多属性法(MAM)とは?従来の試験をどこまで置き換えられるか

電荷変異体、糖鎖、酸化、脱アミド化。抗体の品質試験の一覧には、同じ分子を別々の方法で測る項目が並んでいます。これが1回のLC-MS液体クロマトグラフで成分を分離したうえで質量分析計にかけ、分子量を測って物質の同定や定量を行う手法です。詳しく →測定でまとめて読めるなら、試験は何本減るのでしょうか。
結論は、減るが全部は減らない、です。多属性法(MAM、Multi-Attribute Method)は、抗体をペプチドに切って質量分析で読み、複数の品質特性を部位ごとに定量します。電荷変異体のイオン交換の試験を置き換えた商業製品の報告があり、糖鎖のHILIC親水性の担体で極性の高い分子を分離する手法です。抗体から切り出した糖鎖のプロファイル解析などに使われます。詳しく →も置き換えの候補に挙がっています。一方で、凝集体の試験や生物活性製品にどれだけの目的物質が含まれるか(含量)や、その生物学的な効き目の強さ(活性)を示す指標です。培養液中の産生量を指す場合もあります。詳しく →の試験は残ります。
ただ、MAM液体クロマトと質量分析を組み合わせ、残存する宿主細胞由来タンパク質を個々に同定・定量する分析手法です。詳しく →の価値は試験の本数よりも、標準品力価の基準に定めた品。検体と同じアッセイで並べて測り、相対力価の基準にする。詳しく →に無い新しいピークを自動で拾える点にあります。そして導入の難しさも、そこにあります。品質やCMC医薬品の化学・製造・品質管理に関する申請資料。原薬と製剤で章立てが分かれる。詳しく →の担当にも、受託先の報告書を受け取る人にも、この二つを先に押さえておくと判断しやすくなります。
試験を束ねる ― 分子全体の割合と部位ごとの割合
従来の試験は、同じ抗体を別々の見方で測ってきました。陽イオン交換クロマトグラフィー負電荷の樹脂に正電荷の分子を結合させて分ける分離法。凝集体除去に向く。詳しく →やキャピラリー等電点電気泳動等電点の違いで成分を分離する電気泳動。抗体の電荷不均一性の評価に用いる。詳しく →(cIEF)は電荷の違いで分け、酸性側のピークが全体の何%かを出します。HILICは糖鎖を切り出して、糖鎖ごとの割合を出します。それぞれに規格と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。詳しく →と試験法の移管の手続きが付いてきます。
MAMは、これを一つの流れにまとめます。抗体を酵素でペプチド複数のアミノ酸がペプチド結合でつながった中分子化合物で、タンパク質より鎖が短いものを指す。詳しく →に切り、LC-MSで読むところはペプチドマッピングと同じです。違うのは読んだあとの使い方で、酸化、脱アミド化、糖化、C末端リジン抗体重鎖のC末端に残るリジン残基。正電荷を持ち塩基性バリアントとして現れ、切断されると相対的に酸性化する。詳しく →、糖鎖の付き方を、ペプチドごとの質量の違いとして拾い、ピーク面積の比から割合を出します。2015年にAmgenの研究者らがmAbs誌に報告した方法で、高分解能の質量分析分子の質量を精密に測る手法。鎖の組み合わせ違いを分子量差として捉え純度評価に使う。詳しく →と、同定と相対定量を自動で行うソフトを組み合わせていました。
ここで見落としやすいのが、数字の意味が変わることです。電荷変異体電荷が異なる抗体の分子種。脱アミド化などの化学的分解で生じ、品質特性として管理される。詳しく →の試験が答えるのは「酸性側のピークは全体の何%か」という、分子全体の数字です。酸性側には脱アミド化アスパラギンなどが変化して電荷が変わる化学的分解。特定の隣接配列で起きやすい。詳しく →もシアル酸糖鎖の末端に付く酸性の糖。負電荷を加えるため酸性バリアントに寄与し、薬物動態にも関わる。詳しく →も糖化も一緒に入っています。MAMが答えるのは「この位置のアスパラギンの脱アミド化は何%か」という、部位ごとの数字です。単位が違うので、そのまま並べても比べられません。置き換えるときは、同じロットを両方の方法で測り、規格を部位ごとの言葉に置き直す橋渡しが要ります。
では、どこまで置き換えられるのでしょうか。置き換えの候補に挙がるのは、電荷変異体のイオン交換やcIEF、糖鎖のHILICなどです。欧州製薬団体連合会(EFPIA)が2022年10月にまとめた立場文書は、HPLCやキャピラリー電気泳動細い管(キャピラリー)に電圧をかけ、分子の電荷やサイズの違いによる移動速度の差で成分を分離する分析法です。詳しく →による複数の純度・不純物試験を、部位ごとに量れる一つの方法に束ねる意義を述べ、MAMを出荷判定と安定性試験に使うときの規制上の論点を整理しています。一方で、MAMで見られない特性もあります。サイズ変異体と凝集体はSECや非還元CE-SDSに、生物活性はバイオアッセイ細胞を使って生物活性を見る試験。作用機序に合わせて抗体の効力を評価する。に残ります。
