用于细胞培养的系统和方法技术方案

细胞培养系统和方法提供了改进的免疫治疗产物制造，该免疫治疗产物制造具有更大的可扩展性、灵活性和自动化。细胞培养系统被配置成具有可互换的盒，从而允许通用性和可扩展性。该系统被配置为具有多个连接的细胞培养室，这样允许不同类型细胞的并行处理。用于在封闭系统中产生细胞的不透气的细胞培养室和方法防止污染和用户错误。用于再循环细胞培养基的方法提供额外的效率。基的方法提供额外的效率。基的方法提供额外的效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于细胞培养的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年10月21日提交的美国临时申请号62/923,963、2019年10月21日提交的美国临时申请号62/923,967、2019年10月21日提交的美国临时申请号62/923,973、2019年10月21日提交的美国临时申请号62/923,975、2019年10月21日提交的美国临时申请号62/923,978以及2019年10月21日提交的美国临时申请号62/923,982的优先权和权益，这些申请的内容通过援引整体并入本文。


[0003]本披露内容一般涉及用于细胞培养的系统和方法。

技术介绍

[0004]癌症是全球死亡率和发病率的主要原因，尽管经过多年非凡的研究工作，治疗仍然难以捉摸。肿瘤类型的多样性对癌症治疗提出了挑战，因为针对一种肿瘤定制的治疗可能对另一种肿瘤无效。一直在寻求个性化治疗，但在开发这些个性化治疗时存在许多挑战。
[0005]一个有前景的领域是T细胞疗法，其中患者的T细胞被改变以靶向某些癌症。这包括嵌合抗原受体T细胞(CAR
‑
T)疗法、T细胞受体(TCR)疗法和基于新生抗原的T细胞疗法。基于新生抗原的疗法提供了从肿瘤测序数据中识别抗原的能力，以设计高度个性化的患者特异性免疫疗法。
[0006]不幸的是，在T细胞疗法的开发和制造中存在许多挑战。现有的用于分离、制备和扩增癌症抗原特异性T细胞的方法是有限的。通过自体抗原呈递树突细胞(DC)刺激人T细胞的常规方案涉及几个手动步骤，这些步骤包括在培养容器之间转移细胞、更换培养基以及补充细胞因子和细胞培养基。
[0007]这些方法是劳动密集型的，并且不易扩展。执行该方案所需的手动步骤的数量非常高。此外，这些方案涉及使用烧瓶或其他容器，这些烧瓶或其他容器在使用期间中打开和关闭，这增加了污染的风险，该污染可能损害细胞产物的品质和安全性。此类方法不符合现行的良好制造规范(cGMP)，并且不可用于大规模产生T细胞疗法。还存在额外的挑战，如细胞制备的时间、最佳表型的维持、扩增到足够的细胞数量以及细胞产物的品质和安全性。

技术实现思路

[0008]本专利技术意识到，由于与自体细胞处理相关联的复杂生物过程以及生物过程和监管要求，自动化T细胞治疗处理和制造一直不成功。确实存在的少数系统过于复杂且成本过高，因此不适用于临床前检测。本专利技术的创造性细胞培养系统和相关方法为细胞培养中的许多问题提供了解决方案，并且提供了众多特征来减少污染和用户错误，以及提高效率、可扩展性和易用性。本专利技术的系统和方法提供了稳健的T细胞生产的能力，同时最小化了成本并增加了简单性和易用性，使得所披露的系统和方法对于临床前研究和常规细胞培养这两者是有用的，同时能够满足临床制造的当前良好制造做法的要求。
[0009]在某些方面，所披露的系统和方法提供了用于生产抗原特异性T细胞的改进的自动化技术。手动过程的自动化极大地减少了用户出错的机会，并且降低了污染的风险。例如，本披露内容提供了用于在封闭系统中生产CAR
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T和TCR的经转导T细胞、以及靶向新生抗原的T细胞的系统和方法。这样避免了现有技术中常见的打开和关闭T烧瓶的需要，从而简化了过程并且避免了污染源。作为另一个示例，披露了细胞培养系统，这些细胞培养系统被配置成具有可容易互换的细胞培养室，从而允许用户放大或缩小细胞群体。各种室和容器可经由无菌管焊接连接，以便系统在整个使用过程中保持封闭。本披露内容还提供了用于细胞培养的不透气的盒，这些盒提供了用于最佳细胞粘附的固体聚苯乙烯表面和刚性盒构造，刚性盒构造易于制造且当用焊接的管连接操作时不易受污染。所披露的系统还允许在用于产生受刺激的T细胞的过程中并行处理树突细胞和T细胞。该系统架构简化了T细胞培养的过程，从而节省了时间和材料。该系统节省材料的另一种方式是通过再循环细胞培养基，以确保可以用最少量的昂贵的培养基和补充剂来培养细胞。
