MSC製造とは？ロット間差を抑える細胞バンクと継代の考え方

MSC製造は、骨髄や脂肪組織、臍帯などから分離したMSC（間葉系幹細胞）を増やし、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。詳しく →の製品にする工程です。工程設計の中心は、細胞を強くすることにはありません。決めた性質を、ドナーが変わっても、継代増殖した細胞を定期的に希釈・移植して培養を維持する操作で、回数が増えると細胞の性質が変化するリスクがある。詳しく →を重ねても、規模を上げても保つことです。

厄介なのは、MSC免疫抑制や組織修復に働く体性幹細胞。免疫や炎症を鎮める向きで効くため、効力の測り方がCAR-Tと逆になる。詳しく →の強さを数字にしにくい点です。抗体なら結合活性で測れますが、MSCにその物差しはなく、働く仕組みも一本に絞れません。だからこそ、性質が保たれていることを示す力価試験をどう置くかが、承認の判断にまで響きます。

この記事では、ばらつきの出どころ、MSCと呼べる基準と力価試験、継代とバンク、大量培養への移行、規格・バンク・委託先で確かめることを順に説明します。

1. MSCのばらつきは、ドナー・由来組織・血清のどこから来るのか？

MSC（間葉系幹細胞、間葉系間質細胞とも呼ばれます）は、骨髄、脂肪組織、臍帯などから分離される接着性の細胞です。骨・軟骨・脂肪へ分化する能力を持ち、免疫調節や組織修復にも関わります。工程全体の流れはMSCの基準工程マップにあります。

由来組織が違えば、採取のしやすさも細胞の性質も変わります。

• 骨髄⁠：穿刺で採るため侵襲がありますが、研究と臨床の蓄積がいちばん長い組織です。
• 脂肪組織⁠：採取量を確保しやすく、収率も高めとされます。
• 臍帯⁠：出産で出る組織から得られ、ドナーが若いぶん増殖能が高い傾向があります。

同じ組織でも、ドナーの年齢や既往、個体差で初代細胞の性質は動きます。

ばらつきの扱いは、自家か他家かで違います。自家は患者本人の組織から作り、他家は健常ドナーの細胞から作り置きます（自家と他家の細胞治療）。他家ではとくに、1人のドナーから多数の患者分を1つのバンクから作ります。

例として、JCRファーマのテムセルHS注があります。2015年9月に、国内で初めて他家由来の再生医療等製品として承認された製品で、健康な成人の骨髄から分離して増やしたMSCを使います。出発材料がそろわない以上、品質管理原料・資材・中間体・製品を規格に照らして試験し、使ってよいか、出荷してよいかの合否を決める仕事です。GMPでは製造部門から独立させます。詳しく →はドナーの選定と感染性因子のスクリーニングから始まります。

組織から細胞を遊離させる酵素にも、ロット間差があります。SERVAのCollagenase NBシリーズのように、研究用からGMPグレード医薬品の製造品質管理基準（GMP）に適合した製造管理と品質試験のもとで製造・出荷された試薬・原料の品質区分。詳しく →までそろえた製品もあります。臨床用の工程なら、分離酵素にGMP医薬品を一定の品質で安全に造るために守るべき製造・品質管理の基準（適正製造規範）です。詳しく →グレードがあるかを早めに確かめておきます（細胞解離酵素）。

もう一つの出どころは血清です。培地には長くウシ胎児血清が添加されてきましたが、ロット間差、感染性因子の懸念、異種成分培養対象の生物種とは異なる生物（例：ヒト細胞に対するウシ）に由来するタンパク質や糖鎖などの成分。の残留という3つの問題が残ります。

そこで強まったのが、無血清・異種成分フリーの培地へ移る流れです。FUJIFILM Irvine ScientificのPRIME-XV MSC培地やSartoriusのMSC NutriStem XF培地のように製造への移行を意識した製品があり、ヒト血小板溶解物血小板由来の成長因子を含む培地添加物で、ウシ血清の代わりに細胞の増殖を助けるために加えます。詳しく →を使う方式もあります。

無血清化は、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。詳しく →を替えれば済む話ではありません。血清が担っていた接着の補助がなくなるので、培養面のコーティングが要る場合があります。剥離の酵素、播種密度、継代の条件も、培地ごとに取り直します。

培地だけを差し替えて、継代の条件を前のままにすると、増えないか、増えても性質が変わります。

2. ISCT基準を満たせば「効く」と言えるのか？ 力価試験が承認を左右する理由

MSCと名乗るための最低条件には、2006年にISCT（国際細胞・遺伝子治療学会）が示した次の3つが広く参照されています。

• 接着⁠：プラスチックに接着することです。
• 表面マーカー細胞表面に出るタンパク質などの目印。MSCではCD73・CD90・CD105の発現などで細胞を見分けます。詳しく →⁠：CD105・CD73・CD90が95%以上陽性で、CD45・CD34表面マーカーCD34を発現する細胞画分。造血幹・前駆細胞が濃縮された指標として採取・選別で用いられる。詳しく →・HLA-DRなどが2%以下であることです。
• 分化能⁠：骨・脂肪・軟骨の三系統へ分化できることです。

