JP2022511937A - ベッドサイド自動細胞工学システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

本開示は、患者のベッドサイド設定において好適に使用することができる細胞治療産生システムを提供する。このようなシステムは、患者のベッドサイドからシステムを除去することを必要とせずに、患者の血液の直接除去、細胞治療を産生するための自動処理、およびその後の患者への再注入を可能にする。本明細書にはまた、ベッドサイド設定における細胞治療の産生のためのシステムも提供される。【選択図】図１

Description

本開示は、患者のベッドサイド設定において好適に使用することができる細胞治療産生システムを提供する。このようなシステムは、患者のベッドサイドからシステムを除去する必要なく、患者の血液の直接除去、細胞治療を産生するための自動処理、およびその後の患者への再注入を可能にする。本明細書にはまた、ベッドサイド設定における細胞治療の産生のためのシステムも提供される。

先進的な細胞治療の臨床採用が加速することに期待が高まるにつれて、これらの治療が世界中の患者に利益をもたらすことを可能にする根本的な製造戦略に、より多くの注目が向けられつつある。細胞治療は臨床的に大変有望であるが、見返りに比して高い製造コストは、商品化への甚だしい障害をもたらす。したがって、費用対効果、プロセス効率、および製品の一貫性の必要性が、多数の細胞治療分野における自動化の努力を推進している。

様々なプロセスの自動化は、治療のための細胞集団の産生に関与する。これは、広範な患者集団へのこれらの重要な治療の変換のための市販の製造プラットフォームへの細胞活性化、細胞形質導入、および細胞増殖の統合を含む。

加えて、容易かつ迅速な治療用途のために、細胞産生プロセスを患者のベッドサイドで直接実施させることが非常に望ましい。しかしながら、このようなシステムは、必要な自動処理を維持するのみならず、治療の無菌性を確保し、かつプロセスを制御しなければならない。本発明は、これらの必要性を満たす。
［発明の概要］

いくつかの実施形態では、細胞治療産生システムであって、採血デバイスと、採血デバイスに流体接続された細胞分離デバイスと、細胞分離フィルタに流体接続された細胞形質導入装置と、細胞形質導入装置に流体接続された細胞処理装置と、細胞処理装置に流体接続された細胞治療注入デバイスと、を備える、細胞治療産生システムが、本発明に提供される。

さらなる実施形態では、細胞治療産生システムであって、採血デバイスと、自動細胞工学システムであって、閉囲可能なハウジング、閉囲可能なハウジング内に包含され、かつ採血デバイスに流体接続された細胞分離デバイス、閉囲可能なハウジング内に包含され、かつ細胞分離フィルタに流体接続された細胞形質導入装置、および閉囲可能なハウジング内に包含されるカセットであって、カセットが、細胞形質導入装置に流体接続された細胞培養チャンバを含む、カセット、を含む、自動細胞工学システムと、細胞培養チャンバに流体接続された細胞治療注入デバイスと、を備える、細胞治療産生システムが、本発明に提供される。

また、細胞治療産生物を調製するための方法であって、患者から血液試料を採ることと、血液試料を細胞分離デバイスに通して、血液試料から標的細胞集団を除去することと、標的細胞集団をベクターで形質導入して、形質導入された細胞培養物を産生することと、任意選択で、形質導入された細胞培養物を増殖させることと、細胞培養物を採取することと、採取された細胞培養物を患者に注入することと、を含む、方法も、本明細書に提供される。

本明細書の実施形態による細胞治療産生システムを示す。 本明細書の実施形態による呼び出し治療産生システムの例示的な構成要素を示す。 本明細書の実施形態による自動細胞工学システムを示す。 本明細書の実施形態による自動細胞工学システムを示す。 本明細書の実施形態で使用するためのカートリッジを示す。 本明細書に記載されるような細胞治療産生システムのフローパスを示す。

本明細書に図示および記載される特定の実装形態は、例であり、適用の範囲を他の方法でいかように限定することも意図しないことを理解されたい。

本明細書で言及される公開された特許、特許出願、ウェブサイト、会社名、および科学文献は、あたかも各々が参照により組み込まれることが具体的かつ個々に示されるのと同程度に、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。本明細書で引用される任意の参照と本明細書の具体的な教示との間の任意の矛盾は、後者を選んで解決されるものとする。同様に、語または語句の技術分野によって理解される定義と、本明細書で具体的に教示されるような語または語句の定義との間の任意の矛盾は、後者を選んで解決されるものとする。

本明細書で使用される際、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、内容が明示的に別途指示しない限り、それらが参照する用語の複数形もまた具体的に包含する。「約」という用語は、本明細書では、およそ、ほぼ、おおまかに、またはだいたいを意味するように使用される。「約」という用語が数値範囲とともに使用される場合、この用語は、言明された数値の上および下の境界を拡張することによってその範囲を変更する。一般に、「約」という用語は、本明細書では、数値を、述べられた値の上下に２０％の変動で変更するために使用される。

本明細書で使用される技術用語および科学用語は、別途定義されない限り、本出願が関連する当業者によって一般的に理解されている意味を有する。本明細書では、当業者に知られている様々な方法論および材料を参照する。

実施形態では、細胞治療産生システムが、本明細書に提供される。図１は、細胞治療産生システム１０１、ならびに患者１０２を例示する概略図を示す。細胞治療産生システム１０１は、ブロック図を介して、細胞治療の産生を実施または実行するための例示的な構成要素を例示する。アクティビティは、患者から収集された試料からの細胞分離２０１を含む。細胞分離２０１に続いて、好適には、細胞形質導入２０２、次いで細胞処理２０３が行われる。

本明細書で使用される際、「細胞治療（ｃｅｌｌ ｔｈｅｒａｐｙ）」または「細胞治療（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｔｈｅｒａｐｙ）」は、細胞材料が患者に注射されるか、注入されるか、移植されるか、または埋め込まれる治療を指す。細胞治療は、好適には、無傷の生細胞を含み、実施形態では、患者自身の身体から採られた細胞を含む。

実施形態では、本明細書に記載される細胞産生システム１０１は、一度に単一の患者とともに使用するように設計されている。すなわち、これらのシステムは、患者を患者のベッドサイドで治療することができるように、例えば病院、治療施設、診療所、または自宅で、細胞治療が直接現場で調製されることに照らして設計および利用される。本明細書で使用される「ベッドサイド」は、単に、患者に便利で近い場所を指し、患者のベッド（ストレッチャー、椅子など）のすぐ隣を含むことができるが、患者から試料を除去し、別の場所（同じ建物内であっても）に輸送し、次いで処理することを必要としないというのでなければ、患者と単に同じ部屋または建物内であってもよいことを理解されたい。本明細書に記載される細胞産生システム１０１は、患者と細胞産生システムとの間の直接の相互作用を提供して、汚染を最小限に抑え、体液の輸送を最小限に抑え、および患者の混同または誤った標識を最小限に抑えるなどする。

好適には、図１に例示されるように、本明細書に記載される細胞産生システム１０１は、患者１０２から血液１２０を除去するための採血デバイス１１０を含む。例示的な採血デバイスとしては、患者への挿入のためのチューブおよび針と結合された様々なポンプまたは吸引デバイスが挙げられる。実施形態では、採血デバイス１１０は、患者の血液を収集するためのアフェレーシスデバイスであり得る。

