WO2020095949A1 - 細胞製造システム、細胞製造方法、医療装置及び医療デバイス - Google Patents

細胞製造システム、細胞製造方法、医療装置及び医療デバイス Download PDF

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cell
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blood
cell production
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洋一 樋口
崇宏 仲
野崎 雄介
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テルモ株式会社
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    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/10Cells modified by introduction of foreign genetic material

Definitions

  • the present invention relates to a cell manufacturing system, a cell manufacturing method, a medical device and a medical device.
  • CAR-T therapy and the genetically modified NK cell therapy (CAR-NK therapy) using a chimeric antigen receptor (CIM) will be clinically applied. It has become to.
  • CAR generally has a structure in which a single-chain variable region of an antibody is an extracellular domain, and a transmembrane region, CD3 ⁇ , and an intracellular domain of a molecule that transmits a costimulatory signal are connected to the extracellular domain.
  • the CAR gene-introduced lymphocyte is activated by binding to the antigen according to the specificity of the antibody, and damages target cells such as cancer cells.
  • CAR therapy has the advantages that cells can be adjusted relatively easily, high cytotoxic activity is exhibited, and a long-lasting effect can be expected. Especially, in the case of refractory cases or refractory to conventional treatment methods, CAR therapy has new advantages. Is expected as an effective treatment method. Techniques related to CAR-T therapy disclose, for example, the step of introducing intracellularly generated siRNA into target cells.
  • Cancer treatment methods that use CAR-T cells have extremely high treatment costs, so the issue is how to spread them to the masses by reducing costs.
  • many steps such as blood collection, transportation, T cell separation, gene transfer, proliferation / expansion culture, washing, freezing, transportation, thawing / transplanting are performed, and accordingly, The cost is easy to increase. Therefore, there is a need for an in vitro gene transfer method that can reduce the steps required for producing the above-described conventional CAR-T cells.
  • a cell production system which achieves the above object, comprises a separation section for separating T cells from a patient's blood, an airtight channel, a reagent for introducing a gene into the T cells, and a gene introduction.
  • the T cell cleaning reagent is provided, and the introduction space for introducing the gene into the T cells is provided, and the temperature of the introduction space and the fluid supplied to the introduction space can be adjusted.
  • an adjusting unit is provided.
  • the cell production method uses a separation unit to separate T cells from blood, uses the introduction unit to introduce a gene into T cells, and uses the introduction unit to wash the gene-introduced T cells.
  • the present invention is a medical device including the adjusting unit.
  • the present invention is a medical device provided with the above flow path.
  • the cell manufacturing method, the medical device and the medical device according to the present invention the expansion culture step and the like described above can be omitted by the separating unit, the introducing unit, and the adjusting unit. As a result, the cost can be reduced in the treatment method using CAR-T cells.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a cell manufacturing system 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the CAR-T therapy is to directly attack cancer cells by introducing a cancer-specific antigen recognition site into a cytotoxic T cell (Cytotoxic T-Lymphocytoses: CTL).
  • the cell manufacturing system 100 according to the present embodiment is used for treatment of end-stage cancer patients in Bed-side such as hematology or oncology, particularly intractable / recurrent blood cancer in Stage IV of hematopoietic cancer. Be done.
  • the cell manufacturing system 100 has an installation device 10 and a flow channel device 40 as shown in FIG.
  • the installation device 10 corresponds to a medical device
  • the flow path device 40 corresponds to a medical device.
  • the installation device 10 includes a separating unit 20 and an adjusting unit 30 as shown in FIG.
  • the separation unit 20 in this embodiment separates white blood cells such as T cells from the blood of the patient by centrifugation.
  • the separation unit 20 is not limited to a specific configuration as long as it can separate white blood cells such as T cells from the blood of the patient.
  • the separation unit uses a blood cell separating agent, a centrifugal elutriation method, and T cell separation by an antigen-antibody reaction (flow cytometry, magnetic beads, antibody-added column) to obtain leukocytes such as T cells from the patient's blood. Can be separated and purified.
  • the separation unit can separate and purify white blood cells such as T cells from the blood of a patient by a deterministic lateral displacement method (particle size separation) and a dispersion method (buoyancy separation).
  • the adjusting unit 30 forms a wall surface (chamber or room) formed by isolating an introduction space for introducing the flow channel device 40 for specifically introducing a gene into white blood cells (lymphocytes) such as T cells collected from a patient from the outside. ) Is provided.
