細胞治療の出荷試験と迅速法とは？短い有効期間での品質保証

一方、微生物学的安全性を確かめる従来の試験は、結果が出るまでに長い時間を要します。薬局方の無菌試験は14日間の培養を前提とし、マイコプラズマ細胞培養に混入しうる微小な細菌。セルバンクなどで否定試験が求められる。の培養法にいたっては数週間（おおむね28日が一つの目安）を要します。製造直後に投与しなければ製品が成り立たない細胞治療生きた細胞そのものを有効成分とする医薬。CAR-Tなどが代表。で、これらの結果をそのまま待つことは現実的ではありません。ここに、細胞治療の出荷試験に固有の難しさがあります。

本稿は、この「結果を待てない」という根本課題を出発点に、迅速微生物試験（RMM）培養時間を大幅に短縮、または培養せずに微生物を検出する手法群の総称。や核酸増幅法標的の核酸を増幅して検出する手法。マイコプラズマなどの迅速な検出に使われる。（NAT）による迅速マイコプラズマ・迅速無菌の考え方、そして投与後にようやく結果が出る項目をどう扱うか、出荷判定製造したロットを規格に照らして出荷の可否を決める判断。有効期間の短い製品では時間との戦いになる。をどう設計するかまでを整理します。個々の試験の原理や手順の詳細には深入りせず、短い有効期間医薬品が規定の品質を保てると保証される期間。安定性データの経時変化から設定する。という制約のもとで品質をどう保証するか、という設計の視点に絞ります。

なぜ細胞治療は出荷試験の結果を「待てない」のか

出荷試験の結果を待てるかどうかは、製品の有効期間で決まります。抗体医薬のように原薬・製剤に保存性があれば、14日の無菌試験も工程スケジュールに織り込めます。しかし細胞治療、とりわけ患者自身の細胞を用いる自家（autologous）患者本人の細胞を採取・加工して同じ患者に戻す細胞治療の方式。1患者1ロットで製造する。製品では、事情がまったく異なります。

自家製品の多くは、投与日が事前に決まった患者一人のために製造され、製造後の有効期間が数時間から数日しかありません。凍結保存を挟む製品でも、解凍・調製から投与までの時間は短く、投与のスケジュールは患者の状態と紐づいて動かしにくいものです。細胞を扱う工程そのものの設計は閉鎖系での細胞製造やCAR-T細胞の製造プロセスで扱いますが、いずれにせよ「作ってすぐ使う」ことが前提になりがちで、試験結果を長く待つ余地がありません。

従来法の所要期間という壁

まず押さえるべきは、なぜ従来法が時間を要するのかです。無菌試験製品や細胞に細菌・真菌の汚染がないかを確認する試験。薬局方に準拠して行う。もマイコプラズマ培養法も、生きた微生物を「増やして」検出する方法だからです。微量の汚染を確実に拾うには、菌が検出可能な量まで増える時間が必要になります。

無菌試験の14日

薬局方の無菌試験（メンブレンフィルター法検体をろ過して微生物を膜上に捕集し、洗浄後に培地で培養する無菌試験の方法。・直接接種法検体をそのまま培地に加えて培養する無菌試験の方法。ろ過が難しい検体に用いる。）は、検体を培地細胞を体外で生存・増殖させるために必要な栄養・エネルギー源・成長因子などを含む液体または固体の環境基盤。に接種して14日間培養し、微生物の増殖がないことを確認します。ロット全数ではなく抜き取り検体を調べるため統計的な限界も残りますが、それ以上に、14日という培養期間が短寿命製品には決定的な壁になります。

マイコプラズマ培養法の数週間

マイコプラズマの培養法はさらに時間がかかり、増殖の遅い種まで拾うために数週間（おおむね28日が目安）の培養を要します。培養法と指標細胞法指標細胞に検体を接種し、増えた菌のDNAを蛍光染色で検出する方法。培地で育ちにくい株を捕まえます。の二本立てという枠組みや、それぞれの得意分野はマイコプラズマ試験で整理していますが、いずれも「増えるのを待つ」以上、短寿命製品の出荷判定には間に合いません。