細胞産生システム１０１はまた、好適には、採血デバイス１１０に流体接続された細胞分離２０１のための細胞分離デバイスも含む。例示的な細胞分離デバイスは、磁気ビーズ（例えば、ＤＹＮＡＢＥＡＤＳ）の使用、ならびにろ過（カラムろ過デバイスおよびろ過媒体を含む）、分離媒体、遠心分離などを含み得る様々な磁気分離デバイスを含む。実施形態では、例えば遠心分離を介して血液の異なる成分を分離するアフェレーシスデバイスの場合に、採血デバイス１１０において細胞分離もまた実施することができる。

本明細書で使用される際、「流体接続される」とは、システムの１つ以上の構成要素が、流体（ガスおよび液体を含む）が容積を漏洩するかまたは失うことなく構成要素間を通過することを可能にする好適な要素を介して接続されることを意味する。例示的な流体接続部は、様々なチューブ、チャネル、およびシリコーンまたはゴムチューブ、ルアーロック接続部などのような当該技術分野で知られている接続部を含む。流体接続された構成要素はまた、なおも流体接続を維持しながら、構成要素の各々の間に追加の要素を含むこともできることを理解されたい。すなわち、流体接続された構成要素は、追加の要素を含むことができ、これにより、構成要素間を通過する流体がまた、これらの追加の要素を通過することもできるが、そうする必要はない。

細胞産生システム１０１はまた、細胞分離デバイスに流体接続された細胞形質導入２０２のための細胞形質導入デバイスもさらに含む。本明細書で使用される際、「形質導入」または「形質導入すること」は、ベクターを含む外因性核酸分子の細胞への導入を意味する。「形質導入された」細胞は、細胞内に外因性核酸分子を含み、細胞の表現型変化を誘導する。形質導入された核酸分子を、宿主細胞のゲノムＤＮＡに組み込むことができ、かつ／または細胞によって一時的に、もしくは染色体外で長期間維持することができる。外因性核酸分子または断片を発現する宿主細胞または宿主生物は、「組み換え型」、「形質導入された」、「トランスフェクトされた」、または「トランスジェニック」生物と称する。当該技術分野において、多くの形質導入およびトランスフェクション技術が、一般に知られている。例えば、Ｇｒａｈａｍ ｅｔ ａｌ．，Ｖｉｒｏｌｏｇｙ，５２：４５６（１９７３）；Ｓａｍｂｒｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ，ａ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｍａｎｕａｌ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９８９）；Ｄａｖｉｓ ｅｔ ａｌ．，Ｂａｓｉｃ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ（１９８６）；およびＣｈｕ ｅｔ ａｌ．，Ｇｅｎｅ １３：１９７（１９８１）を参照されたい。形質導入は、リポソーム系、脂質ベース系、またはポリマーベース系などのトランスフェクション系の使用を含むことができ、また、遺伝子銃、電気穿孔などのような機械的トランスフェクションの使用も含むことができる。

細胞産生システム１０１はまた、好適には、細胞処理２０３のために細胞形質導入装置に流体接続された細胞処理装置もさらに含む。本明細書で使用される際、「細胞処理装置」は、形質導入後および患者への再注入の前に細胞治療を処理するための、閉囲された、好適には滅菌された、自動システムを指す。細胞処理装置によって実施することができる例示的なアクティビティは、例えば、ろ過すること、洗浄すること、希釈すること、および／または製剤化することを含む。本明細書で使用される「製剤化」は、例えば、細胞治療の緩衝または安定化を補助するための培地または溶液の添加、ならびに防腐剤、ｐＨ調整剤、浸透圧調整剤、様々な塩および賦形剤などの添加を指す。

細胞産生システム１０１はまた、好適には、細胞処理装置に流体接続された患者１０２に細胞治療１６０を戻すための細胞治療注入デバイス１５０を含む。細胞治療注入デバイスは、好適には、細胞処理装置から患者に細胞治療を輸送し、および例えば針を介して、細胞治療を患者１０２に注射するかまたは注入する（すなわち、経時的に遅い注射）ための、１つ以上のポンプ、ならびに流体チューブなどを含む。採血デバイス１１０と細胞治療注入デバイス１５０とはまた、同じデバイス、例えば、アフェレーシスデバイスであり得る。

図２は、細胞治療産生システム１０１の例示的な構成要素を示す。例えば、細胞治療産生システムで利用される細胞分離デバイスは、細胞分離フィルタ２１２であり得る。例示的な実施形態では、細胞分離フィルタ２１２は、細胞集団、好適には標的細胞を捕捉するマトリックスを含む。好適なマトリックス材料としては、ガスプラズマで処理された様々な多孔質媒体が挙げられる。多孔質媒体は、天然繊維もしくは合成繊維もしくは織物材料、または焼結粉末材料であり得る。例示的なマトリックス材料としては、例えば、米国特許第４，７０１，２６７号、同第４，９３６，９９８号、同第４，８８０，５４８号、同第４，９２３，６２０号、同第４，９２５，５７２号、および同第５，６７９，２６４号に開示されているものが挙げられ、これらの各々の開示は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。本明細書で使用される際、「標的細胞集団」または「標的細胞」は、残りの標的細胞集団が他の細胞型をほとんど含まないように、デブリまたは他の汚染物質を含むより大きな細胞集団から分離される所望のサブセットの細胞を指す。例示的な標的細胞集団としては、免疫細胞、がん細胞などが挙げられる。

例示的な細胞分離フィルタは、好適には、免疫細胞の捕捉を可能にするマトリックスを含み、すなわち、マトリックスは、マトリックス上またはマトリックス内に免疫細胞を保持する。本明細書で使用される際、「免疫細胞」としては、好塩基球、好酸球、好中球、白血球などが挙げられ、肥満Ｔ細胞、樹状細胞、ナチュラルキラー細胞、Ｂ細胞、Ｔ細胞などのような細胞が挙げられる。好適には、標的細胞集団は、本明細書に記載されるＣＡＲ Ｔ細胞の産生のために使用することができるＴ細胞集団である。

本明細書に記載されるように、細胞分離フィルタは、好適には、免疫細胞を、患者から採られる全血細胞試料または白血球形成試料（白血球が全血から分離される試料）を含む細胞試料から分離するために使用される。標的細胞を全血から除去するための例示的な方法および細胞分離フィルタは、２０１８年１２月１１日に出願された米国仮特許出願第６２／７７８，０７８号に記載されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

実施形態では、図２に例示されるように、細胞形質導入装置は、好適には、細胞分離デバイス、例えば細胞分離フィルタ２１２の出力に流体接続された電気穿孔ユニット２２０である。電気穿孔ユニット２２０は、好適には、電気穿孔プロセス中に細胞を保持する電気穿孔カートリッジ２２１を含む。電気穿孔プロセスの後、形質導入された細胞を、細胞処理装置２５０に移送する。実施形態では、また２つの任意選択のリザーバを使用して、電気穿孔の前後に細胞を保持し、異なるポンプ速度、必要な圧力、および流速の結果として、細胞処理装置２５０と電気穿孔ユニット２２０との間での移送に役立たせることもできる。しかしながら、このようなリザーバは、除去され得、細胞は、電気穿孔ユニット２２０から細胞処理装置２５０に直接移送される。

例示的な実施形態では、図２に示されるように、電気穿孔ユニット２２０を、細胞処理装置２５０とは別個に配置することができる。このような実施形態では、形質導入することは、第１の無菌の閉鎖接続（例えば、接続チューブ）を介して、標的細胞集団を細胞分離デバイス（例えば、細胞分離フィルタ２１２）から電気穿孔ユニット２２０に移送すること、ベクターで標的細胞集団を電気穿孔して、形質導入された細胞培養物を産生すること、および第２の無菌の閉鎖接続を介して、形質導入された細胞培養物を細胞処理装置２５０に移送することを含む。

