【免疫療法开展歷程】

在過去的十年裏，癌症免疫療法取得了巨大進展，已成為治療多種癌症的主流方法，基於T細胞的免疫療法已被開發並成功應用於各種癌症的臨床治療。然而，T細胞免疫療法的局限性逐漸顯露，如移植物抗宿主病（GVHD）、細胞因子釋放綜合徵（CRS）和神經毒性的風險等，因此探索除T細胞外的抗腫瘤效應細胞及其免疫治療策略迫在眉睫[1, 2]。

自然殺傷（NK）細胞是先天免疫系統的淋巴細胞，能夠殺死病毒感染和或癌細胞。與T細胞不同，NK細胞缺乏表面T細胞受體（TCRs），不會引起移植物抗宿主病（GVHD）。這種識別和快速殺死腫瘤細胞的能力，以及對健康組織的有限反應性，表明NK細胞有潛力成為新的免疫療法，可以提前製備、優化並按需給多個患者服用[3]。近20年來，NK細胞介導的免疫療法成為晚期白血病患者的一種安全有效的治療方法，NK細胞的癌症療法呈指數級增長，现在已成為創新免疫療法的主要領域。

圖1：NK細胞功能的調節[4]

【NK細胞療法臨床應用廣泛】

现在正在臨床測試的治療性NK細胞來源很多，包括單倍體NK細胞、臍帶血NK細胞、幹細胞衍生的NK細胞、NK細胞系等（圖2）。

圖2：NK細胞的來源與擴增[5]

截至2024年3月18日，中國已經有11項NK細胞藥品受理（圖3），有39項NK細胞療法臨床試驗正在進行（圖4），主要治療對象為實體瘤、血液瘤以及免疫系統疾病。其中實體瘤臨床試驗有17項，通常使用CAR和聯合治療方法來提高靶向性；血液瘤臨床試驗共12項，免疫缺陷相關疾病有6項，還有部分婦科疾病和預防衰老的相關臨床試驗，展現出非常廣泛的應用前景。

圖3：NK細胞藥品IND受理情況

圖4：NK細胞療法臨床試驗

【NK細胞療法面臨的挑戰】

儘管顺利获得使用各種策略，包括無飼養層系統、飼養細胞和一些已在臨床試驗中測試的NK細胞產品，在獲取高純度NK細胞方面取得了巨大進展，但對於NK細胞的大批量獲取仍面臨着一些挑戰。

臨床實踐中使用的大多數NK細胞都是限量生產的，不能滿足所有患者的需求。且NK細胞的大規模生產通常需要14至28天，而傳統的手動生產過程需要頻繁補充新鮮培養基、細胞因子和生長因子，以確保NK細胞在最佳環境中生長，這無疑增加了引入外來污染物的風險，並需要大量的人力和財力。

因此，開發一種完全自動化、全封閉適用於NK細胞大規模擴增系統（圖5）十分必要，該系統不僅使整個生產過程符合GMP，提高NK細胞生產的質量控制，而且從長遠角度來看可以顯著節省成本。

圖5：NK細胞大規模擴增系統

【一次性搖擺式培養系統有效擴增NK細胞】

一次性搖擺式培養系統具備全封閉環境、一次性耗材、波浪式混勻方式，不需要反覆更換液體或操作細胞，大大降低污染風險；同時特殊的波浪搖擺方式，能夠更好的促進氧融合、降低剪切力。與頻繁手動操作的方法相比，搖擺式、全封閉、自動化的培養條件下產生的活性NK細胞數量更多。

韦德国际生物即將推出一款一次性搖擺式生物反應器——3D FloTrix® vivaROCK生物反應器系統。該反應器系統依託獨特的攪拌模式，给予良好的混勻效果，營造低剪切力、高溶氧的細胞培養環境，搭配自研一次性細胞培養袋形成全封閉培養體系，降低污染風險，提高細胞擴增質量。