迅速法という解——RMMと迅速マイコプラズマ

この時間の壁を越えるのが、迅速法従来より短時間で結果が出る試験法。有効期間の短い細胞製品の出荷判定に使い、従来法との同等性検証が前提。です。考え方は大きく二つに分かれます。一つは「増殖を待つ時間を短くする」方向、もう一つは「増殖を待たずに菌そのものや菌の成分を直接とらえる」方向です。

迅速無菌試験（RMM）

迅速微生物試験（RMM＝Rapid Microbiological Method培養時間を大幅に短縮、または培養せずに微生物を検出する手法群の総称。s）には、自動化された連続モニタリング型の培養システムで増殖の兆候を早期にとらえる方法、ATPなど生菌の成分を指標に生菌をとらえる方法、菌数を画像で計数する方法などがあります。薬局方も代替法の枠組みを整備しており、欧州薬局方 5.1.6（微生物学的品質管理の代替法）や米国薬局方の関連章が、その位置づけと妥当性確認試験法が目的に合う性能を持つことを立証する妥当性確認。正確さ・精度などを評価する。の考え方を示しています。細胞由来の検体そのものが持つ阻害や背景シグナルの影響を、製品ごとに検証することが要点です。

迅速マイコプラズマ（NAT）

マイコプラズマでは、特有の遺伝子配列をPCR・qPCRで増幅して検出する核酸増幅法（NAT）が、数時間〜1日程度で結果を返せる迅速法として、短寿命製品では実質的な標準になりつつあります。原理・バリデーション・生死を直接は区別しないといった限界を含む詳細は、前掲のマイコプラズマ試験見た目に異常がなくても細胞に影響する微生物マイコプラズマの汚染を確認する試験。の記事で扱っています。

投与後に結果が出る項目とリスク管理

迅速法を用いても、すべての項目を出荷前に完結できるわけではありません。無菌の確定培養や、多能性幹細胞さまざまな細胞へ分化できる能力を持つ幹細胞。オルガノイドなどの出発材料になる。由来製品での造腫瘍性iPS細胞などに由来する製品で、分化しきらず腫瘍化する恐れのある細胞が残っていないか調べる安全性評価です。詳しく →の長期評価のように、原理的に投与に間に合わない試験は残ります。細胞治療では、こうした「投与後に結果が出る項目」を織り込んだ運用が避けられません。

現実的には、迅速法の結果と製造工程の管理（無菌操作・環境モニタリング無菌製造区域の空気・表面・作業者を微粒子や微生物で継続監視し、汚染管理の状態を記録する活動。・原材料管理など）を根拠に条件付きで出荷し、確定試験の結果を後追いで確認する設計がとられます。もし出荷後に確定培養が陽性となれば、投与医への速やかな連絡、患者の経過観察、原因調査と是正（CAPA問題の原因を除く是正と、再発を防ぐ予防をあわせた品質活動。照査で見つかった事項をつなぐ。）へと進む手順をあらかじめ定めておく必要があります。ここで効くのが、試験は最後の関門であって、無菌性や無汚染そのものは工程でつくり込むという考え方です。工程の作り込みが弱ければ、後追いの陽性が現実のリスクになります。

出荷判定の設計——出荷前と出荷後の切り分け

以上を踏まえると、細胞治療の出荷判定は「合否ラインを一本引く」作業ではなく、どの試験を出荷前の判定に組み込み、どれを迅速法で置き換え、どれを出荷後に回すかを設計する作業になります。

