CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T-Cell,即嵌合抗原受体T细胞),通过基因工程手段修饰人的T细胞,使其表达嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor, CAR),即将识别肿瘤细胞表面抗原的抗体与激活T细胞所需的信号分子连接,以此增强T细胞对肿瘤的特异性杀伤。慢病毒包装参与CAR-T治疗上游中的一个关键节点,起到非常重要的作用。
一直以来,慢病毒包装多以293T细胞为载体,采用贴壁培养的形式。这种培养方式,除了病毒产量低,成本高,原本倒也没有无法克服的困难。但到了Car-T细胞治疗的环节,由于培养好的Car-T细胞需要回输人体,属于细胞药物,因此,从制药监管的角度,就要求无论是T细胞的培养,还是慢病毒包装,均要求是无菌的,可验证的。传统贴壁培养的形式由于是手工操作,所以想要通过药品生产GMP认证,无论是在无菌控制方面、病毒产量方面、工作量方面,难度都极大。
而全悬浮培养方式则不同,由于不再需要细胞消化环节,可以方便地实现自动化培养,在一定程度上减少人为干预,打通Car-T培养的药品生产的全过程。悬浮培养的培养体积可以从摇瓶的10mL到1000mL,从生物反应器的1L到100L,甚至更大体积,最大限度地避免了药物产品的批间差。在细胞密度方面,可以支持最高7E6/mL的细胞密度,在转染效率方面,可以达到50-95%,在病毒产量方面最高可达到1.1E8TU/mL,均大幅超越传统的贴壁细胞培养形式。
用一组更直观的数字来展示,贴壁培养以直径150mm平皿为例,悬浮培养以125mL摇瓶为例。在培养过程中,添加的培养基的体积都是30mL。最后得到的细胞总数呢?150平皿细胞长满密度约为2x105cells/cm2,细胞总数为3x107;125mL摇瓶中细胞最大密度约为5 x106cells/mL,得到的细胞总数是1.5x108,也就是说用等量的培养基,一个125mL摇瓶相当于5个150皿。
如果用生物反应器里呢?5L反应器里添加3L培养基为例,按照细胞最大密度约为5 x106cells/mL,得到的细胞总数是1.5x1010,也就是说同样是培养一批细胞,一个5L生物反应器3L体系得到的细胞总数相当于500个150皿。500个皿,工作量可想而知。
相信有很多人也意识到293T细胞全悬浮培养的必要性,为什么还在用传统贴壁培养方式呢?因为悬浮培养有以下几个难点:
1、细胞的悬浮驯化。我们都知道293T细胞是一种贴壁细胞,如何将它驯化成悬浮细胞,是一大难点。
2、悬浮培养的工艺。293T细胞相较于CHO、杂交瘤细胞,更加脆弱,悬浮培养过程中的剪切力对它的影响极大,如何摸索出一个合适的悬浮培养工艺,也是一大难点。
3、控制结团。悬浮培养的293T细胞极易聚团,团块过大会影响细胞的生长及转染。
2018年12月18日至12月25日,友康生物推出《293T大规模悬浮培养及慢病毒包装》直播课程圆满结束。
培养结果:转染效率达98%,293T细胞包装慢病毒滴度:4.4x107 TU/mL
直播链接地址:http://play.yunxi.tv/wechat/liveroom/12881
12月18日,我公司技术人员为大家从以下几个方面进行了讲解:
一、 HEK293细胞的应用简述
二、 293T细胞的贴壁与悬浮培养
三、 友康 HEK293无血清培养基性能展示
四、 293T培养体系的逐步放大及常见问题
五、 293T生物反应器培养实操直播介绍
12月19日至25日,我们在细胞间为大家演示了293T细胞在生物反应器内悬浮培养及慢病毒包装实操。
12月19日 生物反应器内细胞接种 种子细胞计数、加培养基及预热+接种、接种后取样计数
12月20日 生物反应器内培养24h密度监测 反应器取样、计数、镜下观察
12月21日 转染包毒 准备DNA-PEI复合物+转染
12月23日 转染48h收毒 + 感染 反应器取样、计数、镜下观察+感染测滴度
12月25日 感染48h收毒检测 6孔板取样、计数、镜下观察