  • the adjustment unit 30 enables adjustment of the temperature of the introduction space and the fluid introduced into the introduction space.
  • the adjustment unit 30 includes a heat source such as a heater, a compressor, an evaporator, a condenser, a cooling device including an expansion valve or a capillary tube, a heat insulating material including a gas phase or a liquid phase, a temperature sensor, and a control unit.
  • the temperature of the introduction space can be adjusted by these operations.
  • the control unit includes a microcomputer and the like, and a temperature sensor monitors the temperature of the introduction space, and feedback control is possible based on the result. Further, the adjusting unit 30 is configured to adjust the flow rate of the fluid introduced into the introducing space by adjusting the rotation speed of the compressor or the like.
  • the adjusting unit 30 is configured to be able to introduce CO 2 into the introduction space, monitors the CO 2 concentration in the introduction space by the T / C sensor or the IR sensor, and performs the feedback control of the CO 2 concentration in the introduction space by the control unit. It is configured to be possible.
  • the adjusting unit 30 can use the following technique in order to reduce the number of cells used than the number of cells used for the existing CAR-T treatment. That is, the adjusting unit 30 concentrates Tnaive (also referred to as TN) / Tstem cell memory (also referred to as TSCM) cells, masks PD1 of T cells, imparts sustained release particles of T cells, and locally administers to tumor tissue, etc. It can be performed. This can enhance the in vivo expansion and persistence of T cells.
  • Tnaive also referred to as TN
  • TSCM Tstem cell memory
  • the flow channel device 40 is airtightly configured and includes a flow channel capable of introducing a drug that introduces a gene into T cells and a reagent that cleans T cells into which a gene has been introduced.
  • the flow channel device 40 includes a first flow channel 41, a second flow channel 42, and a third flow channel 43 that are airtight as shown in FIG. 1.
  • the first flow path 41 is configured to be connectable to a first bag 44 containing blood collected from a patient.
  • the installation device 10 has a pump function, and the blood contained in the first bag 44 can flow into the first flow path 41 so that the gene can be introduced.
  • the second flow path 42 is configured to be connectable to a second bag 45 containing a nucleic acid drug containing a gene or the like to be introduced into blood collected from a patient.
  • a non-viral vector is used for gene transfer.
  • a nucleic acid drug a gene vector for expressing a T cell receptor that recognizes a tumor-specific antigen such as NY-ESO-1, MAGE-4 and neoantigen can be mentioned.
  • the nucleic acid drug include gene vectors for expressing CARs that recognize tumor surface antigens such as CD19, CD20, ND2, Mesothelin, PSMA, EGFR, GPC3, VEGFR, and NKG2D.
  • the nucleic acid drug include a gene vector that is modified to enhance the function of T cells such as sustained release of physiologically active substances such as cytokines and suppression of PD1 expression.
  • non-viral vectors include Active Targeting with the addition of Fab ′ antibodies and the liposome method. Further examples of the non-viral vector include electroporation method, plasma method, calcium phosphate method, retrotransposon vector (PiggyBac, Sleeping Beauty), and CRISPR-Cas9 method.
  • the third flow path 43 is connected to a third bag 46 that stores CAR-T cells into which a gene has been introduced into blood collected from a patient.
  • CAR-T cells in which a gene has been introduced into the blood of a patient can remove production-derived impurities by washing and substituting with an administration solution, and can be administered without treatment outside the device.
  • Washing includes clinical grade reagents and buffers with excellent biocompatibility.
  • An example of the washing reagent is PBS (Phosohate Buffered Salts), that is, phosphate buffered saline.
  • Examples of washing techniques include centrifugation, vector inactivation by chemical treatment, and adsorption by a filter. It can also be mentioned that the properties of cells are changed by applying temperature, shear stress, electrical stimulus, etc. to make the above-mentioned washing method efficient.
  • the flow channel device 40 may be disposable (disposable) assuming single use.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the cell manufacturing method according to this embodiment.
  • the doctor or the like collects the peripheral blood of the patient in the first bag 44 (ST1).
  • the doctor or the like moves the peripheral blood from the first bag 44 to the separation unit 20 through the first flow path 41.
  • T cells are separated from the peripheral blood of the patient by centrifugation in the separation unit 20 (ST2).
  • the separated T cells are stored in the third bag 46 through the third flow path 43.
