討論TideMotion潮式生物反應(yīng)器對貼壁細(xì)胞培養(yǎng)的線性放大性

背景介紹

十年前一次性生物反應(yīng)器首次引入商業(yè)生產(chǎn)后，生物制備工藝業(yè)已將其歸納為cGMP標(biāo)準(zhǔn)�，F(xiàn)有的攪拌式反應(yīng)器只能支持懸浮細(xì)胞培養(yǎng)，而VaccixCell的TideMotion潮汐式生物反應(yīng)器CelCradle（500ml）和TideCell(2升-500升)，是目前市面上僅有的少數(shù)可用于大規(guī)模培養(yǎng)貼壁型細(xì)胞的生物反應(yīng)器。

CAR-T免疫細(xì)胞治療是的癌癥免疫療法之一。其治療法經(jīng)已獲得美國FDA的批準(zhǔn)，并在白血病、淋巴瘤等癌癥治療中取得了滿意療效而廣受重視。此技術(shù)的需求近日迅速增加，許多企業(yè)正積極推進(jìn)其研究結(jié)果以滿足臨床階段對大規(guī)模CAR-T生產(chǎn)的需求。然而細(xì)胞制備工藝最常見的挑戰(zhàn)仍停留在如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的放大。其中，反應(yīng)器的高徑比，剪切力（通氣方式、槳葉設(shè)計(jì)），氧傳質(zhì)系數(shù)Kla（與攪拌系統(tǒng)、通氣方式、氣體流量）等非線性因素需要根據(jù)反應(yīng)器規(guī)模的大小重新調(diào)整，從而增加了人力，耗材與時(shí)間的成本。但是，TideMotion潮式生物反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)如上非線性因素的線性化，克服這些復(fù)雜及嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，減少工藝開發(fā)、優(yōu)化與驗(yàn)證所需的時(shí)間。

本白皮書以第3代重組慢病毒包裝系統(tǒng)轉(zhuǎn)染進(jìn)入HEK-293T貼壁細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)慢病毒的擴(kuò)增為例，討論TideMotion潮式生物反應(yīng)器對貼壁細(xì)胞培養(yǎng)的線性放大性。

細(xì)胞，培養(yǎng)基和其他材料

1. 種子制備：高效的單步細(xì)胞擴(kuò)增工藝

高密度細(xì)胞可直接作為種子接種于小型的潮式反應(yīng)器（CelCradle）。待細(xì)胞密度在CelCradle生長至密度時(shí)，直接將細(xì)胞消化下來作為TideCell接種種子(圖2（a）)。與傳統(tǒng)的遞增式滾瓶細(xì)胞擴(kuò)增策略相比 (圖2（b）)，這種單步細(xì)胞擴(kuò)增策略可有效地減少生物制備工藝中所需的人力物力，以及廠房面積和時(shí)間需求。

2. 小試規(guī)模的CelCradle和生產(chǎn)規(guī)模的TideCell細(xì)胞擴(kuò)增線性放大的對比試驗(yàn)

步驟如下：在HEK-293T細(xì)胞接種后的第2天，將4個(gè)慢病毒質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到該細(xì)胞以誘導(dǎo)慢病毒載體的生產(chǎn)。轉(zhuǎn)染過后，每24小時(shí)可收集含有病毒的細(xì)胞培養(yǎng)液，共收集三次（圖2）。

3. 分析病毒滴度單位（TU）采用綠色熒光蛋白(GFP)基因標(biāo)記，再使用流式細(xì)胞儀(FACS)分析。測試表明，CelCradle-500A優(yōu)化過的制成方案，放到TideCell量產(chǎn)，出現(xiàn)明顯的線性放大性（詳見表1）

4. TideMotion潮汐式生物反應(yīng)器細(xì)胞總產(chǎn)量與成本比率

與其他培養(yǎng)平臺(tái)比較，TideMotion 潮汐式生物反應(yīng)器顯著的降低了慢病毒顆粒制備的成本和一次性材料的消耗。

總結(jié)

TideMotion潮汐式生物反應(yīng)器是少數(shù)幾種可滿足貼壁細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的一次性生物反應(yīng)器。使用此新型高效細(xì)胞擴(kuò)增法，僅需一步就可將細(xì)胞制備放大。TideMotion潮汐式生物反應(yīng)器具有高速率溶氧傳質(zhì)和低剪切作用的培養(yǎng)環(huán)境，可確保高密度細(xì)胞擴(kuò)增和生物制品的高生產(chǎn)率。使用者可從TideMotion潮汐式生物反應(yīng)器平臺(tái)輕松收集高密度細(xì)胞，病毒或分泌性生物制品。最重要的是，我們的系統(tǒng)具有線性可放大性，從一個(gè)規(guī)模直接轉(zhuǎn)換為另一個(gè)規(guī)模，縮短工藝優(yōu)化步驟，節(jié)省寶貴的時(shí)間和精力