細胞療法 IND 常常忽略根據(jù)過程中測試結(jié)果優(yōu)化生產(chǎn)運行的自由度，以換取臨床速度。這篇文章的目的是傳達在固定工藝過程中使用過程中分析測試的重要性，即使是在臨床生產(chǎn)的最早階段，因為該測試可以直接影響患者治療的結(jié)果。
過程分析技術(shù) (PAT) 的概念并不是一個新概念：通過一系列預(yù)測生產(chǎn)失敗和成功的過程分析測試來確定趨勢。此類測試的主要示例是監(jiān)測原核和真核發(fā)酵中的 pH 值、葡萄糖、乳酸和溶氧。使分析儀器小型化和促進入線測試的技術(shù)進步，加上簡化的測試方法，將過程中測試的范圍和實用性擴展到新的和可能提供更多信息的分析物。當(dāng)實時識別任何給定分析物水平的異常時，可以調(diào)整過程，以防止偏差和不合規(guī)格的批次，從而降低成本并提高產(chǎn)品功效和安全性。然而，需要平衡和一定的原則，來對抗收集盡可能多的數(shù)據(jù)的愿望，這是大多數(shù)科學(xué)家的共同特征。生成可操作的數(shù)據(jù)是任何 PAT 理念的基石，因此需要一個具有明確定義和驗證的關(guān)鍵質(zhì)量屬性 (CQA) 的已建立、易于理解的流程，以實現(xiàn)即時過程更改。但是等等，本文是從1期站點的角度來看的。
1期 cGMP 涉及很多內(nèi)容，但通常不在其中，尤其是在細胞療法中，已被充分理解、明確定義和驗證。假設(shè) IND 中包含來自三次全面運行的數(shù)據(jù)，這可能意味著可能執(zhí)行了四次全面運行。這并不是因為細胞治療團隊不喜歡數(shù)據(jù)，而是因為細胞治療過程昂貴且資源密集（時間和人員）。如果使用病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)將治療基因引入細胞，這些問題會更加復(fù)雜。一次生產(chǎn)活動中使用的病毒載體的成本可能高達 5,000 美元。交付周期為 1-2 年，總投資達 2百萬美元，難怪如此關(guān)鍵的試劑被保留用于治療患者而不是用于開發(fā)。更復(fù)雜的是，大多數(shù)細胞療法都是為自體使用而設(shè)計的。細胞療法是個性化醫(yī)學(xué)的縮影。患者捐贈了用于生產(chǎn)自己藥物的關(guān)鍵原材料（CAR T 細胞產(chǎn)品中的外周血單核細胞）。遺傳多樣性與每個患者的疾病和治療過程相結(jié)合，增加了原材料的可變性。一次生產(chǎn)運行實現(xiàn)一名患者施用一劑。盡管該領(lǐng)域正在積極研究同種異體療法，一次運行可生產(chǎn)數(shù)百甚至數(shù)千劑，但該科學(xué)尚未取得成果，這意味著每種細胞療法產(chǎn)品仍需要獨特的生產(chǎn)工藝。看到足夠多的產(chǎn)品后，共性就會顯現(xiàn)出來，但每種產(chǎn)品都會呈現(xiàn)出自己獨特的挑戰(zhàn)和機遇。說細胞療法幾乎沒有規(guī)模化經(jīng)濟，這里還有一條很長的道路需要走。
現(xiàn)在讓我們考慮時間因素以及細胞療法產(chǎn)品可能給 QC 和 QA 團隊帶來的挑戰(zhàn)。冷凍保存產(chǎn)品帶有時間錯覺，通常有 10-14 天的放行窗口。另一方面，在生產(chǎn)活動結(jié)束后數(shù)小時內(nèi)新鮮輸注的產(chǎn)品需要實時測試和文件審查，以保持活性藥物的活力和功能。這兩種情況都與小分子和傳統(tǒng)生物藥形成鮮明對比，一般而言，小分子和傳統(tǒng)生物藥可以在方便時進行存檔和測試。更復(fù)雜的是，伴隨早期生產(chǎn)的未知數(shù)意味著用于放行測試的樣品可以在 3-4 小時的窗口內(nèi)隨時從 cGMP 車間中取出，具體取決于生產(chǎn)運行期間出現(xiàn)的新的和令人興奮的工藝挑戰(zhàn)。需要立即測試的延遲樣品可能會進一步給質(zhì)量團隊帶來壓力，并導(dǎo)致計劃外的輪班工作，隨著操作員從臨時的深夜測試中恢復(fù)過來，迫使第二天的日程表延遲，從而產(chǎn)生負面的連鎖反應(yīng)。從占用質(zhì)量單位的持續(xù)改進活動開始，每月對產(chǎn)品放行進行五次 cGMP 運行，然后在一兩次計劃外輪班中折騰，很容易看出時間過得有多快。