  • the nucleic acid drug containing the non-viral vector and the gene contained in the second bag 45 is passed through the second flow path 42 and the third flow path 43, and the third cell containing the T cell is supplied. It is introduced into the bag 46 (ST3).
  • a washing solution such as PBS is introduced into the third bag 46 containing the T cells into which the vector has been introduced, and washing is performed (ST4).
  • the doctor or the like introduces the gene into the patient and administers the washed T cells to the patient (ST5).
  • the cell manufacturing system 100 has the separation unit 20, the flow channel device 40, and the adjustment unit 30.
  • the installation device 10 including the separation unit 20 and the adjustment unit 30 corresponds to a medical device.
  • the flow channel device 40 including the first flow channel 41, the second flow channel 42, and the third flow channel 43 corresponds to a medical device.
  • the present inventor diligently studied the cost reduction of the CAR-T therapy for producing CAR-T cells from the blood of the patient, and found that among the conventional CAR-T production steps, the expansion culture step performed in the cell adjustment facility has a long period. I found that it takes man hours.
  • the produced CAR-T cells proliferate in vivo (in vivo expansion) and show the same efficacy as conventional autologous CAR-T treatment. Further, it has been found that conventional autologous CAR-T treatment can be performed without prior anticancer drug treatment. From the above report, it is considered that what is necessary for autologous CAR-T cell therapy is the introduction of the gene into T cells, and the expansion culture step is unnecessary.
  • the separation unit 20 can produce CAR-T cells by separating white blood cells such as T cells from the blood of the patient by centrifugation.
  • the T cell is separated from the blood of the patient using the separation unit 20 in the cell manufacturing system 100. Then, the flow channel device 40 is used to introduce the gene into the T cell, and the flow channel device 40 is used to wash the gene-introduced T cell.
  • the flow channel device 40 is used to introduce the gene into the T cell, and the flow channel device 40 is used to wash the gene-introduced T cell.
  • T cells white blood cells such as T cells are separated and purified from the blood of the patient and then the non-viral vector is introduced into the T cells
  • the embodiment is not limited thereto.
  • a subpopulation of T cells having a high therapeutic effect may be enriched during T cell isolation / purification and gene transfer.
  • T cells are, in order of early differentiation stage, Native T cells (TN), Stem cell memory T cells (TSCM), Central memory T cells (TCM), Effector memory T cells (TEM), and Effector T cells (TEFF). is there.
  • Native T cells TN
  • Stem cell memory T cells TSCM
  • Central memory T cells TCM
  • Effector memory T cells TEM
  • TEFF Effector T cells
  • TEM and TEFF produce a large amount of cytotoxic substances but have a low proliferative ability, and have the best overall in vivo TSCM, followed by excellent TCM.
  • TN itself has no cytotoxic activity, it has the ability to proliferate and differentiate into TSCM and TCM that have advanced stages of differentiation.
  • the TN / TSCM fraction characteristically expresses the CD45RA antigen, and if these are concentrated using a technique such as an antibody column, CAR-T having a higher therapeutic effect in Bed-Side therapy is obtained. Can be expected to be produced.
  • physiologically active substance may be added to T cells between the gene transfer (ST3) and the washing (ST4) in the cell production method.
  • physiologically active substances include cytokines that activate cell proliferation (IL2, IL7, IL15, etc.) and immune checkpoint inhibitors (anti-PD-1 antibody, anti-CTLA-4 antibody).
  • PD cells and CTLA-4 molecules are highly expressed in T cells derived from cancer patients, and the use of immune checkpoint inhibitors in autologous CAR-T therapy will be used in the next generation. Can be expected as therapy.
  • CAR-T therapy and immune checkpoint inhibitor are administered independently, but in order that the administered immune checkpoint inhibitor effectively masks CAR-T cell antigens. There is a need to increase the dose of immune checkpoint inhibitors.
  • T cells after separating T cells from the peripheral blood of a patient (ST2), a nucleic acid drug containing a gene is introduced into T cells (ST3).
  • the present invention is not limited to this, and the above ST2 and ST3 may be reversed to introduce a nucleic acid drug containing a gene into peripheral blood containing T cells, and then T cells may be separated from peripheral blood.
  • adjusted peripheral blood mononuclear cells may be used as the starting material.