また、複数の別個の細胞分離デバイスを、単一の電気穿孔ユニットに接続し、細胞が、細胞分離デバイスから電気穿孔ユニットに、次いで細胞処理装置に移送されるように、適切な順序で動作させ得ることも、理解されたい。

電気穿孔ユニット２２０は、初代細胞、幹細胞、ニューロン、および静止細胞または非増殖細胞を含む、電気穿孔および他の非ウイルス方法を介した低トランスフェクション効率を有することが伝統的に知られている細胞のトランスフェクションを可能にする。システムは、電気穿孔ユニット、電気穿孔溶液、電気穿孔カートリッジ、および最適化された電気穿孔プロトコルを含む。電気穿孔ユニットは、好適には、コアユニットと、異なる必要性に対処する１～３つの追加機能アドオンユニットと、から構成されている。例えば、電気穿孔ユニットを使用して、２０μＬ～１００μＬ中の変動する細胞数、および１ｍＬ～２０ｍＬ体積中の１×１０^７～１×１０^９個をトランスフェクトすることができる。

例示的な実施形態では、細胞分離デバイス（例えば、細胞分離フィルタ２１２）、細胞形質導入装置（例えば、電気穿孔ユニット２２０）、および細胞処理装置２５０は、好適には、図３Ａ～図３Ｂに例示されるように、自動細胞工学システム３００内に包含される。自動細胞工学システム３００は、好適には、細胞処理装置２５０の様々なプロセス（例えば、洗浄すること、ろ過すること、希釈すること、製剤化など）を、様々な細胞試料および細胞集団の産生を可能にする閉囲された自動システムで実施することができるカセット３１０を含む。このようなプロセスはまた、活性化ステップ、形質導入ステップ、増殖ステップ、濃縮ステップ、および収集／採取ステップも含むことができる。

本明細書に記載されるように、カセットおよび方法は、好適には、好適には活性化、形質導入、増殖、濃縮、および採取などのステップを実行するための命令を有する、完全に閉囲された自動細胞工学システム３００（図３Ａ、図３Ｂを参照）で利用および実施される。例えば、ＣＡＲ Ｔ細胞を含む遺伝子改変免疫細胞の自動産生のための細胞工学システムは、米国公開特許出願第２０１９／０１６９５７２号（その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載されており、本明細書では、自動細胞工学システム、ＣＯＣＯＯＮ、またはＣＯＣＯＯＮシステムとも呼ばれる。

例えば、ユーザは、細胞培養物および試薬（例えば、活性化試薬、ベクター、細胞培養培地、栄養素、選択試薬など）、ならびに細胞産生のためのパラメータ（例えば、細胞の開始数、培地のタイプ、活性化試薬のタイプ、ベクターのタイプ、産生される細胞数または投与量など）で予め充填された自動細胞工学システムを提供することができ、自動細胞工学システムは、ユーザからさらなる入力なしに、ＣＡＲ Ｔ細胞を含む遺伝子改変免疫細胞培養物を産生する方法を含む様々な自動方法を実施することができる。いくつかの実施形態では、完全に閉囲された自動細胞工学システムは、細胞培養物の非滅菌環境への曝露を低減することによって、細胞培養物の汚染を最小限に抑える。追加の実施形態では、完全に閉囲された自動細胞工学システムは、細胞のユーザ処理を低減することによって、細胞培養物の汚染を最小限に抑える。

本明細書に記載されるように、自動細胞工学システム３００は、好適には、カセット３１０を含む。本明細書で使用される際、「カセット」は、本明細書に記載される方法の様々な要素を実施するための１つ以上のチャンバを含む自動細胞工学システムの主に内蔵型、取り外し可能、および置換可能な要素を指し、好適にはまた、細胞培地、活性化試薬、洗浄培地などのうちの１つ以上も含む。

図４は、自動細胞工学システムで使用するための例示的なカセット３１０を示す。実施形態では、カセット３１０は、細胞試料入力４０２を含む。細胞試料入力４０２は、カセット３１０への導入または装填の前に細胞試料を置くことができるバイアルまたはチャンバとして図４に示されている。他の実施形態では、細胞試料入力４０２は、単に、シリンジ、または血液バッグなどの細胞含有バッグが接続することができる滅菌ロックチューブ（例えばルアーロックチューブ接続など）であり得る。好適な実施形態では、血液試料（分離または未分離のいずれか）がカセット３１０に直接入力することができるように、細胞試料入力４０２は、採血デバイス１１０に、または細胞分離デバイス（例えば、細胞分離フィルタ２１２）の出力に直接接続されている。

実施形態では、細胞処理装置２５０は、好適には、細胞培養チャンバ４０３を含み、実施形態では、細胞培養チャンバ４０３は、カセット３１０の一部であり得る。

本明細書に記載されるように、好適には、カセット３１０は、カセット内に配置され、細胞試料入力４０２に流体接続された細胞分離フィルタ２１２を含むことができる。カセット３１０は、好適には、細胞分離フィルタ２１２に流体接続された細胞培養チャンバ４０３をさらに含む。細胞培養チャンバ４０３の特徴および使用の例が、本明細書に記載されている。

実施形態では、カセット３１０は、細胞培養チャンバに接続された１つ以上の流体経路をさらに含む（図４のカセット３１０の内部を参照）。また、カセット３１０には、細胞培養チャンバに流体接続された細胞試料出力４０８が含まれる。本明細書に記載されるように、細胞試料出力４０８は、さらなる処理、保管のいずれかのためか、または好適には細胞治療注入デバイス１５０を介した患者への直接使用および注入のための、様々な自動手順に従って、細胞を採取するために利用される。流体経路の例としては、本明細書に記載されるように、カセットの要素に栄養素、溶液などを提供する様々なチューブ、チャネル、キャピラリー、マイクロ流体要素などが挙げられる。

本明細書に記載されるように、様々なチューブ要素を含むことができる流体経路は、好適には、細胞培養チャンバ内の細胞を乱すことなく、細胞培養チャンバを含む、カセットの様々な部分に、再循環、廃棄物の除去、ならびに均質なガス交換および栄養素の分配を提供する。カセット３１０はまた、本明細書に記載されるように、カセットを通る流体を駆動するためのぜん動ポンプを含む、１つ以上のポンプ５２０および関連のチューブ、ならびに様々な流体経路を通る流れを制御するための１つ以上のバルブ５２２もさらに含む（フローパス内の例示的な場所については、図５を参照）。

例示的な実施形態では、図４に示されるように、細胞培養チャンバ４０３は、容易にたわみも屈曲もしない平坦で非可撓性のチャンバ（すなわち、プラスチックなどの実質的に非可撓性の材料製）である。非可撓性のチャンバの使用により、細胞が実質的に乱れない状態に維持されることが可能になる。図４に示されるように、細胞培養チャンバ４０３は、細胞培養チャンバの底部全体に細胞培養物が拡散することを可能にするように配向されている。図４に示されるように、細胞培養チャンバ４０３は、好適には、床またはテーブルと平行である位置に維持され、細胞培養物を乱れない状態に維持し、細胞培養チャンバの底部の大きな領域にわたって細胞培養物が拡散することを可能にする。実施形態では、細胞培養チャンバ４０３の全体的な厚さ（すなわち、チャンバの高さ）は、約０．５ｃｍ～約５ｃｍ程度で低い。好適には、細胞培養チャンバは、約０．５０ｍｌ～約３００ｍｌ、より好適には約５０ｍｌ～約２００ｍｌの容量を有するか、または細胞培養チャンバは、約１８０ｍｌの容量を有する。低チャンバ高さ（５ｃｍ未満、好適には４ｃｍ未満、３ｃｍ未満、または２ｃｍ未満）の使用は、細胞に近接した効果的な培地およびガス交換を可能にする。ポートは、細胞を乱すことなく、流体の再循環を介した混合を可能にするように構成されている。より大きな高さの静的血管は、濃度勾配を生成し得、細胞の近くの領域が、酸素および新鮮な栄養素を制限される。制御された流動力学を通じて、細胞の乱れなしに培地交換を実行することができる。培地は、細胞喪失のリスクなしに追加のチャンバ（細胞が存在しない）から除去されることできる。他の実施形態では、細胞培養チャンバ４０３は、バッグまたはハードチャンバである。