收集有關(guān)關(guān)鍵質(zhì)量屬性 (CQA) 的數(shù)據(jù)對于細胞療法來說既不是新鮮事物也不是獨有的，但在生產(chǎn)商不熟悉該過程并且申請者幾乎沒有數(shù)據(jù)支持產(chǎn)品功效的情況下，這在1期具有挑戰(zhàn)性。為此，建議考慮最好的 PAT 讀數(shù)，不僅可以證明生產(chǎn)成功，還可以用于預(yù)測臨床成功。PAT 和臨床成功之間的相關(guān)性在治療性產(chǎn)品商業(yè)化時更容易得出，但不能在生產(chǎn)和臨床評估的最早階段進行。然而，與大多數(shù)實驗性療法不同的是，1 期細胞治療試驗通常在患病人群中進行，這使得生產(chǎn)數(shù)據(jù)與臨床結(jié)果之間的相關(guān)性從最早的臨床階段就成為可能。一些生產(chǎn)數(shù)據(jù)對生產(chǎn)團隊來說似乎很重要，但對功效的總體影響很小。在這種情況下，這些數(shù)據(jù)是否應(yīng)該被視為 CQA？也許。我們可以很容易地監(jiān)測在任意數(shù)量的生產(chǎn)運行中表達嵌合抗原受體的 CD4+ 和 CD8+ T 細胞的比率，但這對整體生產(chǎn)成功意味著什么，更重要的是，這對患者結(jié)果意味著什么？在學(xué)術(shù)機構(gòu)，研究性療法不僅可以在臨床試驗中幫助患者，還可以在整個研究過程中生成數(shù)據(jù)，為下一代藥物提供信息，并在未來獲得回報。這種前瞻性思維與收集盡可能多的數(shù)據(jù)的愿望相結(jié)合。生產(chǎn)數(shù)據(jù)，尤其是與患者結(jié)果相關(guān)時，是強大的假設(shè)生成器，可以促成許多資助申請和進一步的藥物開發(fā)工作。那么問題就變成了哪些小組測試和分析過程中的樣品。研究機構(gòu)有許多技術(shù)嫻熟的科學(xué)家團隊能夠做到這一點，但僅使用數(shù)據(jù)進行研究可能會分散注意力。工藝開發(fā)團隊并不總是具備在 GMP 環(huán)境中運作所需的合規(guī)心態(tài)。生產(chǎn)團隊最擅長生產(chǎn)。QC 應(yīng)該專注于放行檢測。共同點：各方都想知道答案；各方都希望提供幫助；各方都想幫助病人。這就是答案。數(shù)據(jù)收集、跟蹤和解釋應(yīng)該是團隊的共同努力。
另一個復(fù)雜性是單次細胞治療運行產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)量。以流式細胞術(shù)為例。詢問 10 種不同細胞蛋白質(zhì)的典型數(shù)據(jù)圖會生成 100 多個不同的數(shù)據(jù)圖，每個圖講述故事的不同部分，所有這些都需要第二位科學(xué)家和 QA 審查。當(dāng)在線執(zhí)行測試時，如此多的數(shù)據(jù)很容易使質(zhì)量團隊甚至生產(chǎn)團隊負擔(dān)過重。僅僅生成數(shù)據(jù)，雖然是必需的第一步，但不能在沒有組織的情況下采取行動。雖然這可能很繁重，但構(gòu)建和維護數(shù)據(jù)跟蹤器和控制圖所需的時間比為每個趨勢或調(diào)查進行數(shù)據(jù)挖掘要少得多。但是，并非所有數(shù)據(jù)都是可操作的。在不知道哪些數(shù)據(jù)重要的情況下面對大量數(shù)據(jù)，再加上對改進工藝和患者結(jié)果的強烈渴望，可能會導(dǎo)致另一個常見的陷阱，即數(shù)據(jù)過度解讀。挑戰(zhàn)的一部分是用我們自己先入為主的觀念來填補知識空白，這些觀念總是受到切線經(jīng)驗和我們自己的常識版本的偏見。在模型不為人知的情況下，在 1 期臨床試驗的情況下尤其如此。我想，這是將 1 期僅作為數(shù)據(jù)收集活動來處理的一個論點，但這會把錢留在桌面上。需要確定哪些數(shù)據(jù)與預(yù)期結(jié)果相關(guān)，并按表面價值解釋這些數(shù)據(jù)，以便在生產(chǎn)繼續(xù)時集中數(shù)據(jù)收集和過程監(jiān)控工作。
