター2B2544X電解液
プロディジー TS520 チューブ セットミルテニー バイオテック170-076-600チューブセット
滅菌フィールドメドラインNON21001
ストレプトアビジン PE-Vio770ミルテニー バイオテック130-106-793
シリンジ 1 mLBD 309628
リンジ 10 mLBD302995
シリンジ 3 mLBD309657
シリンジ 30 mLBD302832
シリンジ 50 mLBD309653
TexMACS GMP MediumMiltenyi Biotec170-076-306The medium
Triple Sampling AdapterMiltenyi Biotec170-076-609
ウイルスベクターCHOP 臨床ベクターコアhuCART19
Equipment
Biological SafetyキャビネットThe Baker Co
Cellometer Auto 2000Nexcelom
CliniMACS ProdigyMiltenyi Biotec200-075-301プロセッサ
制御レート フリーザープレーナー/Kryosave
Endosafe nexgen-PTS150Kチャールズ リバー
メトラー バランスメトラー
冷蔵遠心分離サーモフィッシャー
冷蔵遠心分離フィッシャー SCD
滅菌チューブ溶接機テルモ
セブラチューブシーラーセブラ
バリサームバーキー乾式融解装置
XN-330 血液分析装置シスメックス
BDB559925機 機

参考文献

  1. Maude, S. L., et al. Tisagenlecleucel in children and young adults with B-cell lymphoblastic leukemia. New England Journal of Medicine. 378 (5), 439-448 (2018).
  2. Shah, N. N., et al.

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再版と許可

タグ

CAR TTCD4 CD8