本明細書に記載されるように、例示的な実施形態では、カセットは、細胞培養物、培養培地、細胞洗浄培地、バックフラッシュ培地、活性化試薬、希釈培地、製剤培地、緩衝液、１つ以上の賦形剤、および／またはベクターのうちの、これらの任意の組み合わせを含む１つ以上で予め充填される。さらなる実施形態では、これらの様々な要素は、好適な注入ポートなどを介して後で追加されることができる。例示的な実施形態では、バックフラッシュ培地は、好適には、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）などの抗凝固剤を含有し、分離フィルタから移送される標的細胞集団の凝集を低減する。実施形態では、カセットは、細胞処理装置によって、装置から患者へ直接注入するために細胞治療を調製するために使用される、様々な賦形剤、希釈緩衝液、塩、ｐＨ調整剤、浸透圧調整剤などを含む細胞治療を製剤化するための要素を含む。

本明細書に記載されるように、実施形態では、カセットは、好適には、ｐＨセンサ５２４、グルコースセンサ（図示せず）、酸素センサ５２６、二酸化炭素センサ（図示せず）、乳酸センサ／モニタ（図示せず）、および／または光学密度センサ（図示せず）のうちの１つ以上をさらに含む。フローパス内の例示的な位置については、図５を参照されたい。カセットはまた、１つ以上のサンプリングポートおよび／または注入ポートを含むことができる。サンプリングポートおよび注入ポートは、カートリッジを電気穿孔ユニットまたは追加の培地源などの外部デバイスに接続するためのアクセスポートを含むことができる。

実施形態では、カセット３１０は、好適には、好適には細胞培養培地の保管用の冷蔵領域４２６、ならびに、好適には細胞培養物の活性化、形質導入、トランスフェクション、および／または増殖を実施するための、高温チャンバを含むことができる低温チャンバを含む。好適には、高温チャンバは、サーマルバリアによって低温チャンバから分離されている。本明細書で使用される際、「低温チャンバ」は、細胞培地などを冷蔵温度に維持するために、好適には室温未満に、より好適には約４℃～約８℃に維持されるチャンバを指す。低温チャンバは、約１Ｌ、約２Ｌ、約３Ｌ、約４Ｌ、または約５Ｌの流体を含む、培地のためのバッグまたは他のホルダを含むことができる。追加のメディアバッグまたは他の流体源を、カセットに外部接続し、およびアクセスポートを介してカセットに接続することができる。

本明細書で使用される際、「高温チャンバ」は、好適には室温より高く維持され、より好適には細胞増殖および成長を可能にするための温度、すなわち、約３５～４０℃、およびより好適には約３７℃に維持されるチャンバを指す。実施形態では、高温チャンバは、好適には、細胞培養チャンバ２０６（全体を通して増殖チャンバまたは細胞増殖チャンバとも呼ばれる）を含む。

図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、自動細胞工学システム３００は、好適には、閉囲可能なハウジング３０２、および閉囲可能なハウジング内に包含されるカセット３１０を含む細胞処理装置２５０を含む。本明細書で使用される際、「閉囲可能なハウジング」は、開閉することができる構造を指し、この構造内で、本明細書に記載されるようなカセット３１０は、流体供給ライン、ガス供給ライン、電力、冷却接続、加熱接続などのような様々な構成要素とともに置かれ、およびこれらの構成要素と統合され得る。図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、閉囲可能なハウジングは、カセットの挿入を可能にするために開くことができ（図３Ｂ）、本明細書に記載される様々な自動プロセスがカセットを利用して行われることを可能にするために閉じられた密閉された環境を維持するために閉じることができる（図３Ａ）。

図３Ａおよび図３Ｂは、内部に位置決めされたカセット３１０（図３Ｂで開かれた自動細胞工学システム３００の閉囲可能なハウジング３０２）を有する自動細胞工学システム３００を示す。また、バーコードリーダ、およびタッチパッドまたは他の同様のデバイスによる入力を使用して受け取る能力を含むことができる、例示的なユーザインターフェース３０４も示されている。

本明細書に記載される自動細胞工学システムおよびカセットは、好適には、３つの関連する容量、細胞培養チャンバ容量、作用容量、および総容量を有する。好適には、カセットで使用される作用容量は、プロセスステップに基づいて１８０ｍＬ～４６０ｍＬの範囲であり、約５００ｍＬ、約６００ｍＬ、約７００ｍＬ、約８００ｍＬ、約９００ｍＬ、または約１Ｌまで増加させることができる。実施形態では、カセットは、４×１０^９細胞～１０×１０^９細胞を容易に達成することができる。プロセス中の細胞濃度は、０．３×１０^６細胞／ｍｌ～およそ１０×１０^６細胞／ｍｌで変動する。細胞は、細胞培養チャンバ内に配置されるが、培地は、本明細書に記載されるように、追加のチャンバ（例えば、クロスフローリザーバおよび付随容量）を通じて連続的に再循環されて、作用容量を増加させる。

ガス交換ラインを含む流体経路は、例えばシリコーンなどの、ガス透過性材料から作製され得る。いくつかの実施形態では、自動細胞工学システムは、細胞産生方法の間、実質的に非生産チャンバ全体にわたって酸素を再循環する。したがって、いくつかの実施形態では、自動細胞工学システムにおける細胞培養物の酸素レベルは、可撓性の、ガス透過性バッグ内の細胞培養物の酸素レベルよりも高い。酸素レベルの増加は、細胞成長および増殖の増加を裏付け得るため、より高い酸素レベルは、細胞培養増殖ステップにおいて重要であり得る。

実施形態では、本明細書に記載される方法およびカートリッジは、単一のターンキープラットフォームで複数のユニット動作を統合するＣＯＣＯＯＮプラットフォーム（Ｏｃｔａｎｅ Ｂｉｏｔｅｃｈ（Ｋｉｎｇｓｔｏｎ、ＯＮ））を利用する。複数の細胞プロトコルには、非常に特異的な細胞処理の目的が備わっている。効率的かつ効果的な自動化翻訳を提供するために、記載された方法は、複数のユニット動作を組み合わせた用途特異的／スポンサー特異的な使い捨てカセットの概念を利用し、すべてが、最終的な細胞治療産生物のコア要件に焦点を当てられている。複数の自動細胞工学システム３００は、個々の患者に大容量の細胞または複数の異なる細胞試料を産生するために、大規模なマルチユニット動作に一体に統合され得る（図４を参照）。

図３Ａ～図３Ｂに示されるように、自動細胞工学システム３００はまた、ユーザから入力を受け取るためのユーザインターフェース３０４もさらに含む。ユーザインターフェース３０４は、タッチパッド、タブレット、キーボード、コンピュータ端末、または他の好適なインターフェースであり得、これにより、ユーザは、自動プロセスおよびフローパスを制御するために所望の制御および基準を自動細胞工学システムに入力することができる。好適には、ユーザインターフェースは、コンピュータ制御システムに結合されて、自動細胞工学システムに命令を提供し、および自動細胞工学システムの全体的なアクティビティを制御する。このような命令は、いつ様々なバルブを開閉するか、いつ培地または細胞集団を提供するか、いつ温度を上昇または低下させるかなどを含むことができる。