| 試験 | MAMで置き換えられるか | 理由 |
|---|---|---|
| 電荷変異体(イオン交換分子の電荷の違いを利用して分離するクロマトグラフィー。フラグメントなど定型ツールが効かない分子でも使える。詳しく →など) | 置き換えた例がある | 電荷を変える修飾を、部位ごとに定量できる |
| 糖鎖タンパク質に付加される糖の鎖状構造で、抗体の有効性・免疫原性などに影響する重要な品質特性。詳しく →(HILICなど) | 置き換えの候補になる | 糖鎖の付いたペプチドの質量から、糖鎖の組成を読める |
| 凝集体・サイズ変異体(SEC、非還元CE-SDSSDSで処理したタンパク質をキャピラリー電気泳動で分離し、抗体などの純度や分子サイズ分布(断片・凝集)を評価する手法です。詳しく →) | 残る | 会合や分子の大きさの情報は、ペプチドに切った時点で失われる |
| 生物活性(バイオアッセイ) | 残る | 構造の数字は、効き目そのものではない |
分子全体の質量を見るインタクト質量分析も、切る前の情報を見る方法として別に残ります。宿主細胞タンパク質医薬品を作る宿主細胞に由来するタンパク質の不純物です。安全性に関わるため、精製後の残存量を測ります。詳しく →は目的分子の一部ではなく、ペプチドマップの主役にはなりません。LC-MSによるHCP評価のような専用の分析が引き続き要ります。

MAMが引き受けるのは「構造を部位ごとに見る試験」です。分子全体の状態や効き目を見る試験は、これからも残ります。
新しいピークを見張る ― 規格に無い変化を拾う
実務で効くのは、試験の本数よりこちらです。
従来の規格は、決めた項目しか見ません。酸化は測っていても、想定していなかった新しい修飾や、別の分子の混入、工程を変えたときに出た見慣れない成分は、測る項目が無ければ誰も気づきません。MAMには、標準品のペプチドマップに検体のマップを重ねて、標準品に無いピークと、標準品より大きく増減したピークを自動で拾う機能があります。新規ピーク検出標準品には無い新しいピークを検出し、未知の変化を捉えるMAMの機能のこと。(NPD、New Peak Detection)と呼びます。規格の項目が「あらかじめ決めた質問」への答えだとすれば、NPDは「何か変わったか」という質問に答えます。
効くのは、工程を変えた前後の比較や、長く保存したあとの劣化物の探索のように、何が出るか分からない場面です。
難しいのは、拾う感度の決め方です。感度を上げるほど微量の変化を捉えられますが、ノイズや同位体のピークまで拾って、偽の検出が増えます。閾値を上げると偽の検出は減る代わりに、本物の微量な変化を見逃します。Agilentが2026年のASMSで新規ピーク検出のポスターを示したように、閾値の決め方は装置メーカーも扱う実務の論点です。偽の検出を抑えながら新規ピークを確実に拾うことは、MAMを品質管理原料・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 →に広げるうえでの大きな課題の一つです。
偽の検出の代表が、試料の調製が作った変化です。変性と還元と消化のあいだに起きる酸化や脱アミド化は、製品がもともと持っていた変化ではありません。標準品を同じ手順で処理して並べるのは、この偽の変化を差し引くためです。調製で何が起きるかはペプチドマッピングにまとめてあります。
ピークが一つ見つかったあとの手順も、先に決めておく必要があります。見つかったピークが何かをMS/MSで同定し、品質や安全性に影響するかを評価し、記録に残す。この流れを誰がどの基準でいつまでに行うかが決まっていないと、拾えること自体が処理しきれない負担に変わります。
新規ピーク検出は、見張りを置くことと、見張りが知らせたときの手順を決めることが一組です。
GMPで使うまでに整えるもの ― 装置より周辺
装置を入れるだけでは、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。詳しく →に使えません。
道具立ては、ここ数年で整ってきました。USP米国で医薬品・原料・試験法の公式基準を定める公定書で、製薬用水に関する規格も収載されている。詳しく →はMAMの一般章〈1060〉を2025年に公式化しています。2026年5月にはAgilentが、規制下のQCラボでMAMを日常運用するための統合ソリューションを発表しました(ニュース)。FDAも、USPがMAMの知識基盤を作る事業に資金を出しています。残るのは、現場で決めておく取り決めです。
