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直击in vivo CAR-T痛点:HCP控制的工程化解法

6 月 17, 2026

在in vivo CAR‑T给药场景中,慢病毒制剂直接进入人体,其宿主蛋白(HCP)残留水平成为核心质量属性(CQA)之一。与Ex vivo 应用相比,in vivo项目通常要求:

  • 行业共识:HCP<50 ng/mL(而非500–1000 ng/mL)
  • 同时保持可放大的感染力回收率与稳健性

然而,慢病毒作为80–100 nm的包膜病毒,对pH、盐度与剪切力高度敏感,使得杂质去除与活性保留天然存在“矛盾”。这决定了下游工艺不能依赖单一步骤,而必须通过多步骤分担杂质去除负荷来实现【1】

01

工艺整体框架——问题分解而非单点极限

 
基于实际放大项目经验,下游工艺可工程化拆解为四个功能段(见图1):
in vivo CAR‑T慢病毒工艺流程图
图1:in vivo CAR‑T慢病毒工艺流程图
设计原则:每一步只解决“它最擅长解决的问题”,避免功能重复导致的杂质去除能力的冗余。

02

澄清过滤——降低杂质负荷,而非追求去杂极限

 
澄清阶段的目标并非实现HCP达标,而是在不引入非特异性吸附的前提下,降低浊度与工艺相关杂质负担。

如图2所示,PDP11通过限制正电荷密度、无硅藻土结构设计,在有效降低浊度的同时,保持了较高的病毒回收率。

不同澄清策略下的浊度与慢病毒回收率对比
图2:不同澄清策略下的浊度与慢病毒回收率对比
该阶段的意义在于:通过深层过滤的杂质部分去除来增加层析载量以及提高分离能力。

03

中空纤维超滤——第一轮“量级型”HCP含量降低步骤

 

在层析前引入750 kDa MWCO中空纤维超滤柱,可在浓缩换液的同时,实现对可溶性HCP与DNA的显著削减。

如表1所示,该步骤在保持>99%活性回收率 的同时,实现了:

  • HCP去除率:94.9%
  • DNA去除率:94.1%
750 kDa中空纤维柱在慢病毒超滤过程中的HCP / DNA去除表现

表1:750 kDa中空纤维柱在慢病毒超滤过程中的HCP / DNA去除表现

该阶段的价值是将需要由层析处理的杂质量级降低,显著提高后续 层析步骤杂质去除的稳健性。

04

Capto Core 700——LV纯化工艺中不可或缺的流穿纯化步骤  

Capto Core 700作为流穿模式精纯步骤,其核心价值在于下游工艺稳健性。

  • 病毒完全流穿
  • HCP/ DNA被内核配基高效捕获

Capto Core 700的价值,不在于增加一步分离,而在于吸收过程不确定性,把结果从“过程带出来”,变成“可以稳定做出来”。

05

AIEX层析——通过电荷选择性构建慢病毒HCP去除路径

当Capto Core 700作为流穿纯化步骤仍无法充分解决HCP残留问题。此时,工艺策略需要从“尺寸选择性”切换到“电荷选择性”,引入阴离子交换(AEX)模式进行精纯步骤。

弱阴离子交换填料:Capto DEAE

如图3所示,Capto DEAE【2】的弱阴离子交换特性,使其在温和盐条件下即可吸附慢病毒颗粒,而:

  • 大部分HCP与游离DNA不与填料结合
  • 杂质主要集中于流穿液(FT)
Capto DEAE 捕获慢病毒时各组分在进样、流穿与洗脱中的分布

图 3:Capto DEAE 捕获慢病毒时各组分在进样、流穿与洗脱中的分布

该策略的工程优势在于:

  • HCP在结合洗脱模式下实现高精度分离
  • 相比强阴离子填料,感染力回收率更稳定(见图4)
弱阴离子交换与强阴离子交换填料在慢病毒回收率上的差异

图 4:弱阴离子交换与强阴离子交换填料在慢病毒回收率上的差异

阴离子交换膜:Mustang Q ——用“时间”保护活性

慢病毒对高盐环境高度敏感,高盐本身并不可怕,长时间暴露才是风险来源。

如图5所示,Mustang Q通过膜层析机制,可在5–10 MV/min的高通量条件下完成捕获与洗脱流程,使:

  • 病毒在高盐洗脱条件下的停留时间显著缩短
  • 感染力损失风险同步下降
Mustang Q捕获慢病毒的层析曲线及多段洗脱表现
图 5:Mustang Q捕获慢病毒的层析曲线及多段洗脱表现
该路线更适用于对盐浓度变化高度敏感的慢病毒体系,尤其适合同时关注工艺效率、放大能力及GMP连续化要求的in vivo CAR‑T项目。

06

总结——in vivo慢病毒下游的工程共识

结合上述数据与图谱,可归纳出in vivo CAR‑T慢病毒下游开发的核心共识:

  • HCP控制必须多工艺步骤分担,而非寄希望于单一层析
  • AIEX是杂质分流与活性保护的关键交叉点
  • 缩短高盐暴露时间,本质上是在保护感染力
  • 精纯步骤是稳健性设计,而不是性能补丁

真正可放大的工艺

不是某一步“最好看”

而是整条路径“最不脆弱”

相关文件下载链接

Cytiva《In Vivo CAR-T行业蓝皮书》

自动化PBMC分离方案

《基因药物的工艺开发和生产》

自动化PBMC分离方案

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