本明細書に記載され、および図１に例示されるように、好適には、本明細書に記載される細胞治療産生システム１０１は、ポータブルである。本明細書で使用される際、「ポータブル」は、細胞治療の産生が所望される１つ以上の場所の間に細胞治療産生システム１０１を配置し、次いで再配置するか、または移動させる能力を指す。例えば、細胞治療産生システム１０１は、カート１８０、テーブル、車輪付き台、またはシステムを場所から場所へ容易に移動させることを可能にする他の構造に置くことができる。例えば、システムは、複数の患者が次々に迅速かつ容易にシステムを利用することを可能にするようにするために、病院、診療所、または他の設定内で、ある患者から別の患者へと、またはある患者のベッドサイドから別の患者のベッドサイドへと、容易に移動することができる。本明細書に記載されるシステムが静止し、および患者（複数可）がシステムに来得ることも、理解されたい。すなわち、各患者は、システムが置かれ、治療が実行され、次いで患者が除去されて別の患者が治療される、単一の場所に移動される。

実施形態では、本明細書に記載されるシステムは、ベッド１９０をさらに含み、採血デバイス１１０および細胞治療注入デバイス１５０が、ベッドと共配置されるようになっている。このような実施形態では、本明細書に記載されたシステムの残りの構成要素（例えば、細胞分離デバイス２０１、細胞形質導入装置２０２、および細胞処理装置２０３）を、このようなベッド１９０を有する部屋に持ち込むことができるか、またはベッド１９０を、システムの残りの構成要素を有する部屋に持ち込むことができ、システムならびに採血および注入デバイスは、システム１０１に接続される。本明細書で使用される際、「共配置される」とは、本明細書に記載される構成要素が、好適には同じ部屋内に配置され、好適には互いに接続されているが、同じ建物、病院などにも含まれ得ることを意味する。例えば、採血デバイスおよび細胞治療注入デバイスは、壁または他の構造物に配管され得、同じ部屋内にベッドが共配置され得る。

追加の実施形態では、図１に例示されるように、本明細書に記載される細胞治療産生システム１０１は、システムを制御するように構成された自動プロセス制御システム（ＡＰＣＳ）１９０をさらに含む。例示的な自動プロセス制御システムは、２０１９年７月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／８７４，１１９号に記載されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本明細書で議論されるように、自動プロセス制御システムは、１つ以上の細胞治療産生システムの制御のすべての態様と相互作用し、これらの態様から入力を受け取り、これらの態様に入力を提供し、およびこれらの態様を他の方法で提供し得る。実施形態では、ネットワーク環境を使用して、細胞治療産生システムを監視し得る。ネットワーク環境は、１つ以上のネットワークを介して、１つ以上の細胞治療産生システム１０１、１つ以上のデータ保持システム、１つ以上のクライアントと通信する１つ以上の自動プロセス制御システム（ＡＰＣＳ）１９０を含み得る。細胞治療産生システムは、単一の場所（例えば、１つの病院または１つの診療所）にあり得るか、または都市、州、国、または世界中のいくつかの病院にわたって配置され得る。

細胞治療産生システム１０１によって記憶されるデータおよび情報は、以下の情報を含み得る。本明細書で使用される際、「細胞治療産生システムデータ」は、細胞治療産生システム１０１のメモリ上またはメモリに記録および記憶され得る任意およびすべてのデータを指す。細胞治療産生システムデータは、任意の好適なデータフォーマットで記憶され得、産生バッチ、産生日、または任意の他の好適なパラメータによってソート可能であり得る。本明細書で使用される「プロセス情報」は、細胞治療産生システムからの、例えば、温度情報、ｐＨ情報、グルコース濃度情報、酸素濃度情報、構成要素または患者識別情報、および光学密度情報のうちの１つ以上を含む、細胞培養処理の変数およびパラメータに関する情報を指す。本明細書で使用される際、産生情報は、細胞の数、細胞特性、形質転換％などのうちの１つ以上を含む、細胞培養成長に関する情報を指し得る。本明細書で使用される際、制御情報履歴は、システム内で行われたユーザアクションに関する情報およびデータを指す。制御情報履歴は、アクションに関するデータ、およびこのようなアクションを行ったユーザに関するデータを含み得る。制御情報履歴は、ユーザによって行われた制御アクション、例えばプロセスパラメータ調整、ならびに細胞治療産生システム１０１と直接相互作用する際にユーザによって行われた物理的アクションに関するデータおよび情報を含み得る。上述のデータおよび／または情報の各々は、完全なバッチレコード（すなわち、特定の細胞成長バッチに関するすべてのデータ）、集合データベース、データ抽出物（すなわち、データの選択された部分）として記憶され得る。上述のデータおよび／または情報の各々は、本明細書で議論される自動プロセス制御システム１９０によってほぼリアルタイムでアクセスされ得る。

自動プロセス制御システム１９０は、サーバ（例えば、１つ以上のサーバブレード、プロセッサなどを有する）、パーソナルコンピュータ（例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータなど）、スマートフォン、タブレットコンピューティングデバイス、および／または細胞治療産生システム１０１とインターフェースするようにプログラムされ得る他のデバイスとして構成され得る。一実施形態では、自動プロセス制御システム１９０の機能のうちのいずれかまたはすべては、クラウドコンピューティングプラットフォームの一部として実行され得る。

１つ以上のクライアントは、パーソナルコンピュータ（例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータなど）、スマートフォン、タブレットコンピューティングデバイス、および／または細胞治療産生システム１０１にアクセスするためのユーザインターフェースでプログラムされることができる他のデバイスとして構成され得る。実施形態では、自動プロセス制御システム１９０およびクライアントは、ラップトップ、デスクトップ、タブレット、またはユーザインターフェースを有する他のコンピューティングデバイスなどの単一のシステム内に常駐し得る。

ネットワーク環境は、細胞治療産生システム１０１を制御するように構成された自動プロセス制御システム１９０の例示的な実施形態を表す。任意の好適な一連の個々の接続またはネットワーク接続を採用して、自動プロセス制御システム１９０を細胞治療産生システム１０１に対して許可し、様々なデータ保持システムなどの必要なリソースにアクセスし得る。

ネットワークは、有線リンクまたは無線リンクを介して接続され得る。有線リンクは、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、同軸ケーブル回線、または光ファイバー回線を含み得る。無線リンクは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、ＡＮＴ／ＡＮＴ＋、ＺｉｇＢｅｅ、Ｚ－Ｗａｖｅ、Ｔｈｒｅａｄ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ（ＷｉＭＡＸ（登録商標））、モバイルＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）－Ａｄｖａｎｃｅｄ、ＮＦＣ、ＳｉｇＦｏｘ、ＬｏＲａ、Ｒａｎｄｏｍ Ｐｈａｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ（ＲＰＭＡ）、Ｗｅｉｇｈｔｌｅｓｓ－Ｎ／Ｐ／Ｗ、赤外線チャネル、または衛星バンドを含み得る。無線リンクはまた、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ、または５Ｇとして適格である規格を含む、モバイルデバイス間で通信するための任意のセルラーラーネットワーク規格も含み得る。無線規格は、様々なチャネルアクセス方法、例えば、ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、またはＳＤＭＡを使用し得る。いくつかの実施形態では、異なるタイプのデータが、異なるリンクおよび規格を介して伝送され得る。他の実施形態では、同じタイプのデータが、異なるリンクおよび規格を介して伝送され得る。ネットワーク通信は、例えば、ｈｔｔｐ、ｔｃｐ／ｉｐ、ｕｄｐ、ｅｔｈｅｒｎｅｔ、ＡＴＭなどを含む任意の好適なプロトコルを介して実施され得る。