一つめは、データ処理の管理です。質量分析のデータは大きく、処理の設定が結果を左右します。どの版のソフトで、どの設定で処理したかが記録に残り、あとから変えられない仕組みが要ります。21 CFR Part 11記録が正確で完全・改ざんされていないことを保証する考え方で、ALCOA+などの原則で健全性を管理します。詳しく →が求める監査証跡いつ誰が何をしたかを記録し、改ざんや削除ができないようにした操作履歴。記録の信頼性を支える。詳しく →と権限管理を、データ処理まで含めて満たす必要があります。
二つめは、毎回の確認です。従来のクロマトグラフィー固定相と移動相の間での物質の相互作用(分配・吸着・イオン交換など)の差を利用して、混合物中の成分を分離・精製する操作の総称。詳しく →の分離度や繰り返し精度同一試料を同一条件で複数回測定したときの結果のばらつき度合いを示す精度指標で、通常は相対標準偏差で表す。に加えて、MAMでは質量の精度や標準品の結果も確かめ、外れていれば測定を止めます。
三つめは、装置が変わったときの移管です。感度もイオン化の具合も装置で違うので、同じ値が出るとは限りません。分析法のバリデーションとライフサイクルの管理は、ICH Q2(R2)分析法バリデーションのガイドライン。分析手順が妥当性を持つことを確認する枠組みを定める。詳しく →とQ14の枠組みで進めます。
四つめは、すでに承認された製品で試験法を替えるときの手続きです。規格を部位ごとに置き直し、橋渡しのデータを示す作業は、試験室の中では終わりません。
MAMで重いのは質量分析そのものより、その周りの記録と手順です。
明日から確かめられること
MAMの導入を検討するとき、または受託先からMAMの報告書が届いたときに使える項目です。
- 自社の規格のうち、MAMと重なる項目はどれか。いまの規格は分子全体の割合か、部位ごとの割合か
- MAMを特性解析に使うのか、出荷判定に使うのか。後者なら、新規ピークが出たときの評価と判定の手順があるか
- 新規ピークの閾値を、偽の検出と見逃しの両面から決めたか。既知量のペプチドを加えた試料で確かめたか
- 試料の調製条件が固定され、標準品が同じ手順で処理されているか
- データ処理ソフトの版と設定が記録に残り、あとから変えられないか
- 受託先の報告書に、標準品、ソフトの版、閾値、新規ピークの有無と評価が付くか
ペプチドに切る前の情報が要るときはインタクト質量分析、従来の電荷の試験は荷電変異体、糖鎖の従来法はN型糖鎖プロファイリングと糖鎖分析が出発点です。測定に使う装置は、製品データベースのLC-MSにあります。
参考文献
- Rogers RS, et al. Development of a quantitative mass spectrometry multi-attribute method for characterization, quality control testing and disposition of biologics. mAbs. 2015;7(5):881-890.
- EFPIA, Regulatory position paper: Multi-Attribute Method (MAM) as a QC tool(2022年10月。MAMをQCの出荷判定と安定性試験に使うときの規制上の論点)
- Agilent, MAM new peak detection(ASMS 2026ポスター)(新規ピーク検出の閾値)
- USP, U.S. Pharmacopeia Awarded FDA Funding to Create a Multi-Attribute Method (MAM) Knowledge Base
- The Multi-Attribute Method (MAM), An Advanced LC-MS Approach for Protein A Resin Performance and Lifecycle Evaluation(USP〈1060〉の公式化の時期)
- ICH Q2(R2), Validation of Analytical Procedures
- ICH Q14, Analytical Procedure Development(ICH Quality Guidelines)
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