细胞与基因疗法领域重大突破，新型运输技术或将替代传统冷链

目前，各种各样的药物产品，例如生物制剂、疫苗、用于移植的人体器官和某些传统的药物干预措施，都对温度敏感，需要冷冻/低温保存温度才能运输。

事实上，95%以上的已批准生物制剂和90%的疫苗都依赖于冷链。其他需要在特定温度条件下运输/储存的保健产品包括气溶胶、血浆样本、某些类型的诊断试剂盒、生育能力样本和实验室样本。对于某些产品，即使是温度/储存条件的微小变化也会对它们的完整性和/或生存能力产生不利的影响。多年来，此类产品的需求不断增长，因此需要良好的基础设施和协议来支持冷链的物流操作。

鉴于最近的技术突破和进步，以及对生物制药的需求稳步上升，预计对冷链的依赖将大幅增加，这将促使物流服务供应商考虑、设计和实施灵活的业务战略和运营模式，以满足未来的需求。

传统冷链技术

冷链是用于运输对温度敏感的产品，其起源可以追溯到1797年，当时英国渔民首次使用天然冰来保存他们的鱼类资源。

医药冷链物流，是指冷藏冷冻类、易腐类医药产品在生产、加工、储藏、运输、配送、销售一直到消费者的各个环节中始终处于特定的温度范围，以保证医药品质量，同时降低储运损耗、控制时间、节约成本的一项复杂的系统工程。

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到目前为止，2018年批准的所有药物（小分子和生物制剂）中超过40％是冷链依赖性的，对运输具有不同的保温要求。特别在生物制剂中，所有批准的单克隆抗体和细胞疗法都是冷链依赖性的。最近批准的冷链依赖生物制剂的例子包括LUXTURNA®，KYMRIAH®和YESCARTA®。

对于细胞疗法，目前对冷链物流服务的全球商业需求主要由自体疗法驱动，其占目前批准的细胞疗法的83％。然而，在未来（到2030年），随着越来越多的此类治疗产品获得批准，对冷链物流服务的需求可能会显着增加。就临床规模要求而言，对超过1,000个活跃的临床试验推动了对细胞疗法的需求，其中1,19,000名登记患者专注于评估全球多个中心/医院/机构的不同类型的细胞疗法。

在2014年至2018年期间，物流服务提供商与开发商公司和/或其他物流服务提供商之间建立了越来越多的伙伴关系。值得一提的是，这些伙伴关系大多数是服务联盟（36％）。物流服务协议（27％）是下一个最受欢迎的合作伙伴关系，开发商公司通过这些合作伙伴关系招募了物流服务提供商的服务。

预计2018年至2030年期间冷链物流市场的年增长率将超过9.8％。虽然预计细胞疗法的物流服务将占据市场的大部分份额，但疫苗市场预计将见证增长速度相对较快。就产品而言，那些需要在低温和冷冻温度下储存/运输的产品估计占据了当前市场的很大一部分。

降低细胞运输的风险和成本克服了细胞和基因治疗行业的关键挑战之一。

细胞和基因疗法的运输成本对于使治疗有利可图是至关重要的。“ 对于那些不能冷冻但保质期短的细胞疗法，有必要建立多个制造和加工设施，以覆盖遍布不同地区的客户， ”McLean评论道。“ 这将涉及高资本和基础设施成本，需要从治疗的销售价格中收回。”

这一挑战的一个关键例子是Strimvelis，一种由GSK开发的用于治疗罕见疾病ADA-SCID的体外干细胞基因疗法。虽然治疗在2016年获得批准，但是将细胞送到患者体内的高价格和困难物流损害了治疗的盈利能力，导致GSK去年将Strimvelis出售给英国Orchard Therapeutics公司。

新型运输方法不断涌现

细胞疗法的研发正处于蓬勃发展的时代，这点不可否认，但细胞及其它成分的增殖、采购和运输却是棘手的。不止一家公司在研究如何降低细胞运输的风险和成本。对于研究人员和生物技术公司来说，细胞疗法市场上存在着一定的制造瓶颈。机遇和挑战并存，这也为一些创新公司提供了弥合这一差距的机会

3D海藻酸钠包封系统

法国生物公司TreeFrog Therapeutics开发了一套3D海藻酸钠包封系统，将细胞包裹在海藻酸盐中，以增加自动化过程的生产并改善细胞运输，已经证明，在藻酸盐水凝胶中的包封是用于固定大分子和细胞的快速，无毒且通用的方法。用于将细胞或组织包封在藻酸盐凝胶中的大多数方法基本上涉及两个主要步骤。第一步是形成内相，其中含有生物材料的藻酸盐溶液分散成小液滴。在第二步中，通过凝胶化或通过在液滴表面形成膜来固化液滴。但是在运输过程中仍然需要制冷。

▲ 用藻酸盐封包细胞（图片：FAC内部档案）

TreeFrog Therapeutics是一家干细胞公司，通过克服当前的关键制造问题，使数百万患者能够进入细胞疗法的医学革命。TreeFrog Therapeutics开发了C-Stem®：一种专有技术平台，提供端到端3D可扩展解决方案，可显着降低处理成本。通过战略合作伙伴关系和共同开发，TreeFrog Therapeutics将帮助细胞治疗者确保细胞生产和质量，加快临床开发并促进市场准入。

凝胶封装技术——使细胞冬眠

“ 通常的方式出货细胞是冷冻，无论是在液氮温度下或干冰，这样就可以对细胞非常有害的， ”Atelerix的CEO米克·麦克莱恩说。

Atelerix正在开发一种由藻酸盐制成的水凝胶，海藻酸盐是一种来自海藻的分子。凝胶使细胞膜稳定，使细胞在室温下冬眠。在运输过程中细胞在水凝胶中不需要保持冷却，可以直接使用。通过保留凝胶中的细胞，消除细胞运输过程中昂贵的冷藏需求。这可以通过减少运输中死亡的细胞数量来节省进一步的成本。进一步调查表明，因为水凝胶抑制细胞呼吸，它们可以在细胞中存活水凝胶在正常实验室条件下最多可达两次周。

▲ 释放后活干细胞（绿色）和死干细胞（红色）染色，储存两周后从水凝胶中取出（图片：Che Conno

Atelerix已经商业化了凝胶封装技术的版本，用于运输活检等研究样本。该公司目前正在开发用于细胞疗法的技术，与客户合作，根据他们的治疗模型定制产品。

Atelerix于2017年从纽卡斯尔大学（英国）衍生出来，并在2018年由专业投资者英国创新与科学种子基金（UKI2S）领导的种子投资中筹集了425,000英镑 Atelerix的产品用于室温下人体细胞和组织的储存和运输，无需冷冻保存和细胞降解或损坏的可能性。Atelerix向细胞治疗领域的客户销售其产品和服务，以及开发用于药物发现和开发的细胞，类器官和检测方法。