ネットワークは、ネットワークの任意のタイプおよび／または形態であり得る。ネットワークの地理的範囲は広く異なり得、ネットワークは、ボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、例えばイントラネット、メトロポリタンネットワーク（ＭＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、またはインターネットであり得る。ネットワークのトポロジーは、任意の形態であり得、例えば、ポイントツーポイント、バス、スター、リング、メッシュ、またはツリーのいずれかを含み得る。ネットワークは、本明細書に記載される動作をサポートすることができる当業者に知られているような任意のこのようなネットワークトポロジーのものであり得る。ネットワークは、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコル、インターネットプロトコルスイート（ＴＣＰ／ＩＰ）、ＡＴＭ（非同期転送モード）技術、ＳＯＮＥＴ（同期光ネットワーキング）プロトコル、またはＳＤＨ（同期デジタル階層）プロトコルを含む、プロトコルの異なる技術および層またはスタックを利用し得る。ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートは、アプリケーション層、トランスポート層、インターネット層（例えば、ＩＰｖ４およびＩＰｖ４を含む）、またはリンク層を含み得る。ネットワークは、ブロードキャストネットワーク、電気通信ネットワーク、データ通信ネットワーク、またはコンピュータネットワークのタイプであり得る。

データ保持システムは、任意のタイプのコンピュータ可読記憶媒体（複数可）および／またはコンピュータ可読記憶デバイスを含み得る。このようなコンピュータ可読記憶媒体またはデバイスは、データを記憶し、データへのアクセスを提供するように構成され得る。コンピュータ可読記憶媒体またはデバイスの例は、限定されないが、電子記憶デバイス、磁気記憶デバイス、光学記憶デバイス、電磁記憶デバイス、半導体記憶デバイス、またはそれらの任意の好適な組み合わせ、例えば、コンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブルコンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、メモリスティックなどを含み得る。

本明細書で利用され、かつ米国仮特許出願第６２／８７４，１１９号に記載されているような自動プロセス制御システム１９０は、１つ以上のプロセッサ（便宜上、本明細書ではプロセッサ、プロセッサ（複数可）、またはプロセッサ１１０とも同義に称される）、１つ以上の記憶デバイス（複数可）、および／または他の構成要素を含む。他の実施形態では、プロセッサの機能性は、ハードウェア（例えば、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、プログラマブルゲートアレイ（「ＰＧＡ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）などの使用を通じて）、またはハードウェアとソフトウェアとの任意の組み合わせによって実行され得る。記憶デバイスは、任意のタイプの非一時的コンピュータ可読記憶媒体（複数可）および／または非一時的コンピュータ可読記憶デバイスを含む。このようなコンピュータ可読記憶媒体またはデバイスは、プロセッサに、本明細書に記載される１つ以上の方法論を実施させるためのコンピュータ可読プログラム命令を記憶し得る。コンピュータ可読記憶媒体またはデバイスの例は、限定されないが、電子記憶デバイス、磁気記憶デバイス、光学記憶デバイス、電磁記憶デバイス、半導体記憶デバイス、またはそれらの任意の好適な組み合わせ、例えば、コンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブルコンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、メモリスティックなどを含み得るが、これらの例に限定されない。

プロセッサは、記憶デバイス上に記憶された１つ以上のコンピュータプログラム命令によってプログラムされる。例えば、プロセッサは、自動プロセス制御システム（ａｐｃｓ）ネットワークマネージャ、プロセス制御マネージャ、自動プロセス制御システム（ａｐｃｓ）インターフェースマネージャ、および自動プロセス制御システム（ａｐｃｓ）データストレージマネージャによってプログラムされる。本明細書で議論される様々なマネージャの機能性は、代表的であり、限定的ではないことが理解されよう。追加的に、記憶デバイスは、データ記憶を提供するためのデータ保持システムとして機能し得る。本明細書で使用される際、便宜上、様々な「マネージャ」は、実際にマネージャがプロセッサ（したがって、自動プロセス制御システム）をプログラムして動作を実行するときに動作を実行するものとして記載される。

自動プロセス制御システム１９０の様々な構成要素は、連携して動作して、１つ以上の細胞治療産生システム１０１の制御を提供し、ユーザまたは他のシステムが１つ以上の細胞治療産生システム１０１とインターフェースするためのインターフェースを提供する。

さらなる実施形態では、細胞治療産生システムが、本明細書に提供される。好適には、図１に示されるように、実施形態では、システムは、ポータブルである。本明細書に記載されるように、このような細胞治療産生システム１０１は、好適には、採血デバイス１１０、閉囲可能なハウジング３０２を含む自動細胞工学システム３００を含む。好適には、細胞分離デバイス２０１は、閉囲可能なハウジング３０２内に包含され、採血デバイス１１０に流体接続されている。また、システムには、閉囲可能なハウジング内に包含され、かつ細胞分離フィルタに流体接続された細胞形質導入装置２０２と、好適には閉囲可能なハウジング内に包含されるカセット３１０とが含まれ、カセットは、細胞形質導入装置に流体接続された細胞培養チャンバ４０３を含む。システムはまた、好適には、細胞培養チャンバに流体接続された細胞治療注入デバイス１５０をさらに含む。

本明細書に記載されるように、実施形態では、細胞分離デバイスは、Ｔ細胞集団を捕捉するマトリックスを含む細胞分離フィルタ２１２である。好適には、細胞形質導入装置は、電気穿孔ユニット２２０である。

本明細書に記載されるように、カセット３１０は、好適には、１つ以上の流体経路をさらに含み、流体経路は、細胞培養チャンバ内の細胞を乱すことなく、細胞培養チャンバに、再循環、廃棄物の除去、ならびに均質なガス交換および栄養素の分配を提供する。カセットはまた、ｐＨセンサ、グルコースセンサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、および／または光学密度センサのうちの１つ以上もさらに含むことができる。

本明細書に記載されるように、システムは、好適には、コンピュータ制御システムおよびユーザインターフェース３０４を含み、ユーザインターフェースは、コンピュータ制御システムに結合されて、命令を自動細胞工学システムに提供する。実施形態では、システムは、システムを制御するように構成された自動プロセス制御システム１９０をさらに含む。実施形態では、システムは、ベッド１８０をさらに含み、採血デバイス１１０および細胞治療注入デバイス１５０が、ベッドと共配置されるようになっている。

また、本明細書には、細胞治療産生物を調製するための方法も提供される。方法は、好適には、患者から血液試料を採ることと、血液試料を細胞分離デバイスに通して、血液試料から標的細胞集団を除去することと、標的細胞集団をベクターで形質導入して、形質導入された細胞培養物を産生することと、任意選択で、形質導入された細胞培養物を増殖させることと、細胞培養物を採取することと、採取された細胞培養物を患者に注入することと、を含む。実施形態では、標的細胞集団は、Ｔ細胞集団であり、好適には、形質導入された細胞培養物（例えば、本明細書に記載されるような細胞培養チャンバ内の）の増殖を実施して、患者への再注入のための十分な数のＴ細胞を生成する。しかしながら、標的細胞集団がＴ細胞集団ではない実施形態を含む他の実施形態では、細胞集団の増殖が、必要ではない場合がある。代わりに、細胞は、患者への注入の前に、単に形質導入され、次いで、所望する場合、さらに処理され得る。

