細胞療法 IND 常常忽略根據過程中測試結果優化生產運行的自由度，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，即使是在臨床生產的最早階段，因為該測試可以直接影響患者治療的結果。
過程分析技術 (PAT) 的概念并不是一個新概念：通過一系列預測生產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測原核和真核發酵中的 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。當實時識別任何給定分析物水平的異常時，可以調整過程，以防止偏差和不合規格的批次，從而降低成本并提高產品功效和安全性。然而，需要平衡和一定的原則，來對抗收集盡可能多的數據的愿望，這是大多數科學家的共同特征。生成可操作的數據是任何 PAT 理念的基石，因此需要一個具有明確定義和驗證的關鍵質量屬性 (CQA) 的已建立、易于理解的流程，以實現即時過程更改。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 IND 中包含來自三次全面運行的數據，這可能意味著可能執行了四次全面運行。這并不是因為細胞治療團隊不喜歡數據，而是因為細胞治療過程昂貴且資源密集（時間和人員）。如果使用病毒轉導將治療基因引入細胞，這些問題會更加復雜。一次生產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，難怪如此關鍵的試劑被保留用于治療患者而不是用于開發。更復雜的是，大多數細胞療法都是為自體使用而設計的。細胞療法是個性化醫學的縮影?；颊呔栀浟擞糜谏a自己藥物的關鍵原材料（CAR T 細胞產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合，增加了原材料的可變性。一次生產運行實現一名患者施用一劑。盡管該領域正在積極研究同種異體療法，一次運行可生產數百甚至數千劑，但該科學尚未取得成果，這意味著每種細胞療法產品仍需要獨特的生產工藝?？吹阶銐蚨嗟漠a品后，共性就會顯現出來，但每種產品都會呈現出自己獨特的挑戰和機遇。說細胞療法幾乎沒有規模化經濟，這里還有一條很長的道路需要走。
現在讓我們考慮時間因素以及細胞療法產品可能給 QC 和 QA 團隊帶來的挑戰。冷凍保存產品帶有時間錯覺，通常有 10-14 天的放行窗口。另一方面，在生產活動結束后數小時內新鮮輸注的產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生物藥形成鮮明對比，一般而言，小分子和傳統生物藥可以在方便時進行存檔和測試。更復雜的是，伴隨早期生產的未知數意味著用于放行測試的樣品可以在 3-4 小時的窗口內隨時從 cGMP 車間中取出，具體取決于生產運行期間出現的新的和令人興奮的工藝挑戰。需要立即測試的延遲樣品可能會進一步給質量團隊帶來壓力，并導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過來，迫使第二天的日程表延遲，從而產生負面的連鎖反應。從占用質量單位的持續改進活動開始，每月對產品放行進行五次 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。
收集有關關鍵質量屬性 (CQA) 的數據對于細胞療法來說既不是新鮮事物也不是獨有的，但在生產商不熟悉該過程并且申請者幾乎沒有數據支持產品功效的情況下，這在1期具有挑戰性。為此，建議考慮最好的 PAT 讀數，不僅可以證明生產成功，還可以用于預測臨床成功。PAT 和臨床成功之間的相關性在治療性產品商業化時更容易得出，但不能在生產和臨床評估的最早階段進行。然而，與大多數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，這使得生產數據與臨床結果之間的相關性從最早的臨床階段就成為可能。一些生產數據對生產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，這些數據是否應該被視為 CQA？也許。我們可以很容易地監測在任意數量的生產運行中表達嵌合抗原受體的 CD4+ 和 CD8+ T 細胞的比率，但這對整體生產成功意味著什么，更重要的是，這對患者結果意味著什么？在學術機構，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據，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據的愿望相結合。生產數據，尤其是與患者結果相關時，是強大的假設生成器，可以促成許多資助申請和進一步的藥物開發工作。那么問題就變成了哪些小組測試和分析過程中的樣品。研究機構有許多技術嫻熟的科學家團隊能夠做到這一點，但僅使用數據進行研究可能會分散注意力。工藝開發團隊并不總是具備在 GMP 環境中運作所需的合規心態。生產團隊最擅長生產。QC 應該專注于放行檢測。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。數據收集、跟蹤和解釋應該是團隊的共同努力。
另一個復雜性是單次細胞治療運行產生的龐大數據量。以流式細胞術為例。詢問 10 種不同細胞蛋白質的典型數據圖會生成 100 多個不同的數據圖，每個圖講述故事的不同部分，所有這些都需要第二位科學家和 QA 審查。當在線執行測試時，如此多的數據很容易使質量團隊甚至生產團隊負擔過重。僅僅生成數據，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，但構建和維護數據跟蹤器和控制圖所需的時間比為每個趨勢或調查進行數據挖掘要少得多。但是，并非所有數據都是可操作的。在不知道哪些數據重要的情況下面對大量數據，再加上對改進工藝和患者結果的強烈渴望，可能會導致另一個常見的陷阱，即數據過度解讀。挑戰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 期僅作為數據收集活動來處理的一個論點，但這會把錢留在桌面上。需要確定哪些數據與預期結果相關，并按表面價值解釋這些數據，以便在生產繼續時集中數據收集和過程監控工作。
我們收集了大量關于 1 期細胞治療產品的數據，主要使用多參數流式細胞術，重點關注從文獻中提取的療效指示標記。不幸的是，這些數據與生產成功沒有太大關系。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進行的。對于細胞療法開發人員而言，臨床速度通常是驅動因素，幾乎沒有時間用于工藝開發。為了支持這一點，市場上有幾種業內眾所周知的補料分批系統。因此，生物反應器供應商優化的模式工藝被納入 IND，沒有留下中間工藝調整的余地。然而，這并不意味著人們應該選擇退出數據收集。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鍵放行標準和臨床結果的有影響力的數據。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”。當需要活細胞來賦予治療益處時，細胞活力與生產成功之間的聯系是顯而易見的。因此，對于我們生產的許多產品，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 實驗室均可輕松執行該測試。這些決策點之一就在轉導之前，這是將細胞暴露于載有治療基因的病毒載體的行為。在新產品的早期運行中，我們注意到活力遠低于預期值。請注意，并非超出趨勢，因為僅通過 4-5 次運行的經驗無法確定有意義的趨勢，但足以說明該值與預期不符。在知道轉導會進一步降低活力后，咨詢了所有相關利益相關者（分析開發、生產、質量、監管和臨床），并決定在轉導之前終止運行。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，發現患者在捐獻啟動生產過程所需的血液之前已經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后，生產重新開始，這導致生產運行成功、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的勝利結果。首先，該系統有效。對適當的 CQA 進行了監控，并確定了可能不合格的批次。在關鍵試劑（載體）在肯定會超出規范的運行中被消耗之前，這一發現得到了提升。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。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可能會延長兩條生命。這就是過程中測試如此重要的原因。