利用3D FloTrix® vivaROCK生物反應器系統擴增NK細胞：將預擴增的NK細胞接種至細胞培養袋中，細胞濃度維持2×105cells/mL，逐漸添加新鮮無血清培養基，直至總培養體積達到1.5L後，啟動灌流培養。

NK細胞實驗數據

細胞信息：NK-92

接種條件：2×10⁵cells/mL，200mL體系培養

設備參數：搖擺控制6° 6rpm，培養溫度37℃+0.2 ℃ ，過濾膜溫度55 ℃ ，pH7.2±0.05（關聯CO₂），DO 50%±5%，總進氣量500sccm，O₂和CO₂最大進氣量均為250sccm，壓力上限31.0mbar。

細胞密度：達2.0×10⁶cells/mL ，已超過文獻培養密度（ 1.1-1.3 x 10⁶cells/mL）

細胞活率：細胞活率>70%

增殖情況：設備培養11天，細胞增殖20倍

細胞殺傷性：效靶比為10:1時，K562細胞殺傷率為75%

【高質量三維細胞製造專家】

韦德国际生物给予基於3D微載體的一站式定製化細胞規模化擴增整體解決方案，打造原創3D細胞智造平台，實現規模化、自動化、智能化、密閉式的細胞藥物及其衍生品生產製備，以此幫助全球客戶建立最為先進的細胞藥物生產線。

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【參考文獻】

[1] G. Sonpavde, PD-1 and PD-L1 Inhibitors as Salvage Therapy for Urothelial Carcinoma, The New England journal of medicine 376(11) (2017) 1073-1074.

[2] G. Xie, H. Dong, Y. Liang, J.D. Ham, R. Rizwan, J. Chen, CAR-NK cells: A promising cellular immunotherapy for cancer, EBioMedicine 59 (2020) 102975.

[3] N. Shimasaki, A. Jain, D. Campana, NK cells for cancer immunotherapy, Nature reviews. Drug discovery 19(3) (2020) 200-218.

[4] A. Crinier, E. Narni-Mancinelli, S. Ugolini, E. Vivier, SnapShot: Natural Killer Cells, Cell 180(6) (2020) 1280-1280.e1.

[5] Cellular & Molecular Immunology (2022) 19:460 – 481 

【關於韦德国际生物】

北京韦德国际生物科技有限公司创建於2018年，由清華大學醫學院杜亞楠教授科研團隊領銜創建，清華大學參股共建。核心技術源於清華大學科技成果轉化，並憑藉此項技術榮登中國科協「科創中國」先導技術榜。作為國家級高新技術企業、國家級專精特新「小巨人」企業、潛在獨角獸企業，更取得國家科技部多項重點研發專項支持。

作為高質量三維細胞製造專家，韦德国际生物给予基於3D微載體的一站式定製化細胞規模化擴增整體解決方案，打造了原創3D細胞智造平台，實現規模化、自動化、智能化、密閉式的細胞藥物及其衍生品生產製備，以此幫助全球客戶建立最為先進的細胞藥物生產線。在開創【百億量級】幹細胞製備工藝管線後，加速向【千億量級】進發，致力於以3D細胞規模化智造技術賦能細胞與基因治療產業，惠及更多患者。

韦德国际生物的產品與服務，已廣泛應用於基因與細胞治療、細胞外囊泡、疫苗及蛋白產品等生產的上游工藝開發。同時，在再生醫學、類器官與食品科技（細胞培養肉等）領域也具有廣泛應用前景。並且，现在已助力多家細胞與基因治療企業進行IND申報。

韦德国际生物擁有5000平米的研發與轉化平台，其中包括1000餘平的以3D細胞智造及微組織再生醫學治療產品為核心的CDMO服務平台；以及4000平米的GMP生產平台，並新建了1200L微載體生產線。此外還在上海設有2000餘平的國際合作與技術應用中心，以技術創新持續融入全球生物產業新業態。