本明細書に記載されるように、細胞分離デバイスは、好適には、分離フィルタを介して血液試料からＴ細胞を除去し、形質導入することは、キメラ抗原受容体を含むベクターでＴ細胞を電気穿孔することを含む。したがって、実施形態では、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、キメラ抗原受容体Ｔ細胞の産生で使用することができる。

キメラ抗原受容体Ｔ細胞、または「ＣＡＲ Ｔ細胞」は、より特異的にがん細胞を標的とするためにキメラ抗原受容体（ＣＡＲ）で修飾されたＴ細胞である。一般に、ＣＡＲは、エクトドメイン、膜貫通ドメイン、およびエンドドメインの３つの部分を含む。エクトドメインは、細胞外流体に曝露される受容体の領域であり、３つの部分、すなわち、シグナルペプチド、抗原認識領域、およびスペーサーを含む。シグナルペプチドは、新生タンパク質を小胞体に誘導する。ＣＡＲでは、シグナルペプチドは、一本鎖可変断片（ｓｃＦｖ）である。ｓｃＦｖは、短いリンカーペプチドと接続された免疫グロビンの軽鎖（ＶＬ）および重鎖（ＶＨ）を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、グリシンおよびセリンを含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、グルタミン酸およびリジンを含む。

ＣＡＲの膜貫通ドメインは、膜をまたぐ疎水性αヘリックスである。いくつかの実施形態では、ＣＡＲの膜貫通ドメインは、ＣＤ２８膜貫通ドメインである。いくつかの実施形態では、ＣＤ２８膜貫通ドメインは、高度に発現したＣＡＲをもたらす。いくつかの実施形態では、ＣＡＲの膜貫通ドメインは、ＣＤ３ζ膜貫通ドメインである。いくつかの実施形態では、ＣＤ３ζ膜貫通ドメインは、天然Ｔ細胞受容体に組み込まれたＣＡＲをもたらす。

ＣＡＲのエンドドメインは、概して、受容体の「機能的」末端と見なされる。エクトドメインの抗原認識領域による抗原認識後、ＣＡＲクラスター、およびシグナルが、細胞に伝達される。いくつかの実施形態では、エンドドメインは、３つの免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフ（ＩＴＡＭ）を含む、ＣＤ３ζエンドドメインである。この場合、ＩＴＡＭは、抗原結合後に活性化シグナルをＴ細胞に伝達し、Ｔ細胞免疫応答を誘発する。

ＣＡＲ Ｔ細胞の産生中、Ｔ細胞は、ヒト被験者から除去され、遺伝子改変され、がん細胞を攻撃するために患者に再導入される。ＣＡＲ Ｔ細胞は、患者自身の血液に由来する（自己由来）か、または別の健常なドナーに由来する（同種他家由来）かのいずれかであり得る。一般に、ＣＡＲ Ｔ細胞は、健常な細胞において発現しない腫瘍上に発現した抗原に特異的であるように発達する。

自動細胞処理およびＣＯＣＯＯＮシステムを利用してＣＡＲ Ｔ細胞を産生するための方法は、米国公開特許出願第２０１９／０１６９５７２号に記載されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本明細書に記載されるように、方法は、注入前に、採取された細胞培養物をろ過すること、洗浄すること、および／または製剤化することをさらに含むことができる。これは、所望する場合または必要な場合、細胞培養物の増殖後に行われ得るか、または形質導入の直後に行われ得る。さらなる処理の前に細胞増殖が必要とされないプロセスでは、細胞を、所望の緩衝液と単に混合し、所望する場合に希釈し、製剤化し、緩衝液処理し、浸透圧濃度を調整し、次いで患者に直接注入することができる。

例示的な実施形態では、本明細書に記載される方法の様々な要素は、自動プロセス制御システムによって制御することができる。本明細書に記載されるように、ＡＰＣＳ１９０の使用は、中央制御システムからの細胞治療産生システムの制御を可能にし、実施形態では、複数のシステムの制御を可能にする。これは、病院または診療所の全体にわたる、都市、州、国、またはさらには世界の中における複数の別個の場所にわたるシステムの制御を含むことができ、各別個の細胞治療産生システムは、様々な患者フィードバックおよび品質のために必要に応じて監視および自動更新される。

追加の例示的な実施形態
実施形態１は、細胞治療産生システムであって、採血デバイスと、採血デバイスに流体接続された細胞分離デバイスと、細胞分離フィルタに流体接続された細胞形質導入装置と、細胞形質導入装置に流体接続された細胞処理装置と、細胞処理装置に流体接続された細胞治療注入デバイスと、を備える、細胞治療産生システムである。

実施形態２は、細胞分離デバイスが、標的細胞集団を捕捉するマトリックスを含む細胞分離フィルタである実施形態１に記載のシステムを含む。

実施形態３は、標的細胞集団が、Ｔ細胞集団である、実施形態２に記載のシステムを含む。

実施形態４は、細胞形質導入装置が、電気穿孔ユニットである、実施形態１～３のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態５は、細胞分離フィルタ、細胞形質導入装置、および細胞処理装置が、自動細胞工学システム内に包含される、実施形態１～４のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態６は、細胞処理装置が、細胞培養チャンバを含む、実施形態１～５のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態７は、自動細胞工学システムが、閉囲可能なハウジングを含む、実施形態５または６に記載のシステムを含む。

実施形態８は、１つ以上の流体経路をさらに備え、流体経路が、細胞培養チャンバ内の細胞を乱すことなく、細胞培養チャンバに、再循環、廃棄物の除去、ならびに均質なガス交換および栄養素の分配を提供する、実施形態６に記載のシステムを含む。

実施形態９は、ｐＨセンサ、グルコースセンサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、および／または光学密度センサのうちの１つ以上をさらに備える、実施形態１～８のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態１０は、システムが、ポータブルである、実施形態１～９のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態１１は、システムに対して制御するように構成された自動プロセス制御システムをさらに備える、実施形態１～１０のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態１２は、ベッドをさらに備え、採血デバイスおよび細胞治療注入デバイスが、ベッドと共配置されるようになっている、実施形態１～１１のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態１３は、細胞治療産生システムであって、採血デバイスと、自動細胞工学システムであって、閉囲可能なハウジング、閉囲可能なハウジング内に包含され、かつ採血デバイスに流体接続された細胞分離デバイス、閉囲可能なハウジング内に包含され、かつ細胞分離フィルタに流体接続された細胞形質導入装置、および閉囲可能なハウジング内に包含されるカセットであって、カセットが、細胞形質導入装置に流体接続された細胞培養チャンバを備える、カセット、を含む、自動細胞工学システムと、細胞培養チャンバに流体接続された細胞治療注入デバイスと、を備える、細胞治療産生システムである。

実施形態１４は、細胞分離デバイスが、Ｔ細胞集団を捕捉するマトリックスを含む細胞分離フィルタである、実施形態１３に記載のシステムを含む。

実施形態１５は、細胞形質導入装置が、電気穿孔ユニットである、実施形態１３または実施形態１４に記載のシステムを含む。

実施形態１６は、カセットが、１つ以上の流体経路をさらに備え、流体経路が、細胞培養チャンバ内の細胞を乱すことなく、細胞培養チャンバに、再循環、廃棄物の除去、ならびに均質なガス交換および栄養素の分配を提供する、実施形態１３～１５のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態１７は、カセットが、ｐＨセンサ、グルコースセンサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、および／または光学密度センサのうちの１つ以上をさらに備える、実施形態１３～１６のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態１８は、コンピュータ制御システムおよびユーザインターフェースをさらに備え、ユーザインターフェースが、自動細胞工学システムに命令を提供するためにコンピュータ制御システムに結合されている、実施形態１３～１７のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態１９は、システムが、ポータブルである、実施形態１３～１８のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態２０は、システムを制御するように構成された自動プロセス制御システムをさらに備える、実施形態１３～１９のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態２１は、ベッドをさらに備え、採血デバイスおよび細胞治療注入デバイスが、ベッドと共配置されるようになっている、実施形態１３～２０のいずれかに記載のシステムを含む。