我們收集了大量關(guān)于 1 期細胞治療產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，主要使用多參數(shù)流式細胞術(shù)，重點關(guān)注從文獻中提取的療效指示標(biāo)記。不幸的是，這些數(shù)據(jù)與生產(chǎn)成功沒有太大關(guān)系。許多常用的 PAT 分析物，如葡萄糖和乳酸，我們無法使用，因為我們的過程是作為補料分批而不是灌流系統(tǒng)進行的。對于細胞療法開發(fā)人員而言，臨床速度通常是驅(qū)動因素，幾乎沒有時間用于工藝開發(fā)。為了支持這一點，市場上有幾種業(yè)內(nèi)眾所周知的補料分批系統(tǒng)。因此，生物反應(yīng)器供應(yīng)商優(yōu)化的模式工藝被納入 IND，沒有留下中間工藝調(diào)整的余地。然而，這并不意味著人們應(yīng)該選擇退出數(shù)據(jù)收集。畢竟，口頭禪仍然成立：你只能改變你可以測量的東西。我們試圖專注于支持關(guān)鍵放行標(biāo)準(zhǔn)和臨床結(jié)果的有影響力的數(shù)據(jù)。一個屬性對于跟蹤非常重要：細胞活力。
細胞療法是“活的藥物”。當(dāng)需要活細胞來賦予治療益處時，細胞活力與生產(chǎn)成功之間的聯(lián)系是顯而易見的。因此，對于我們生產(chǎn)的許多產(chǎn)品，在為期 10 天的活動中，至少有四個不同的單元操作會圍繞細胞活力做出可行/不可行的決定。在線和 QC 實驗室均可輕松執(zhí)行該測試。這些決策點之一就在轉(zhuǎn)導(dǎo)之前，這是將細胞暴露于載有治療基因的病毒載體的行為。在新產(chǎn)品的早期運行中，我們注意到活力遠低于預(yù)期值。請注意，并非超出趨勢，因為僅通過 4-5 次運行的經(jīng)驗無法確定有意義的趨勢，但足以說明該值與預(yù)期不符。在知道轉(zhuǎn)導(dǎo)會進一步降低活力后，咨詢了所有相關(guān)利益相關(guān)者（分析開發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量、監(jiān)管和臨床），并決定在轉(zhuǎn)導(dǎo)之前終止運行。之后，臨床團隊不得不給患者打了一個艱難的電話。在那次通話中，發(fā)現(xiàn)患者在捐獻啟動生產(chǎn)過程所需的血液之前已經(jīng)完成了一系列放射治療。在患者有足夠的時間從輻射中恢復(fù)后，生產(chǎn)重新開始，這導(dǎo)致生產(chǎn)運行成功、輸液成功，并且迄今為止，患者是健康的。這個例子中有幾個值得強調(diào)的勝利結(jié)果。首先，該系統(tǒng)有效。對適當(dāng)?shù)?CQA 進行了監(jiān)控，并確定了可能不合格的批次。在關(guān)鍵試劑（載體）在肯定會超出規(guī)范的運行中被消耗之前，這一發(fā)現(xiàn)得到了提升。最重要的是，這種情況下的好處以最有意義的方式非常明顯地呈現(xiàn)。不僅患者得到了治療，而且患者接受治療的時間比最初的運動已經(jīng)完成的情況提前了大約兩周。因為那瓶載體沒有用于異常情況運行，所以有足夠的材料來治療另外一名患者。單個過程中的細胞計數(shù)可能會延長兩條生命。這就是過程中測試如此重要的原因。
