为什么细胞疗法很贵？自动化和标准化是降低成本的关键

以 CAR-T 为例，目前市场上至少有 8 种获批产品，CAR-T 细胞疗法已成为血液系统恶性肿瘤患者的突破性治疗选择。这些疗法曾经是最后的手段，与其他选择相比，显示出显著的疗效和持久性，在某些情况下甚至被描述为治愈性的。

尽管 CAR-T 细胞疗法最初被批准用于已经接受多种治疗的患者，但令人鼓舞的数据表明，细胞疗法具有持续的疗效，导致人们越来越希望在治疗的早期阶段使用它们。

2022 年，两种此类疗法被批准为二线治疗。考虑到数千项正在进行的细胞疗法临床试验，这一趋势可能会持续下去，这些疗法有可能在未来成为一线治疗方法。

对于许多患者来说，随着大量细胞疗法的批准，符合条件的患者群体急剧增加，在某些情况下，可以观察到数量级的增加。

符合条件的患者数量的增加与这些救命疗法面临的最大挑战之一背道而驰：目前的细胞疗法制造模式无法满足患者的需求。

由于病毒载体短缺和生产时间有限，多发性骨髓瘤患者是受影响最严重的人群之一。这些挑战可能会产生致命的后果：2022 年的一项研究表明，大约 40% 的多发性骨髓瘤患者不得不等待一年才能接受 CAR T 细胞治疗，超过四分之一的患者在等待治疗期间死亡。

据估计，2019 年有 45 万癌症患者有资格接受 CAR T 细胞治疗，而且这个数字预计只会增加。到 2029 年，预计将有 200 万符合条件的患者。相比之下，Cellares 估计 2021 年仅生产了 4000 剂 CAR T 细胞疗法。

满足预期患者需求所需的生产能力取决于多种因素，包括减少对大型昂贵生产设施的依赖；创新的并行处理技术；缓解工人短缺和人员流动造成的瓶颈；减少人为错误。全面解决这些因素将使生物制药行业能够提高细胞疗法的产量，同时降低制造这些救命疗法的成本。

同时解决这些障碍的一个新兴解决方案是实施自动化细胞治疗制造技术。完全自动化和封闭的端到端细胞治疗制造解决方案有望显著减少制造设施的规模，减少制造操作员的数量，并使组织能够随着制造需求的增加而扩大规模。

目前限制患者获得这些救命疗法的瓶颈之一是依赖非常大的细胞治疗生产设施。如今，细胞疗法的生产是通过串联连接多台仪器的手动过程完成的，每台仪器最初都不是为支持商业规模生产而设计的。所需仪器的多样性和许多细胞治疗生产过程的广泛开放性需要大型设施来容纳许多昂贵的机密洁净室。

例如，为了每年只生产 4500 剂，细胞疗法制造商将需要至少 20000 平方英尺的设施，设施和设备的前期建设成本超过 1.6 亿美元。除了建筑、设备和租赁成本外，还需要运营机密的洁净室来容纳这些疗法的人工生产，这涉及到巨大的额外成本。这些大型设施占地面积大，成本高，无法扩大产能以满足需求。

在减少空间需求的同时设计并行制造技术，可以增加患者获得这些疗法的机会。一些新兴技术有可能颠覆当前的细胞疗法制造模式。这些解决方案是全封闭的端到端制造平台，支持并行制造 10 种或更多种细胞疗法，占用的空间比目前制造单剂所需的空间少。这些技术可以将制造能力提高一个数量级或更多。

复杂的制造过程是细胞疗法大规模生产的另一个瓶颈。目前，每剂细胞疗法的生产需要大约 50 个手动加工步骤，总“接触时间”为 80 小时或更长。每一步都代表着操作员错误或污染的机会，这两者都可能导致批量失败。对于等待这些治疗的重症患者来说，每一天都是至关重要的。医生经常努力让这些病人活着，直到治疗到来。批量失败意味着患者需要再次抽血，但许多患者直到那一天才存活下来。通过消除开放式传输步骤并限制需要手动干预的步骤数量，实施全自动封闭式制造平台可以将工艺故障率降低四倍。这种方法大大降低了操作员出错的可能性，并增加了及时向患者提供治疗的可能性。

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扩大生产规模的另一个困难因素是生物制药行业人才的持续短缺。据估计，在美国的某些地区，未来十年对细胞疗法制造业工人的需求可能会增加 136%。商业规模的细胞疗法制造组织已经在努力为当今制造业所需的大量训练有素的操作员配备人员。

此外，制造操作员的工作条件也很有挑战性，要求他们穿着全套洁净室工作服，轮班工作 12 小时。恶劣的工作条件导致操作员在 18 个月内流失率高达 70%。重新配置这些职位需要大量的招聘和培训资源，并可能导致制造停工。

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自动化再次成为帮助缓解这些挑战的解决方案。据估计，通过采用全自动化的闭细胞疗法制造解决方案，制造商可以将每种药物所需的制造员工数量减少 70% 以上。自动化的另一个好处是，它可以将操作员的劳动力重新分配给其他增值活动，从而更好地利用他们的才能和技能。重新分配人力资源的一个有价值的副作用可能是开发出更新颖、更能挽救生命的治疗方法。

随着众多获批细胞疗法的成功、数千项正在进行的细胞疗法临床试验以及治愈难治性癌症和其他疾病的潜力，对 CAR-T 细胞疗法的需求超过可扩展制造技术的供应也就不足为奇了。然而，随着全自动化端到端制造平台的部署，细胞治疗制造的规模可能会呈指数级增长。自动化制造的好处还可以显著降低生产成本。通过消除对洁净室的需求，最大限度地减少制造足迹，降低因工艺误差导致的材料成本，减少劳动力需求，细胞疗法的制造成本可以降低 60% 以上，从而增加这些疗法对有需要的患者的可用性。通过减少物理制造足迹和消除手动制造步骤，封闭式自动化系统可以分布在离血液分离点更近的地方，减少向患者输送剂量的时间和复杂性，同时提高可重复性并降低工艺故障率。这对免疫功能减弱的患者至关重要，因为他们经常难以产生足够的健康T细胞作为剂量的起始材料。

除了这些好处外，随着自动化技术的不断发展并成为细胞疗法开发和制造中不可或缺的一部分，未来的潜在好处也将是广泛的：改善患者治疗结果、灵活的制造模式和可应用于多种治疗模式的自适应技术只是其中的几个例子。自动化对该行业来说是一个净收益，减少了对训练有素的人员在洁净室地板上长时间佩戴全套个人防护设备的需求。相反，它使生物制药公司能够利用他们的智慧来保持行业创新和进步，而不是努力扩大生产规模以满足患者的需求。

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