表面マーカーはフローサイトメトリー細胞を一つずつ測定し、表面マーカーや性質を調べる手法です。細胞の種類・純度・活性の確認に使います。詳しく →で測り、分化能は誘導培養のあとの染色で見ます。

では、効きはどう確かめるのか。製造のたびに効きを確かめる力価試験（potency assay）は、いまも標準化が進んでいません。

T細胞の増殖を抑える力やサイトカイン細胞が放出する免疫の情報伝達物質。細胞治療では効果と安全性のリードアウトになる。詳しく →の分泌を指標にする試験が検討されていますが、作用機序薬が効果を発揮する仕組み。抗体医薬ではADCCやCDCなどが該当し、アッセイで裏づける。詳しく →が多面的なので、一本に決めきれていないのが現状です。

この課題がよく表れたのが、米国で初めて承認されたMSCの製品、MesoblastのRyoncil（remestemcel-L）です。Ryoncilは2024年12月18日の承認までに、FDAから2度、そのままでは承認できないという通知（CRL、complete response letter）を受けました。

2023年8月の通知で、FDAは小児での有効性の根拠が十分でないと判断しました。あわせて、市販品でも効きが一貫することを示す力価試験の根拠が足りないことを理由に挙げています。

Mesoblastはその後のFDAとの協議を経て、残る争点を市販品の効力の一貫性だと整理し、力価試験のデータを追加すると説明しました。同社によれば、2024年7月の再申請には力価試験に関する追加のデータが加わっています。

FDAの承認は同年12月で、対象は、生後2か月以上の小児のステロイド抵抗性急性移植片対宿主病投与したドナー細胞が患者の体を攻撃する反応。他家細胞治療で避けるべき有害事象。詳しく →です。

ここから分かるのは、力価試験は承認申請の直前に作るものではない、ということです。臨床試験に使う製品の段階から用意しておき、製造条件を変えたときの効力の変化を記録として積んでおく。その積み重ねこそ、申請の場で問われる記録です。

MSCの品質管理は、強さを上げることではなく、決めた性質が製造を通じて保たれていることを、データで示し続けることです。

3. 継代の上限は何で決めるのか？ バンクが起点を固定する

継代を重ねるほど、細胞は老化します。増殖が鈍り、形が大きく扁平になり、分化能も免疫調節能免疫細胞の働きを抑えたり調整したりする性質。MSCの作用機序の中心とされる機能の一つです。も変わっていきます。細胞数を稼ごうと継代を伸ばせば、そのぶん性質を保てなくなるリスクが上がります。

だから、使える継代数細胞を植え継いだ回数。培養履歴を表し、産生量や品質の再現性に影響する。詳しく →には上限を置きます。根拠にするのは、その細胞で実際に取ったデータです。

何継代目でマーカーの陽性率が基準を割るのか、何継代目で分化能が落ちるのか。答えは細胞ごとに違い、他社の数字を持ってきても当てはまりません。

上限を決めるときは、数える起点も定めます。初代培養組織から分離した細胞を最初に立ち上げる培養。ドナー差により性質がばらつきやすい段階です。詳しく →からの通算なのか、バンクからの通算なのか。

その起点を与えるのが、二層の細胞バンクです。

• マスターセルバンク（MCB）選定したドナー細胞を増やし均一化してまとめて凍結した、起点となる細胞在庫。製造の素性を固定します。：選んだドナーの細胞を増やして均一にし、まとめて凍結したものです。
• ワーキングセルバンク（WCB）MCBを解凍・拡大して作る、日常製造で取り崩す細胞在庫。製造のたびにここから始めます。：MCBの一部を解凍してさらに増やし、製造のたびに取り崩す在庫です。

製造のたびに新しいドナー組織から立ち上げるのではなく、特性解析を済ませたバンクから始める。これでロット間の一貫性が取れます（MCBとWCBの違い、細胞バンク）。継代数はMCBからの通算で数え、各ロットが何代目かを記録します。

凍結では、DMSOを含む凍結保存液細胞を凍らせて保存する際、氷の結晶による傷みを抑えて生存率を保つための保護液です。詳しく →で細胞を守り、凍結の速度を管理して、液体窒素の気相で保管します。BioLife SolutionsのCryoStorのように、DMSOの濃度違いでそろえた製品もあります（凍結保存液）。