その土台になるのが、同一性・純度・力価・安全性という重要品質特性（CQA）製品の品質・安全性・有効性を保証するため規格内に収めるべき重要な品質特性。の全体像です。何を測り、どこまでを出荷の可否に結びつけるかは細胞治療のCQAの考え方から逆算します。力価についても、短時間で再現的に測れる代替指標機能そのものではなく、機能と強く相関する速い指標を効力の代理に使うもの。相関の立証が前提になる。をどう出荷試験に据えるかが論点になり、細胞治療のポテンシー試験で扱う設計と地続きです。出荷判定は、これらを製品の有効期間・製造頻度・保存性に合わせて組み合わせた、製品固有の設計物だといえます。

自家製品の「1ロット＝1患者」という制約

最後に、自家製品に固有の制約を押さえておきます。自家製品では、一回の製造が患者一人分に対応します。つまり1ロット＝1患者であり、抗体医薬のように大きなロットから十分な検体を抜き取ることも、不合格なら廃棄して作り直すこともできません。

この制約は二つの帰結を生みます。第一に、検体量が乏しいことです。限られた製品から出荷試験に回せる量はわずかで、迅速法や少量で成立する試験の価値が高まります。第二に、取り違えが致命的になることです。別人の細胞を投与する事態を防ぐため、原料採取から投与まで患者を一意に紐づけるチェーン・オブ・アイデンティティ細胞製品を特定の患者と正しく結びつけ、取り違えを防ぐ患者識別の管理。の管理が、出荷判定と一体で求められます。少量・一回限り・作り直し不可という条件が、迅速法と工程の作り込みへの依存をいっそう強めるのです。

まとめ

細胞治療の出荷試験は、生きた細胞ゆえに有効期間が極端に短いという制約から出発します。14日を要する無菌試験や数週間かかるマイコプラズマ培養法の結果をそのまま待てないため、自動培養やATPなどを用いる迅速無菌（RMM）、PCR・qPCRによる迅速マイコプラズマ（NAT）が実質的に欠かせません。ただし迅速法は、従来法と同等以上であることのバリデーション試験法が目的に合う性能を持つことを立証する妥当性確認。正確さ・精度などを評価する。が前提です。

それでも投与に間に合わない確定試験は残るため、迅速法の結果と工程管理を根拠に条件付きで出荷し、確定結果を後追いで確認する設計と、陽性時の手順の整備が要ります。出荷判定はCQA製品の有効性や安全性に直結し、規格で管理すべき品質特性。空実比や純度、凝集体などが該当する。の全体像から逆算した製品固有の設計物であり、1ロット＝1患者・少量・作り直し不可という自家製品の制約が、迅速法と工程の作り込みへの依存をさらに強めます。試験は最後の関門であって、品質は工程でつくり込む——この原則が、短い有効期間での品質保証を支えています。

参考文献

• 日本薬局方 一般試験法（無菌試験法 4.06、参考情報「マイコプラズマ否定試験」）（独立行政法人 医薬品医療機器総合機構／厚生労働省）
• 欧州薬局方 Ph. Eur. 2.6.1 Sterility ／ 2.6.7 Mycoplasmas ／ 2.6.27 Microbiological examination of cell-based preparations ／ 5.1.6 Alternative methods for control of microbiological quality（EDQM、有償規格）: https://www.edqm.eu/en/european-pharmacopoeia
• 米国薬局方 USP <71> Sterility Tests ／ <63> Mycoplasma Tests ／ <1071> Rapid Microbial Tests for Release of Sterile Short-Life Products ／ <1223> Validation of Alternative Microbiological Methods（USP、有償規格）: https://www.usp.org/
• ICH Q2(R2) Validation of Analytical Procedures（分析法バリデーション）／ ICH Q8・Q9・Q10（医薬品開発・品質リスクマネジメントリスクに基づいて品質を判断する、品質リスクマネジメントの考え方を示すICHのガイドライン。・医薬品品質システム製品ライフサイクル全体で品質を維持・改善するマネジメント体制。逸脱・CAPA・変更管理を束ねる器。）: https://www.ich.org/
• 厚生労働省／PMDA 再生医療等製品の品質・安全性に関するガイドライン類: https://www.pmda.go.jp/