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Abstract

【課題】CAR-T細胞を用いた治療方法において工程数の減少によるコスト低減が可能な細胞製造システム及び細胞製造方法を提供する。 【解決手段】本発明に係る細胞製造システム100は、患者の血液からT細胞を分離する分離部20と、気密に構成され、T細胞に遺伝子を導入する医薬品と、遺伝子を導入したT細胞を洗浄する試薬と、導入可能な流路デバイス40と、流路デバイス40を導入する導入空間を備え、導入空間の温度及び導入空間に供給される流体の調整が可能な調整部30と、を有する。

Description

細胞製造システム、細胞製造方法、医療装置及び医療デバイス
 本発明は、細胞製造システム、細胞製造方法、医療装置及び医療デバイスに関する。
 キメラ抗原受容体(Chimeric Antigen Receptor。以下、「CAR」と称する)を用いた遺伝子改変T細胞療法(CAR-T療法)や遺伝子改変NK細胞療法(CAR-NK療法)が臨床応用されるようになってきている。CARは、一般的に抗体の単鎖可変領域を細胞外ドメインとし、それに膜貫通領域、CD3ζ及び共刺激シグナルを伝える分子の細胞内ドメインをつないだ構造を備える。抗体の特異性に従って抗原に結合することによってCAR遺伝子導入リンパ球は活性化し、がん細胞等の標的細胞を傷害する。CAR療法は、細胞の調整が比較的容易であり、高い細胞傷害活性を示し、持続的な効果を期待できる等の利点を有し、特に難治性や従来の治療法に抵抗性の症例に対する新たな治療手段として期待されている。CAR-T療法に関する技術には、例えば細胞内で生成したsiRNAを標的細胞に導入するステップが開示されている。
特開2017-112982号公報
 CAR-T細胞を用いたがん治療法は、治療費が極めて高額であることから、コスト削減による大衆への普及が課題となっている。従来のCAR-T細胞を用いた治療方法では血液採取、輸送、T細胞分離、遺伝子導入、増殖・拡大培養、洗浄、凍結、輸送、解凍・移植といった多くの工程を経ているため、その分、コストが嵩み易い。そのため、上述した従来のCAR-T細胞の作製に必要な工程を削減できる生体外での遺伝子導入方法が求められている。
 そこで本発明は、CAR-T細胞を用いた治療方法において工程数の減少によるコスト低減が可能な細胞製造システム及び細胞製造方法を提供することを目的とする。
 上記目的を達成する本発明に係る細胞製造システムは、患者の血液からT細胞を分離する分離部と、気密に構成された流路と、前記T細胞に遺伝子を導入する試薬と、遺伝子を導入した前記T細胞を洗浄する試薬と、を備えた導入部と、前記T細胞に前記遺伝子を導入する導入空間を備え、前記導入空間の温度及び前記導入空間に供給される流体の調整が可能な調整部と、を有する。また、本発明に係る細胞製造方法は、分離部を用いて血液からT細胞を分離し、導入部を用いてT細胞に遺伝子を導入し、導入部を用いて遺伝子を導入したT細胞を洗浄する。また、本発明は上記調整部を備える医療装置である。また、本発明は上記流路を備える医療デバイスである。
 本発明に係る細胞製造システム、細胞製造方法、医療装置及び医療デバイスによれば、分離部、導入部、及び調整部によって上述した拡大培養工程等を省略できる。これにより、CAR-T細胞を用いた治療方法においてコスト低減を図ることができる。
本発明の一実施形態に係る細胞製造システムを示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る細胞製造方法を示すフローチャートである。
 以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
 図1は、本発明の一実施形態に係る細胞製造システム100を示すブロック図である。CAR-T療法は、細胞傷害性T細胞(Cytotoxic T-Lymphocytes:CTL)に癌特異的抗原の認識部位を遺伝子導入することにより、癌細胞を直接攻撃するものである。本実施形態に係る細胞製造システム100は、血液内科又は腫瘍内科等のBed-sideにおいて末期がん患者、特に造血系がんのStageIV等における難治性・再発性の血液がん等の治療に用いられる。
 細胞製造システム100は、図1に示すように設置デバイス10と、流路デバイス40と、を有する。本明細書において設置デバイス10は医療装置に相当し、流路デバイス40は医療デバイスに相当する。