実施形態２２は、細胞治療産生物を調製するための方法であって、患者から血液試料を採ることと、血液試料を細胞分離デバイスに通して、血液試料から標的Ｔ細胞集団を除去することと、標的Ｔ細胞集団をベクターで形質導入して、形質導入された細胞培養物を産生することと、任意選択で、形質導入された細胞培養物を増殖させることと、細胞培養物を採取することと、採取された細胞培養物を患者に注入することと、を含む、方法である。

実施形態２３は、細胞分離デバイスが、分離フィルタを介して、血液試料からＴ細胞を除去する、実施形態２２に記載の方法を含む。

実施形態２４は、形質導入することが、Ｔ細胞を、キメラ抗原受容体を含むベクターで電気穿孔することを含む、実施形態２３に記載の方法を含む。

実施形態２５は、注入することの前に、採取された細胞培養物をろ過すること、洗浄すること、および／または製剤化することをさらに含む、実施形態２２～２４のいずれかに記載の方法を含む。

実施形態２６は、（ａ）～（ｆ）が、自動プロセス制御システムによって制御される、実施形態２２～２５のいずれかに記載の方法を含む。

本明細書に記載される方法および用途に対する他の好適な変更および適応を、実施形態のうちのいずれかの範囲から逸脱することなく行うことができることは、当業者には容易に明らかであろう。

特定の実施形態が、本明細書に例示および記載されたが、特許請求の範囲は、記載および図示された部分の特定の形態または配置に限定されないことを理解されたい。本明細書では、例示的な実施形態が開示されて、特定の用語が採用されているが、それらは、限定の目的ではなく、包括的かつ説明的な意味でのみ使用される。実施形態の変更および変形は、上記の教示に照らして可能である。したがって、実施形態が、具体的に記載される以外の方法で実践され得ることを理解されたい。

本明細書で言及されるすべての刊行物、特許、および特許出願は、あたかも各個々の刊行物、特許、または特許出願が具体的かつ個々に参照により組み込まれることが示されるのと同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (26)

1. 細胞治療産生システムであって、
   （ａ）採血デバイスと、
   （ｂ）前記採血デバイスに流体接続された細胞分離デバイスと、
   （ｃ）前記細胞分離フィルタに流体接続された細胞形質導入装置と、
   （ｄ）前記細胞形質導入装置に流体接続された細胞処理装置と、
   （ｅ）前記細胞処理装置に流体接続された細胞治療注入デバイスと、を備える、システム。
2. 前記細胞分離デバイスが、標的細胞集団を捕捉するマトリックスを含む細胞分離フィルタである、請求項１に記載のシステム。
3. 前記標的細胞集団が、Ｔ細胞集団である、請求項２に記載のシステム。
4. 前記細胞形質導入装置が、電気穿孔ユニットである、請求項１～３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記細胞分離フィルタ、前記細胞形質導入装置、および前記細胞処理装置が、自動細胞工学システム内に包含される、請求項１～４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記細胞処理装置が、細胞培養チャンバを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記自動細胞工学システムが、閉囲可能なハウジングを含む、請求項５または６に記載のシステム。
8. １つ以上の流体経路をさらに備え、前記流体経路が、前記細胞培養チャンバ内の細胞を乱すことなく、前記細胞培養チャンバに、再循環、廃棄物の除去、ならびに均質なガス交換および栄養素の分配を提供する、請求項６に記載のシステム。
9. ｐＨセンサ、グルコースセンサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、および／または光学密度センサのうちの１つ以上をさらに備える、請求項１～８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記システムが、ポータブルである、請求項１～９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記システムに対して制御するように構成された自動プロセス制御システムをさらに備える、請求項１～１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. ベッドをさらに備え、前記採血デバイスおよび前記細胞治療注入デバイスが、前記ベッドと共配置されるようになっている、請求項１～１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 細胞治療産生システムであって、
    （ａ）採血デバイスと、
    （ｂ）自動細胞工学システムであって、
    ｉ．閉囲可能なハウジング、
    ｉｉ．前記閉囲可能なハウジング内に包含され、かつ前記採血デバイスに流体接続された細胞分離デバイス、
    ｉｉｉ．前記閉囲可能なハウジング内に包含され、かつ前記細胞分離フィルタに流体接続された細胞形質導入装置、および
    ｉｖ．前記閉囲可能なハウジング内に包含されるカセットであって、前記カセットが、前記細胞形質導入装置に流体接続された細胞培養チャンバを含む、カセット、を含む、自動細胞工学システムと、
    （ｃ）前記細胞培養チャンバに流体接続された細胞治療注入デバイスと、を備える、システム。
14. 前記細胞分離デバイスが、Ｔ細胞集団を捕捉するマトリックスを含む細胞分離フィルタである、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記細胞形質導入装置が、電気穿孔ユニットである、請求項１３または請求項１４に記載のシステム。
16. 前記カセットが、１つ以上の流体経路をさらに備え、前記流体経路が、前記細胞培養チャンバ内の細胞を乱すことなく、前記細胞培養チャンバに、再循環、廃棄物の除去、ならびに均質なガス交換および栄養素の分配を提供する、請求項１３～１５のいずれか一項に記載のシステム。
17. 前記カセットが、ｐＨセンサ、グルコースセンサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、および／または光学密度センサのうちの１つ以上をさらに備える、請求項１３～１６のいずれか一項に記載のシステム。
18. コンピュータ制御システムおよびユーザインターフェースをさらに備え、前記ユーザインターフェースが、前記自動細胞工学システムに命令を提供するように前記コンピュータ制御システムに結合されている、請求項１３～１７のいずれか一項に記載のシステム。
19. 前記システムが、ポータブルである、請求項１３～１８のいずれか一項に記載のシステム。
20. 前記システムを制御するように構成された自動プロセス制御システムをさらに備える、請求項１３～１９のいずれか一項に記載のシステム。
21. ベッドをさらに備え、前記採血デバイスおよび前記細胞治療注入デバイスが、前記ベッドと共配置されるようになっている、請求項１３～２０のいずれか一項に記載のシステム。
22. 細胞治療産生物を調製するための方法であって、
    （ａ）患者から血液試料を採ることと、
    （ｂ）前記血液試料を細胞分離デバイスに通して、前記血液試料から標的細胞集団を除去することと、
    （ｃ）前記標的細胞集団をベクターで形質導入して、形質導入された細胞培養物を産生することと、
    （ｄ）任意選択で、前記形質導入された細胞培養物を増殖させることと、
    （ｅ）前記細胞培養物を採取することと、
    （ｆ）前記採取された細胞培養物を前記患者に注入することと、を含む、方法。
23. 前記細胞分離デバイスが、分離フィルタを介して、前記血液試料からＴ細胞を除去する、請求項２２に記載の方法。
24. 前記形質導入することが、前記Ｔ細胞を、キメラ抗原受容体を含むベクターで電気穿孔することを含む、請求項２３に記載の方法。
25. 前記注入することの前に、前記採取された細胞培養物をろ過すること、洗浄すること、および／または製剤化することをさらに含む、請求項２２～２４のいずれか一項に記載の方法。
26. （ａ）～（ｆ）が、自動プロセス制御システムによって制御される、請求項２２～２５のいずれか一項に記載の方法。

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