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从肿瘤组织到回输制剂:西班牙TIL生产实践带来的自动化启示
导语
近年来,肿瘤浸润淋巴细胞疗法(Tumor-Infiltrating Lymphocyte,TIL)逐渐成为实体瘤细胞治疗领域的重要探索方向。随着相关产品获批上市,TIL疗法从过去相对小众的研究路径,开始走向更加广泛的临床开发与产业化实践。
在赛桥生物举办的“聚力光明・智链全球——细胞与基因治疗产学研协同创新与全球化发展交流会”上,来自西班牙Vall d’Hebron肿瘤研究所(VHIO)的Jara Palomero教授分享了当地在TIL细胞生产方面的实践经验,并结合真实生产场景,分析了TIL制备过程中面临的关键挑战及自动化优化方向。
TIL疗法
为何受到实体瘤治疗领域关注
TIL是从患者肿瘤组织中分离获得的淋巴细胞。由于这些细胞曾经进入肿瘤微环境,其中可能包含能够识别肿瘤抗原的T细胞群体。
与针对单一靶点的治疗方式相比,TIL细胞具有多克隆、潜在多靶点识别的特点,有望覆盖具有不同抗原表型的肿瘤细胞,降低因肿瘤异质性和抗原逃逸带来的影响。因此,TIL疗法在黑色素瘤及其他实体瘤治疗研究中受到持续关注。

但与此同时,TIL并不是一种容易实现标准化生产的细胞产品。
它的起始物料来自患者自身的肿瘤组织,不同患者的组织大小、细胞组成、淋巴细胞浸润程度和生长状态均存在明显差异。这种天然的个体差异,会贯穿后续分离、培养、扩增及质量控制全过程,也使TIL制备比常规细胞扩增面临更多不确定性。
从一块肿瘤组织
到一袋细胞制剂
虽然不同企业和研究机构采用的TIL生产工艺有所差异,但整体通常可分为两个主要阶段。
第一个阶段是预扩增阶段,即Pre-REP。
首先从患者实体瘤中获取组织样本,将其切分成多个组织小块,随后置于含有高浓度IL-2的培养环境中,使肿瘤组织中的淋巴细胞逐步迁出并扩增。获得初步扩增的TIL细胞后,需要开展相应的质量检测,合格后再进入下一阶段。
第二个阶段是快速扩增阶段,即REP。
这一阶段通常会加入滋养细胞、细胞因子及相应刺激条件,使TIL细胞在较短时间内扩增至满足临床使用要求的数量,随后完成收集、洗涤、浓缩和制剂化,用于患者回输。

据Jara介绍,经过多年工艺优化,部分TIL生产流程已由早期约三个月缩短至一个半月左右。但对于病情进展较快的肿瘤患者而言,这一周期仍然较长。如何进一步缩短制备时间、减少人工操作并提升批次稳定性,已经成为TIL工艺持续优化的重要方向。
TIL制备自动化
三个关键环节
TIL制备之所以难以标准化,并不是因为某一个单独步骤特别复杂,而是因为它从一开始就面对高度个体化的患者样本,并且在后续培养和扩增过程中,持续依赖人工判断、经验操作和大规模细胞处理能力。从VHIO的生产实践来看,TIL制备过程中的自动化优化,尤其集中在以下三个环节。
1肿瘤组织处理
TIL制备的起始物料来自患者自身肿瘤组织,而不同患者获得的组织样本大小、细胞组成、T细胞浸润程度和生长潜力都存在明显差异。如果样本较小,或其中可扩增的T细胞数量有限,后续培养难度便会相应增加。
在传统操作中,工作人员通常需要手动将肿瘤组织切割成小块,再分别转移至不同培养容器中。这一过程不仅操作繁琐,也可能带来开放操作、人员差异和过程一致性等方面的挑战。未来,如果能够通过自动化、封闭式系统完成组织切分、分配和转移,将有助于减少人工干预,提高操作一致性,并降低污染风险。
2Pre-REP培养过程中的状态判断
进入Pre-REP阶段后,操作人员需要持续观察不同组织块中T细胞的迁出和扩增情况,并判断何时进行转移或扩大培养。这是一个高度依赖经验的环节。
由于肿瘤组织在前期通常会被分割成多个组织碎块,而不同碎块中所含T细胞的起始数量和活性并不一致,因此各培养孔中T细胞的扩增速度也可能存在差异。什么时候适合转移、扩增到什么程度可以进入下一步,往往需要操作人员经过系统培训后进行判断。
对于经验不足的操作人员而言,可能出现T细胞生长状态识别不准确,或转移时机判断不当等问题。转移过早,可能导致最终细胞产量不足;转移过晚,则可能影响细胞状态,并延长整体生产周期。
因此,TIL生产中的自动化,不能仅仅停留在“把液体从一个容器转移到另一个容器”的层面,还需要逐步具备对细胞状态的“感知能力”。例如,通过自动换液减少重复性人工操作;通过在线成像持续采集细胞生长信息;再结合图像分析和人工智能,辅助判断细胞形态、密度及扩增状态,为传代和转移时机提供更加客观的依据。当设备不仅能够执行动作,还能够观察和辅助判断,TIL生产才有可能进一步降低对个人经验的依赖。
3REP阶段的大规模细胞制备
在REP快速扩增阶段,通常需要加入经过处理的外周血单个核细胞(PBMC)作为饲养细胞,为TIL细胞扩增提供支持。由于扩增规模较大,饲养细胞的需求量也十分庞大,这意味着生产团队需要在有限时间内完成大批量PBMC的分离、洗涤、浓缩及后续处理。
Jara在分享中提到,大规模PBMC制备曾是团队面临的突出难点。部分传统设备在处理量和操作效率方面难以匹配实际生产需求,工作人员需要投入较多时间进行多轮处理,也增加了生产组织和人员安排的压力。
在VHIO的实践中,赛桥Gentle Flex Pro凭借较大的单次处理能力,可支持大批量PBMC的分离、洗涤和浓缩,减少重复操作,更好地匹配TIL快速扩增阶段对饲养细胞的制备需求。经过多次实际应用,其处理结果能够满足团队的工艺要求,也显著减轻了工作人员在这一环节的操作负担。

对于TIL等复杂的个体化细胞疗法而言,真正有价值的自动化,应当能够适应不同患者样本的差异,降低人为操作带来的波动,同时帮助生产团队缩短周期、减轻工作负担,并积累更加完整、可追溯的工艺数据。
从“依靠经验完成生产”,走向“依托标准化工艺和智能装备稳定执行”,将是TIL疗法扩大临床可及性、迈向规模化应用过程中不可回避的一步。
赛桥生物也将持续围绕细胞治疗工艺中的真实需求,推进自动化、封闭化和智能化技术创新,为TIL及更多细胞治疗产品的研发转化与临床应用提供可靠的工具支撑。