解凍後に性質が戻るかどうかも、バンクの適格性に含まれます。

二層のバンクは、ドナー由来のばらつきを上流で固定し、同時に、継代数を数える基準点を与えます。

4. 撹拌槽へ移るとき、何を測り直すのか？ マイクロキャリアと収穫

他家で多数の患者分まで増やそうとすると、平面のフラスコの積み増しでは追いつかず、面積も手間も無菌操作も限界に来ます。そこで、接着する面を小さな球状の担体（マイクロキャリア培養液中に浮遊させる微小なビーズで、その表面に接着細胞を付着させ、撹拌培養で大量に増やすための担体です。詳しく →）に置き換えます。CytivaのCytodexのような担体を撹拌槽撹拌翼で機械的に混ぜ、スパージャーで通気する最も標準的なバイオリアクターの型式。詳しく →に入れれば、同じ培養面積を槽の中に収められます（マイクロキャリア培養、マイクロキャリア）。

代わりに増えるのが管理点です。撹拌と通気によるせん断、担体の間を細胞が移動すること、そして収穫の扱いが加わります。

収穫では、もう一度解離酵素で細胞を担体から剥がし、担体と細胞を分けて集めます。ここで細胞を傷めれば、それまでの工程で増やした細胞が使えなくなります。分離と洗浄には、SartoriusのkSepのような向流遠心の装置が使われます（細胞治療の洗浄・濃縮）。

平面培養で決めた条件が、そのまま撹拌槽で成り立つとは限りません。培地を替えたときと同じく、規模を上げたら条件を取り直します。

平面で決めた継代の上限は、撹拌槽ではそのまま使えず、収穫後の細胞で同じ項目を測り直して、はじめて規模を上げられます。

5. 委託先や資材を選ぶ前に、規格・バンク・供給の何を確かめるか？

MSCの製造を比べるとき、委託先や資材を選ぶときは、次の点を確かめます。

• 規格と力価試験⁠：規格に、表面マーカーと三系統分化能に加えて、力価試験が置かれているか。置いていないなら、何を代わりに見て、当局とどこまで相談しているかを聞く。
• ドナーと変更の履歴⁠：ドナーの適格性と感染性因子の検査記録、由来組織と年齢の記録がそろっているか。臨床試験に使った製品から現在の製品まで、製造条件を変えた履歴と、変更前後の比較データがあるか。
• 培地と継代の条件⁠：培地は血清入りか無血清か。血清ならロットの確認方法が決まっているか。培地を替えたときに継代の条件を取り直した記録があるか。継代数の上限が自社のデータで決められ、起点がバンクからの通算になっているか。
• バンクと規模の拡大⁠：MCBとWCB目的物質を作る細胞をあらかじめ大量に凍結保存し、製造のたびに同じ素性の細胞を使えるようにした細胞の在庫（MCB/WCB）のことです。詳しく →の特性解析と、解凍後の回復の記録があるか。規模を上げたあと、収穫後の細胞でマーカー、分化能、効力を測り直しているか。
• 資材の供給⁠：分離酵素、培地、凍結保存生きた細胞を低温で止めて保管し、後で融解して使えるようにする技術。詳しく →液にGMPグレードがあり、供給元から変更の通知が届く契約になっているか。

営業の立場なら、まず顧客に「自家か他家か、バンクを持つ段階か」を聞くことです。必要な培地と酵素、試験の量がそこから見えてきます。

資材と装置は、MSC培養培地、細胞解離酵素、凍結保存液、フローサイトメトリー、MCB/WCB作製・保管受託の製品ページで比べられます。洗浄と濃縮の装置は自動細胞洗浄・濃縮装置の一覧が入口です。

次の疑問に応える記事も用意しています。効きの測り方は細胞治療の力価試験、MSCから出る小胞を扱う製造はエクソソーム製造とはで読めます。

参考文献

• FDA, Complete Response Letter, BLA 125706（Mesoblast、remestemcel-L、2023年8月1日）（小児での有効性の根拠と力価試験についての指摘）
• CGTLive, FDA Approves Mesoblast's Remestemcel-L for Steroid-Refractory GVHD（2024年12月18日の承認）
• Mesoblast, ASX発表（2024年12月19日）（承認の発表）
• 薬事日報, 【新製品】世界初のMSC由来製品「テムセルHS注」24日から国内で発売 JCRファーマ（テムセルHS注の承認と製法）
• Dominici M, et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 2006;8(4):315-317. PMID: 16923606. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16923606/
• Galipeau J, Sensébé L. Mesenchymal Stromal Cells: Clinical Challenges and Therapeutic Opportunities. Cell Stem Cell. 2018;22(6):824-833. PMID: 29859173. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29859173/
• Viswanathan S, et al. Mesenchymal stem versus stromal cells: International Society for Cell & Gene Therapy (ISCT) Mesenchymal Stromal Cell committee position statement on nomenclature. Cytotherapy. 2019;21(10):1019-1024. PMID: 31526643. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31526643/
• FDA Guidance for Industry: Potency Tests for Cellular and Gene Therapy Products（米国食品医薬品局）
• EMA, Guideline on human cell-based medicinal products（EMEA/CHMP/410869/2006）