[0010]除了上述特征之外，其他特征对于本领域技术人员将是显而易见的，因为所披露的系统和方法为免疫治疗产物制造中的过程优化提供了许多机会。
[0011]本披露内容的方面提供了一种具有可互换的盒的细胞培养系统。细胞培养系统包括：第一区域，该第一区域被配置为接收包含细胞培养基的流体贮存器；以及第二区域，该第二区域被配置为接收废物贮存器。细胞培养系统还具有：一个或多个泵，该一个或多个泵可流体地连接到流体贮存器；以及基底，该基底被配置为接收和保持不同形状和/或尺寸的细胞培养室。
[0012]在实施例中，基底具有多个不同的开口，该多个不同的开口被布置成使得基底被配置为接收和保持不同形状和/或尺寸的细胞培养室。基底可以被配置为同时接收和保持多个细胞培养室。基底的第一部分可以被配置为接收第一尺寸的第一细胞培养室，而基底的第二部分被配置为接收不同于第一尺寸的第二形状的第二细胞培养室。在实施例中，基底的第一部分被配置为接收第一形状的第一细胞培养室，并且基底的第二部分被配置为接收不同于第一形状的第二形状的第二细胞培养室。在实施例中，基底的第一部分被配置为接收第一尺寸和形状的第一细胞培养室，并且基底的第二部分被配置为接收不同于第一尺寸和形状的第二尺寸和形状的第二细胞培养室。
[0013]在实施例中，流体贮存器定位在第一区域中，并且废物贮存器定位在废物区域中。可以包括一个或多个管，该第一或多个管将流体贮存器流体地连接到一个或多个泵、和/或将一个或多个泵流体地连接到细胞培养室、和/或将细胞培养室流体地连接到废物贮存器。每个细胞培养室可以流体地联接到单独的泵。在一些实施例中，处理器可操作地连接到一个或多个泵，并且一个或多个传感器可操作用于测量细胞培养系统中的流体的特性，其中，处理器基于测得的特性操作一个或多个泵。
[0014]在相关方面，本披露内容提供一种用于培养细胞的方法。该方法包括提供细胞培养系统，该细胞培养系统具有：第一区域和第二区域，该第一区域被配置为接收包含细胞培养基的流体贮存器，该第二区域被配置为接收废物贮存器；一个或多个泵，该一个或多个泵可流体地连接到流体贮存器；以及基底，该基底被配置为接收和保持不同形状和/或尺寸的细胞培养室。该方法进一步包括将流体贮存器装载到第一区域中并且将废物贮存器装载到第二区域中，将第一尺寸和/或形状的第一细胞培养室装载到基底的第一部分上，以及将第
二尺寸和/或形状的第二细胞培养室装载到基底的第二部分上。该方法进一步包括利用管道连接流体贮存器、一个或多个泵、第一细胞培养室和第二细胞培养室、以及废物贮存器。该方法进一步包括操作该系统以在第一细胞培养室和第二细胞培养室中培养细胞。
[0015]在实施例中，基底具有多个不同的开口，该多个不同的开口被布置成使得基底被配置为接收和保持不同形状和/或尺寸的细胞培养室。第一细胞培养室可以具有第一尺寸，并且第二细胞培养室可以具有第二尺寸。第一细胞培养室可以具有第一形状，并且第二细胞培养室可以具有第二形状。第一细胞培养室可以具有第一尺寸和形状两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种细胞培养系统，包括：第一区域，所述第一区域被配置为接收包含细胞培养基的流体贮存器；第二区域，所述第二区域被配置为接收废物贮存器；一个或多个泵，所述一个或多个泵可流体地连接到所述流体贮存器；以及基底，所述基底被配置为接收和保持不同形状和/或尺寸的细胞培养室。2.如权利要求1所述的细胞培养系统，其中，所述基底包括在所述基底中的多个不同的开口，所述多个不同的开口被布置成使得所述基底被配置为接收和保持不同形状和/或尺寸的细胞培养室。3.如权利要求1所述的细胞培养系统，其中，所述基底被配置为同时接收和保持多个细胞培养室。4.如权利要求1所述的细胞培养系统，进一步包括定位在所述第一区域中的所述流体贮存器、以及定位在废物区域中的所述废物贮存器。5.如权利要求4所述的细胞培养系统，进一步包括一个或多个管，所述第一或多个管从所述流体贮存器流体地连接到所述一个或多个泵，从所述一个或多个泵流体地连接到所述细胞培养室，并且从所述细胞培养室流体地连接到所述废物贮存器。