 (設置デバイス)
 設置デバイス10は、図1に示すように分離部20と、調整部30と、を備える。分離部20は、本実施形態において遠心分離によって患者の血液からT細胞等の白血球を分離する。ただし、分離部20は、患者の血液からT細胞等の白血球を分離できれば、具体的な構成は遠心分離に限定されない。
 分離部は、血球分離剤を用いた分離、遠心エルトリエーション法を用いた分離、抗原抗体反応によるT細胞分離(フローサイトメトリー、マグネットビーズ、抗体付与カラム)によって患者の血液からT細胞等の白血球を分離・精製することができる。また、分離部は、上記以外にも決定論的横置換法(粒子サイズ分離)、及び分散法(浮力分離)によって患者の血液からT細胞等の白血球を分離・精製することができる。
 調整部30は、患者から採取したT細胞等の白血球(リンパ球)に対して遺伝子を特異的に導入する流路デバイス40を導入する導入空間を外部と隔離して形成する壁面(チャンバ又は部屋)を備える。調整部30は、導入空間の温度及び導入空間に導入される流体の調整を可能にしている。
 調整部30は、ヒータ等の熱源、圧縮機、蒸発器、凝縮器、膨張弁又はキャピラリーチューブ等を含む冷却装置、気相又は液相を含む断熱材、温度センサ及び制御部等の構成を備え、これらの動作によって導入空間の温度調整を可能にしている。制御部はマイクロコンピュータ等を備え、温度センサによって導入空間の温度のモニタリングを行い、この結果に基づいてフィードバック制御を可能に構成している。また、調整部30は、圧縮機等の回転数を調整することによって導入空間に導入される流体の流量を調整するように構成している。さらに、調整部30は、導入空間にCOを導入可能に構成し、T/Cセンサ又はIRセンサによって導入空間のCO濃度をモニタリングし、制御部によって導入空間におけるCO濃度のフィードバック制御を可能に構成している。
 また、調整部30は、既存のCAR-T治療に使用する細胞数よりも使用する細胞数を少なくするために以下の技術を用いることができる。すなわち、調整部30は、Tnaive(TNとも記載)/Tstem cell memory(TSCMとも記載)細胞の濃縮、T細胞のPD1のマスキング、T細胞の薬剤徐放パーティクルの付与、腫瘍組織への局所投与等を行うことができる。これにより、T細胞のin vivo expansion及びpersistenceを亢進することができる。
 (流路デバイス)
 流路デバイス40は、気密に構成され、T細胞に遺伝子を導入する医薬品と、遺伝子を導入したT細胞を洗浄する試薬と、を導入可能な流路を備える。流路デバイス40は、図1に示すように気密に構成された第1流路41、第2流路42、第3流路43と、を備える。
 第1流路41は、患者から採取された血液を収容した第1バッグ44と接続可能に構成している。設置デバイス10は、ポンプ機能を備えており、第1バッグ44に収容された血液は遺伝子が導入できるように第1流路41に流入しうる。
 第2流路42は、患者から採取した血液に導入する遺伝子等を含む核酸医薬品を収容した第2バッグ45に接続可能に構成している。本実施形態において遺伝子の導入には非ウイルス系のベクターを用いている。核酸医薬品について例示すれば、NY-ESO-1、MAGE-4、ネオアンチゲン等の腫瘍特異的な抗原を認識するT細胞受容体を発現させるための遺伝子ベクターを挙げることができる。また、核酸医薬品は、CD19、CD20、ND2、Mesothelin、PSMA、EGFR、GPC3、VEGFR、NKG2D等の腫瘍表面抗原を認識するCARを発現させるための遺伝子ベクターを挙げることができる。また、核酸医薬品は、サイトカイン等の生理活性物質の徐放や、PD1発現抑制等のT細胞の機能を高めるための改変を加える遺伝子ベクターを挙げることができる。
 非ウイルス系ベクターについて例示すれば、Fab’化抗体付与によるActiveTargetting、リポソーム法等を挙げることができる。非ウイルス系ベクターについてさらに例示すれば、エレクトロポレーション法、プラズマ法、リン酸カルシウム法、レトロトランスポゾンベクター(PiggyBac、SleepingBeauty)、CRISPER-Cas9法等を挙げることができる。
 第3流路43は、患者から採取した血液に遺伝子を導入したCAR-T細胞を収容する第3バッグ46に接続している。患者の血液に遺伝子が導入されたCAR-T細胞は、洗浄及び投与液への置換によって製造由来不純物を除去することができ、デバイス外での処理を行うことなく投与が可能となる。
