日前，強生公司及其合作伙伴傳奇生物因“產(chǎn)能供應(yīng)問題”，決定暫時不在英國推出CAR-T產(chǎn)品Carvykti，并已退出在英國的報銷評估程序。

       Carvykti是傳奇生物的一款靶向BCMA的CAR-T細胞療法，于2022年2月獲FDA批準上市。在美國市場，傳奇生物與強生進行合作，共同進行Carvykti的商業(yè)化推廣。事實上，在美國市場，產(chǎn)能供應(yīng)問題也伴隨著Carvykti。在年初的財報電話會議上，強生首席執(zhí)行官Joaquin Duato也強調(diào)了Carvykti產(chǎn)能不足的問題，他表示：“對Carvykti的需求非常強勁，強生正在努力建立產(chǎn)能并擴大其供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)。”

       為了解決產(chǎn)能問題，傳奇生物曾在去年10月公布了一項計劃，將對強生在新澤西州Raritan的一家共享細胞療法制造工廠的投資增加一倍。合作伙伴還在比利時Ghent建造另一個工廠。盡管投入了大量資金，但強生發(fā)言人依然沒有給出解決產(chǎn)能不足的確切時間表。

       CAR-T細胞治療市場空間巨大，但產(chǎn)能問題一直堪憂

       CAR-T細胞治療，又稱嵌合抗原受體T細胞療法，是一種治療腫瘤的新型精準靶向療法。近年來，以CAR-T為代表的細胞療法已經(jīng)在治療多發(fā)性骨髓瘤、白血病、淋巴瘤等多種癌癥的臨床試驗中取得了成功，改變了癌癥治療格局，是當(dāng)今醫(yī)學(xué)研究最前沿也是最熱門的方向之一。

       自2017 年 8 月，諾華的CAR-T細胞療法Kymriah 經(jīng)FDA批準上市后，細胞療法的序幕徹底拉開。隨后賽道逐漸升溫，全球藥企蜂擁而至。FDA陸續(xù)批準上市了吉利德/Kite的 Yescarta 和 Tecartus、BMS的Breyanzi和Abecma、傳奇生物的Carvykti（西達基奧侖賽）等。根據(jù)Global Date數(shù)據(jù)，目前全球還有800多種細胞治療產(chǎn)品處于臨床階段，其中絕大多數(shù)為CAR-T療法。

       全球已上市CAR-T產(chǎn)品（公開資料）

       據(jù)Coherent Market Insights預(yù)測，在2018-2028年期間，全球CAR-T細胞治療市場規(guī)模的平均年復(fù)合增長將達46.1%，預(yù)計到2030年市場規(guī)模可達218億美元。

       雖然市場空間巨大，但產(chǎn)能問題一直影響著CAR-T的可及性。除了傳奇生物Carvykti受影響外，吉利德/Kite、諾華、BMS的CAR-T療法都曾遭遇產(chǎn)能瓶頸。BMS的首席商務(wù)官Chris Boerner曾表示，導(dǎo)致Abecma供應(yīng)缺口的一個主要原因是制造細胞療法的病毒載體短缺。他還指出，病毒載體供應(yīng)受限的問題一直困擾著全球CAR-T細胞療法制造業(yè)。

       那么什么是病毒載體？為何會造成短缺現(xiàn)象？藥企又是如何解決的呢？

       CAR-T療法的關(guān)鍵原材料——慢病毒載體

       臨床上，CAR-T的生產(chǎn)制備過程主要包括T細胞的富集和分離、T細胞活化、擴增。使用病毒或非病毒載體系統(tǒng)進行CAR基因轉(zhuǎn)移、然后在體外進行CAR-T細胞擴增，最后將制成的CAR-T細胞產(chǎn)品進行低溫貯藏，整個制造周期一般需要2～4周。在整個過程中，將特定的CAR分子轉(zhuǎn)導(dǎo)進T細胞是非常重要的環(huán)節(jié)。

       CAR分子遞送進入T細胞的方法分為兩大類：病毒載體轉(zhuǎn)染和非病毒載體轉(zhuǎn)染。其中病毒載體轉(zhuǎn)染主要包括：γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒載體、慢病毒載體。非病毒載入主要有電穿孔、細胞擠壓和納米粒子遞送系統(tǒng)等。

       目前，用于CAR-T的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)主流方法仍是病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)，主要有γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒。γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒在轉(zhuǎn)錄起始位點和CpG島附近表現(xiàn)出優(yōu)先插入，這有導(dǎo)致細胞癌化的風(fēng)險。另外，γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒不能感染非分裂細胞、而且病毒滴度低，因此，在臨床試驗中，γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒已逐漸被慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)所取代。