6.如权利要求1所述的细胞培养系统，其中，所述基底的第一部分被配置为接收第一尺寸的第一细胞培养室，并且所述基底的第二部分被配置为接收不同于所述第一尺寸的第二形状的第二细胞培养室。7.如权利要求1所述的细胞培养系统，其中，所述基底的第一部分被配置为接收第一形状的第一细胞培养室，并且所述基底的第二部分被配置为接收不同于所述第一形状的第二形状的第二细胞培养室。8.如权利要求1所述的细胞培养系统，其中，所述基底的第一部分被配置为接收第一尺寸和形状的第一细胞培养室，并且所述基底的第二部分被配置为接收不同于所述第一尺寸和形状的第二尺寸和形状的第二细胞培养室。9.如权利要求1所述的细胞培养系统，其中，每个细胞培养室流体地联接到单独的泵。10.如权利要求1所述的细胞培养系统，进一步包括处理器，所述处理器可操作地连接到所述一个或多个泵和一个或多个传感器，所述一个或多个传感器可操作用于测量所述细胞培养系统中的流体的特性，其中，所述处理器基于测得的特性操作所述一个或多个泵。11.一种用于培养细胞的方法，所述方法包括：提供细胞培养系统，所述细胞培养系统包括：第一区域，所述第一区域被配置为接收包含细胞培养基的流体贮存器；第二区域，所述第二区域被配置为接收废物贮存器；一个或多个泵，所述一个或多个泵可流体地连接到所述流体贮存器；以及基底，所述基底被配置为接收和保持不同形状和/或尺寸的细胞培养室；将所述流体贮存器装载到所述第一区域中，并且将所述废物贮存器装载到所述第二区域中；将第一尺寸和/或形状的第一细胞培养室装载到所述基底的第一部分上；将第二尺寸和/或形状的第二细胞培养室装载到所述基底的第二部分上；利用管道连接所述流体贮存器、所述一个或多个泵、所述第一细胞培养室和所述第二细胞培养室、以及所述废物贮存器；以及
操作所述系统以在所述第一细胞培养室和所述第二细胞培养室中培养细胞。12.如权利要求11所述的方法，其中，所述基底包括在所述基底中的多个不同的开口，所述多个不同的开口被布置成使得所述基底被配置为接收和保持不同形状和/或尺寸的细胞培养室。13.如权利要求11所述的方法，其中，所述第一细胞培养室具有第一尺寸，并且所述第二细胞培养室具有第二尺寸。14.如权利要求11所述的方法，其中，所述第一细胞培养室具有第一形状，并且所述第二细胞培养室具有第二形状。15.如权利要求11所述的方法，其中，所述第一细胞培养室具有第一尺寸和形状，并且所述第二细胞培养室具有第二尺寸和形状。16.如权利要求11所述的方法，其中，所述第一细胞培养室和所述第二细胞培养室中的每一个流体地联接到单独的泵。17.如权利要求11所述的方法，其中，所述细胞培养系统进一步包括处理器，所述处理器可操作地连接到所述一个或多个泵和一个或多个传感器，所述一个或多个传感器可操作用于测量所述细胞培养系统中的流体的特性，其中，所述处理器基于测得的特性操作所述一个或多个泵。18.如权利要求11所述的方法，其中，在所述第一细胞培养室和所述第二细胞培养室中完成细胞培养后，收集所述第一细胞培养室和所述第二细胞培养室中的每一个中的经培养细胞。19.如权利要求18所述的方法，其中，所述第一细胞培养室和所述第二细胞培养室中的每一个中的所述经培养细胞收集在同一收集容器中。20.如权利要求18所述的方法，其中，所述第一细胞培养室和所述第二细胞培养室中的每一个中的所述经培养细胞收集在不同收集容器中。21.一种用于生产经转导的T细胞的方法，所述方法包括：提供细胞培养仪器，所述细胞培养仪器包括第一培养室和第二培养室；使包含T细胞的悬浮液流动到所述第一培养室中；灌注所述第一培养室中的T细胞以生产在所述第一培养室中扩增的经转导T细胞；使经转导和扩增的T细胞从所述第一培养室流动到所述第二培养室中；以及使细胞培养基流动到所述第二培养室中，以进一步扩增所述经转导和扩增的T细胞，其中，所述方法在单个仪器上以封闭方式进行，使得在整个所述方法中维持无菌性。22.如权利要求21所述的方法，其中，所述第二培养室比所述第一培养室更大。23.如权利要求21所述的方法，其中，所述第一培养室和所述第二培养室由聚苯乙烯制成。24.如权利要求21所述的方法，其中，所述第一培养室和所述第二培养室经由无菌管连接。25.如权利要求21所述的方法，其中，所述第一培养室进一步包含活化试剂和/或细胞转导试剂。26.如权利要求25所述的方法，其中，所述细胞转导试剂包含表达CAR或TCR的无活性病毒。