 洗浄は、生体適合性に優れる、臨床グレードの試薬・バッファーを含む。洗浄試薬について例示すれば、PBS(Phosohate Buffered Salts)、すなわちリン酸緩衝生理食塩水等を挙げることができる。洗浄を行う技術について例示すれば、遠心操作によるものや、化学処理によるベクターの不活化、フィルターによる吸着等を挙げることができる。また、温度、ずり応力、電気的刺激等を加えることにより、細胞の性質変化を起こし、前述した洗浄手法を効率化することも挙げることができる。なお、流路デバイス40は、単回使用を想定して使い捨て(ディスポーザブル)とすることができる。
 (細胞製造方法)
 次に本実施形態に係る細胞製造方法について説明する。図2は本実施形態に係る細胞製造方法を示すフローチャートである。まず、医師等は患者の末梢血を第1バッグ44に採取する(ST1)。
 次に、医師等は第1バッグ44から第1流路41を通じて末梢血を分離部20に移動させる。そして、分離部20において遠心分離により、患者の末梢血からT細胞を分離する(ST2)。分離されたT細胞は第3流路43を通じて第3バッグ46に収容する。
 次に、設置デバイス10のポンピング機能により、第2バッグ45に収容された非ウイルス性ベクターと遺伝子を含む核酸医薬品を第2流路42及び第3流路43を通じて、T細胞を収容した第3バッグ46に導入する(ST3)。次に、ベクターを導入したT細胞を収容した第3バッグ46にPBS等の洗浄液を導入し、洗浄を実施する(ST4)。
 次に医師等は、遺伝子を導入し、洗浄が行われたT細胞を患者に投与する(ST5)。
 以上、説明したように本実施形態に係る細胞製造システム100は、分離部20と、流路デバイス40と、調整部30と、を有する。分離部20及び調整部30を備えた設置デバイス10は医療装置に相当する。第1流路41、第2流路42及び第3流路43を備えた流路デバイス40は医療デバイスに相当する。
 本発明者は、患者の血液からCAR-T細胞を製造するCAR-T療法のコスト削減について鋭意検討したところ、従来のCAR-T製造工程の中でも細胞調整施設で行われる拡大培養工程に期間と工数がかかることを発見した。
 細胞の生体外処理を行わないCAR-T治療は、2017年に報告されている。同報告では、マウスに対してT細胞を特異的に遺伝子導入できるリポソームベクターを静脈投与することにより、生体内で直接CAR-T細胞を作製することに成功している。
 作製されたCAR-T細胞は、生体内で増殖し(in vivo expansion)、従来の自家CAR-T治療と同等の有効性を示している。また、従来の自家CAR-T治療では事前の抗がん剤処理を行わずに治療が可能であることがわかっている。上記報告からすれば、自家CAR-T細胞療法に必要であるものはT細胞への遺伝子の導入であって、拡大培養工程は不要と考えられる。
 これにより、従来、細胞調整施設で行っていた拡大培養工程を不要にでき、拡大培養工程に伴う人件費や施設投資費用等を削減することができる。
 また、分離部20は、遠心分離によって患者の血液からT細胞等の白血球を分離することでCAR-T細胞を作製することができる。
 また、本実施形態に係る細胞製造方法は、細胞製造システム100における分離部20を用いて患者の血液からT細胞を分離する。そして、流路デバイス40を用いてT細胞に遺伝子を導入し、流路デバイス40を用いて遺伝子を導入したT細胞を洗浄する。これにより、上記と同様に従来細胞調整施設で行っていた拡大培養工程を不要にでき、拡大培養工程に必要な人件費や施設投資費等を削減することができる。
 なお、本発明は上述した実施形態にのみ限定されず、特許請求の範囲において種々の改変が可能である。
 上記では患者の血液からT細胞等の白血球を分離・精製した後にT細胞に非ウイルス性ベクターを導入する実施形態について説明したが、これに限定されない。上記以外にもT細胞の分離・精製と、遺伝子導入の間に治療効果の高いT細胞の亜集団を富化してもよい。
 T細胞の亜集団は分化段階が早い順にNaive T細胞(TN)、Stem cell memory T細胞(TSCM)、Central memory T細胞(TCM)、Effector memory T細胞(TEM)、Effector T細胞(TEFF)がある。
 一般にTEMやTEFFは、細胞傷害物質の産生は多いが増殖能力が低く、in vivoでの総合的なTSCMが最も優れ、続いてTCMが優れる。TN自体は細胞傷害活性を持たないが、分化段階の進んだTSCMやTCMに増殖・分化する能力を有する。