       慢病毒載體是一種源于人類免疫缺陷病毒（HIV）的基因載體。在構(gòu)建慢病毒載體時，為了避免產(chǎn)生有復(fù)制能力的病毒，會把HIV-1基因組分裝于不同的質(zhì)粒鐘，再共轉(zhuǎn)染細胞，最終獲得只有一次感染能力而無復(fù)制能力的慢病毒載體。與γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒相比，慢病毒可攜帶的外源基因片段更大，并可以感染分裂和非分裂細胞，而且優(yōu)先插入基因的內(nèi)含子，致癌風(fēng)險較低。一系列優(yōu)勢，讓慢病毒成為細胞療法的主流載體。目前大部分CAR-T細胞的制備均使用慢病毒載體，如諾華的Kymriah和藥明巨諾的瑞基奧侖賽等，均是依靠慢病毒載體完成CAR-T細胞制造。

       但是慢病毒載體工藝以及大規(guī)模GMP生產(chǎn)的難度較高、產(chǎn)能短缺已成為細胞與基因療法藥物開發(fā)的主要瓶頸之一。

       國內(nèi)自建產(chǎn)能成為主要解決方案

       為了保障未來CAR-T放量后的產(chǎn)能需求，在國內(nèi)，CAR-T產(chǎn)品較為成熟的企業(yè)已經(jīng)走上了自建產(chǎn)能的道路。

       復(fù)興凱特

       復(fù)星凱特目前的CAR-T商業(yè)化生產(chǎn)基地位于上海張江創(chuàng)新藥產(chǎn)業(yè)基地，根據(jù)復(fù)星醫(yī)藥2021年度業(yè)績媒體溝通會公開信息顯示，當(dāng)前CAR-T的商業(yè)化生產(chǎn)基地可滿足一到兩年的產(chǎn)能需要。公司也在同步建設(shè)第二個綜合生產(chǎn)線。

       藥明巨諾

       藥明巨諾的CAR-T商業(yè)化生產(chǎn)基地位于蘇州工業(yè)園區(qū)，占地約10000平方米，產(chǎn)量達5000例自體CAR-T產(chǎn)品，通過資質(zhì)認定且全面按照GMP標準運營，可滿足每年2500例自體CAR-T細胞治療的產(chǎn)能需求。此外，公司用于臨床生產(chǎn)的基地位于上海外高橋，占地約4000平方米，設(shè)計產(chǎn)能約為每年500例。

       傳奇生物

       傳奇生物與金斯瑞于2019年在鎮(zhèn)江合作建立CAR-T商業(yè)化生產(chǎn)基地，總建筑面積約為150000平方米，可同時滿足中國、美國及歐洲對cGMP的要求。

       耀邦生物：非病毒定點整合CAR-T技術(shù)

       除了自建產(chǎn)能外，耀邦生物還研發(fā)了創(chuàng)新性非病毒定點整合CAR-T技術(shù)，以解決產(chǎn)能瓶頸問題。2022年8月，華東師范大學(xué)研究團隊聯(lián)合浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究團隊以及邦耀生物研究人員在Nature上發(fā)文報道了這種創(chuàng)新性非病毒定點整合CAR-T技術(shù)（Quikin CART）。

       Quikin CART可在不使用病毒載體的情況下，利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，通過一步電轉(zhuǎn)完成CAR序列在T細胞基因組特定位點（PD1）的精確插入，有效解決了目前CAR-T技術(shù)的病毒使用和隨機整合問題。

       這項Quikin CART技術(shù)結(jié)合了非病毒制造工藝和精準基因組編輯的優(yōu)勢，簡化了制造過程，縮短了制備時間，降低了生產(chǎn)成本，同時提高了CAR-T產(chǎn)品的安全性和有效性。Quikin CART技術(shù)使CAR-T細胞的精準化、多樣化改造成為可能。

       隨著越來越多的CAR-T產(chǎn)品即將步入臨床，如何快速規(guī)?；剡M行相對個性化的生產(chǎn)制備，并保證產(chǎn)品安全性和質(zhì)量穩(wěn)定性，是目前行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。產(chǎn)能緊張、生產(chǎn)效率不足，以及對復(fù)雜、專門定制化設(shè)施的需求都是病毒載體生產(chǎn)亟待解決的問題，除了擴大產(chǎn)能外，研究人員也提出了多種設(shè)想來進行嘗試與方案的完善，如新的細胞系、懸浮培養(yǎng)以及對于上下游其他步驟的創(chuàng)新突破等，都是提高細胞與基因治療產(chǎn)能的解決方案。未來，隨著生產(chǎn)技術(shù)的進步與更迭，CAR-T產(chǎn)品將變得更加可及。

       主要參考資料：

       1. J&J shelves Carvykti's UK launch amid manufacturing shortfalls (fiercepharma.com)；

       2. A. P. Manceur, M. Loignon, R. Gilbert, Cost-Effective Biomanufacturing Of Lentiviral Vectors. Bioprocess Online, 2022.

       3. N.Elizalde, J.C.Ramírez, Lentiviral vectors: key challenges andnew developments. Cell & Gene Therapy Insights 2021; 7(6), 667–677.

       4.《市場空間巨大！非病毒CAR-T療法成發(fā)展趨勢》，邦耀實驗室，2023-02-24。