27.如权利要求21所述的方法，其中，所述细胞培养基提供在无菌容器中，并且通过无菌管焊接连接到封闭系统。28.如权利要求21所述的方法，其中，使所述细胞培养基流动到所述第一培养室中包括消除所述第一培养室中的顶部空间。29.如权利要求21所述的方法，进一步包括使所述第一培养室中的所述T细胞活化。30.如权利要求29所述的方法，其中，活化包括与包含抗体的试剂接触。31.如权利要求30所述的方法，其中，所述抗体粘附到珠粒。32.如权利要求21所述的方法，进一步包括：从所述第二培养室排出流体；用缓冲液洗涤所述经转导和扩增的T细胞；以及使冷冻保存基流动到所述第二培养室中以使所述经转导和扩增的T细胞重新悬浮。33.如权利要求21所述的方法，进一步包括以封闭方式使所述经转导和扩增的T细胞流动到收获容器中。34.如权利要求21所述的方法，其中，所述流动的步骤中的每一步经由无菌管完成。35.如权利要求34所述的方法，其中，所述无菌管通过无菌管焊接连接。36.如权利要求21所述的方法，其中，所述细胞培养基包含带有白细胞介素
‑
2的Aim V。37.一种用于生产新生抗原经转导的T细胞的方法，所述方法包括：提供细胞培养仪器，所述细胞培养仪器包含第一培养室和第二培养室；使含有单核细胞的细胞培养基流动到所述第一培养室中；在所述第一培养室中灌注纯化的单核细胞以在所述第一培养室中生产树突细胞；在所述第一培养室中使所述树突细胞与抗原材料接触以生产成熟树突细胞；使包含T细胞的细胞悬浮液流动到所述第一培养室中，以共培养所述成熟树突细胞和所述T细胞，以从而生产经扩增的靶向新生抗原的T细胞；其中，所述方法在单个仪器上以封闭方式进行，使得在整个所述方法中维持无菌性。38.如权利要求37所述的方法，进一步包括：在所述第二培养室中产生第二批次成熟树突细胞；以及将来自所述第一培养室的经扩增的T细胞引入所述第二培养室中，以将所述经扩增的T细胞与所述第二批次成熟树突细胞共培养。39.如权利要求38所述的方法，其中，相比来自所述第一培养室的成熟树突细胞，所述第二批次成熟树突细胞已经受到不同的一组肽刺激。40.如权利要求38所述的方法，进一步包括：将已经与所述第二批次成熟树突细胞共培养的所述经扩增的T细胞转移回所述第一培养室，包括：其中所述第一培养室包含第三批次成熟树突细胞。41.如权利要求37所述的方法，其中，所述抗原材料包含肿瘤特异性肽。42.如权利要求37所述的方法，其中，所述第一培养室和所述第二培养室由聚苯乙烯制成。43.如权利要求37所述的方法，其中，所述第一培养室和所述第二培养室经由无菌管连接。44.如权利要求37所述的方法，其中，所述细胞培养基提供在无菌容器中，并且通过无
菌管焊接连接到封闭系统。45.如权利要求37所述的方法，其中，使所述细胞培养基流动到所述第一培养室中包括消除所述第一培养室中的顶部空间。46.如权利要求37所述的方法，进一步包括：从所述第一培养室排出流体；用缓冲液洗涤所述新生抗原经转导的T细胞；以及使冷冻保存基流动到所述第一培养室中以使所述新生抗原经转导的T细胞重新悬浮。47.如权利要求37所述的方法，进一步包括以封闭方式使所述新生抗原经转导的T细胞流动到收获容器中。48.如权利要求37所述的方法，其中，所述流动步骤中的每一步经由无菌管完成。49.如权利要求48所述的方法，其中，所述无菌管通过无菌管焊接连接。50.一种用于并行生产树突细胞和刺激T细胞的方法，所述方法包括：提供细胞培养仪器，所述细胞培养仪器包含第一培养室和第二培养室；使包含单核细胞的细胞培养基流动到所述第一培养室中；灌注所述第一培养室中的单核细胞以在所述第一培养室中生产树突细胞；使包含T细胞的细胞悬浮液流动到所述第一培养室中，以共培养所述树突细胞和所述T细胞，以从而生产经活化扩增的T细胞；以及使所述经活化扩增的T细胞从所述第一培养室流动到所述第二培养室中，以进一步培养所述T细胞，其中所述第二培养室包含由第二批次单独的单核细胞产生的树突细胞。51.如权利要求50所述的方法，其中，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：弗拉斯沃克斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：