 CAR-T開発企業やアカデミアでは、より分化段階の早いT細胞を増殖・濃縮する技術の研究が多くなされているが、そのほとんどはTCM細胞の富化に限定されている。製造におけるTNやTSCMの富化が困難な原因は、そのin vitroでの増殖性が良好でないためと考えられる。
 TN/TSCM分画を富化培養する手法として、IL7及びIL15の存在下で培養する報告がなされているが、健常人由来の末梢血単核球での富化であり、がん患者由来の末梢血単核球はあまりできていない。一方で、がん患者であっても分離直後の末梢血単核球にはTN/TSCM分画が25~30%存在し、自家治療を想定する場合はより分化段階の早い細胞を回収するために拡大培養を行わない方がよいと考えられる。
 TN/TSCM分画はCD45RA抗原を特徴的に発現していることが知られており、抗体カラム等の技術を用いてこれらを濃縮すれば、Bed-Side療法においてより治療効果の高いCAR-Tの作製が期待できる。
 また、細胞製造方法における遺伝子導入(ST3)と洗浄(ST4)との間には生理活性物質をT細胞に付与するようにしてもよい。生理活性物質について例示すれば、細胞増殖を活性化するサイトカイン類(IL2、IL7、IL15等)や免疫チェックポイント阻害剤(抗PD-1抗体、抗CTLA-4抗体)が挙げられる。
 特に、がん患者由来のT細胞ではPD-1分子やCTLA-4分子が高発現していることが知られており、自家CAR-T療法における免疫チェックポイント阻害剤の利用は次世代の併用療法として期待できる。
 通常、CAR-T療法と免疫チェックポイント阻害剤の併用は、それぞれを独立して投与するが、投与された免疫チェックポイント阻害剤がCAR-T細胞の抗原を効率的にマスクさせるようにするために免疫チェックポイント阻害剤の投与を増やす必要がある。
 サイトカインについては、血中での半減期が短く、単純な同時投与での効果は期待しにくい。これに対して、Bed-sideにおいて細胞製造システムを用いることによって、投与直前のT細胞を効率よく活性化できることが期待できる。
 また、上記では細胞製造方法の説明において患者の末梢血からのT細胞の分離(ST2)を行った後に遺伝子を含む核酸医薬品等をT細胞に導入する(ST3)と説明した。しかし、これに限定されず、上記ST2とST3を逆転させて、T細胞を含む末梢血に遺伝子を含む核酸医薬品等を導入した後に抹消血からT細胞を分離してもよい。また、細胞製造方法において説明した患者の末梢血の採取(ST1)と末梢血からのT細胞の分離(ST2)の代わりに、調整済みの末梢血単核球を出発材料としてもよい。
 本出願は、2018年11月6日に出願された日本国特許出願第2018-209236号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として引用されている。
10 分離部、
20 調整部、
30 流路デバイス(医療デバイス)、
40 設置デバイス(医療装置)、
100 細胞製造システム。

Claims (7)

  1.  患者の血液からT細胞を分離する分離部と、
     気密に構成され、前記T細胞に遺伝子を導入する医薬品と、遺伝子を導入した前記T細胞を洗浄する試薬と、を導入可能な流路と、
     前記流路を導入する導入空間を備え、前記導入空間の温度及び前記導入空間に供給される流体の調整が可能な調整部と、を有する細胞製造システム。
  2.  前記分離部は、遠心分離によって前記血液より白血球を分離する請求項1に記載の細胞製造システム。
  3.  請求項1に記載の細胞製造システムにおける前記分離部を用いて前記血液から前記T細胞を分離し、
     前記流路を用いて前記T細胞に前記遺伝子を導入し、
     前記流路を用いて前記遺伝子を導入した前記T細胞を洗浄する細胞製造方法。
  4.  前記T細胞に前記遺伝子を導入する前に前記T細胞の亜集団を前記T細胞に富化する請求項3に記載の細胞製造方法。
  5.  前記遺伝子を導入した前記T細胞を洗浄する前に前記T細胞に生理活性物質を付与する請求項3又は4に記載の細胞製造方法。
  6.  請求項1又は2に記載の前記分離部及び前記調整部を備える医療装置。
  7.  請求項1又は2に記載の前記流路を備える医療デバイス。
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