[發明專利]攪拌器、細胞培養罐以及培養方法

在審

• 申請號: 201811325742.6
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN111154645A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 余學軍;徐鵬;方勇軍;李力
• 申請（專利權）人: 華道（上海）生物醫藥有限公司
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/02;C12M1/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 喻學兵

本發明涉及一種細胞培養罐的攪拌器、細胞培養罐以及細胞培養方法。其中所述攪拌器包括：中軸；以及以所述中軸的軸線呈旋轉對稱并連接所述中軸的至少兩片葉片，每片所述葉片包括葉片本體，所述葉片本體呈螺旋狀延展，所述葉片本體的軸向長度占所述中軸的長度的20％至35％，葉片本體的旋轉角度為15°至50°，最大徑向長度為20mm到54mm，從底部到頂部的徑向長度逐漸變小。以上攪拌器、細胞培養罐以及細胞培養方法至少具有攪拌剪切力小、細胞產率高等優點。

技術領域

本發明涉及攪拌器、細胞培養罐以及培養方法。

背景技術

細胞免疫治療療法，其原理是采集人體自身免疫細胞，經過體外培養，使其數量成千倍增多，靶向性殺傷功能增強，然后再回輸到人體來殺滅血液及組織中的病原體、癌細胞。

對于目前普遍的癌癥治療而言，在治療過程中殺死腫瘤細胞缺少選擇性，在殺死腫瘤細胞的同時，也殺死了大批正常的細胞。因此，靶向治療一直是癌癥治療的熱點研究課題。

而細胞免疫的方法，例如CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T-CellImmunotherapy，嵌合抗原受體T細胞免疫療法)是通過基因修飾獲得攜帶識別腫瘤抗原特異性受體T淋巴細胞的治療方法。它嵌合的抗原受體能夠特異性結合腫瘤細胞表面的抗原，從而避免CAR-T細胞損傷到人體的正常細胞，實現靶向治療。2017年8月10日，諾華宣布FDA正式批準其突破性CAR-T療法Kymriah(tisagenlecleucel)上市，曾用名CTL019。用于治療25歲以下的難治復發性B細胞急性淋巴細胞白血病(ALL)患者，定價47.5萬美元。2017年10月18日，FDA批準另一款CAR-T療法Yescarta(axicabtagene ciloleucel)上市，曾用名KTE-C19。用于治療彌漫大B細胞淋巴瘤(DLBCL)、原發性縱隔B細胞淋巴瘤(PMBCL)以及轉化型濾泡性淋巴瘤(TFL)，定價37.3萬美元。獲得CAR-T細胞的步驟通常是對培養的T細胞進行基因轉導(CAR轉導)，之后對轉導后的細胞進行擴增，得到大量的CAR-T細胞；CAR-T細胞難以高效大規模培養，是細胞免疫療法成本高昂的原因之一。動物細胞由于沒有細胞壁，對于外部環境十分敏感，例如二氧化碳濃度等指標，培養體系中的污染物的混入等等，均會對動物細胞，尤其是T細胞的大規模培養產率造成顯著影響。

在實驗室級別的培養規模，目前普遍采用的細胞擴增的方法是，培養容器為實驗室常見的反應容器，例如細胞培養瓶，培養一段時間后需要進行換液，而換液過程需要技術人員對細胞與培養液的混合物進行離心以及對離心后產物進行培養液重懸，從而繼續進行培養，最終在收獲時，仍然需要進行離心操作，并使用生理鹽水洗滌后，方可得到產物。細胞的培養產率與實驗操作者的實驗技能有很大關系，其換液過程中離心收集細胞的時間、重懸過程中吹吸細胞的力度、重懸后輕輕晃動的時間及力度均會影響實驗結果。因此，培養過程無規范流程，導致培養的細胞的一致性較差，難以實現大規模的培養。

現有技術中，工業化級別的混合，例如公開號CN107760524A中國專利申請文件記載的發酵裝置，采用水翼槳、渦輪式槳等工業上常用的槳葉作為攪拌槳進行物料和菌種的混合，發明人發現，若采用一般工業上常用的攪拌槳用于攪動細胞與培養液，在其攪拌時產生的強力旋渦，導致的強剪應力會打碎T細胞，而使得細胞的產率偏低。

現有技術中，減少細胞培養體系中剪切力的方案，大多為在攪拌器軸上設置多個攪拌元件。例如公開號為CN102639221A的中國專利申請文件記載的攪拌器系統，其在軸向設置至少三個攪拌器元件，采用了傾斜葉片+標準盤式攪拌器的結構，以減小細胞培養體系中的剪切力。發明人發現，采用上述攪拌器除了零件較多，導致裝配、維護較為復雜之外，無論葉片是傾斜放置還是垂直放置，采用上述攪拌器的平板狀葉片，會導致T細胞培養中細胞剪應力較大而影響細胞產率。