再生医療 特集の一領域
Extracellular Vesicles / Exosomes

EV・エクソソーム 製造・分析ガイド

EV(細胞外小胞)は、細胞が分泌する脂質二重膜小胞の総称で、概ね直径30nm〜1µmと幅のある不均一な集団です。中でもエンドソーム由来でおよそ30〜150nmの小型EV(small EV、しばしばエクソソームと呼ばれる)が注目され、タンパク質や核酸を内包して細胞間の情報伝達に関わるとされます。サイズだけでサブタイプは定義できず、国際指針(ISEV発行のMISEV)は生合成経路を実証できない場合、small EV/large EVのような操作的用語を推奨しています。MSC由来EVの抗炎症・組織修復作用や薬物・核酸を運ぶDDS担体としての応用が研究されていますが、治療的有効性・品質・規制はいずれも確立されておらず、研究段階にあります。

EV・エクソソームは、再生医療に連なる領域のひとつです。MSC由来EVなどは細胞治療と隣接しますが、産生〜分離〜特性解析のフローは細胞治療・遺伝子治療とは異なります。製造は、プロデューサー細胞の培養上清を、清澄化→分離→精製・濃縮→特性解析→製剤化と通していく装置・消耗品のフローで行われます。下のトグルで、工程順と用途別(治療用EV/エクソソームDDS/研究・診断)を切り替えて見られます。なお、製剤・投与に関わる工程は研究・治験/自由診療の文脈で行われるものを含み、品質規格・有効性が確立した承認製剤の製造を示すものではありません。

Therapeutic EV治療用EV(MSC由来など)MSC由来EVなどを抗炎症・組織修復に応用する治療研究。GMP製造と効力・品質規格の確立が課題で、有効性は確立されていません。なお無細胞のEV/エクソソームは薬機法上『再生医療等製品』ではなく医薬品として扱われる想定で、現時点で承認品はありません。
Exosome DDSエクソソームDDSエクソソームを担体に薬物・siRNA/mRNAを送達するドラッグデリバリー。封入・表面改変・収量が技術的な要点で、いずれも研究・開発段階にあります。
Research / Dx研究・診断・バイオマーカー液体生検などEVを診断マーカーや基礎研究で扱う領域。分離・粒子解析・オミクス解析の機器が中心です。
表示:
1

産生(プロデューサー細胞培養・上清回収)5

MSC・HEK293などのプロデューサー細胞を培養し、EV/エクソソームを含む培養上清(conditioned media)を回収する出発工程です。

2

清澄化・一次分離4

培養上清から細胞・デブリ・大型小胞を除く清澄化と、超遠心など一次分離でEV画分を粗取りする工程です。

3

精製・濃縮7

サイズ排除(SEC)・TFF・密度勾配などで夾雑タンパク質を除き、EVを純化・濃縮する工程です。手法ごとに回収率・純度・スループットが異なり、用途に応じて組み合わせます。

4

特性解析(QC)10

粒子数・粒子径分布・複数の陽性マーカー(テトラスパニン等)と非EV夾雑を否定する陰性マーカー(カルネキシン等)、純度・無菌性などを評価する工程です。特性解析・報告はMISEV(最新版MISEV2023)に準拠するのが標準とされます。

5

製剤・保存8

除菌ろ過・安定化・凍結/凍結乾燥・充填で使用形態に仕上げる工程で、DDS用途では薬物・核酸の封入も含みます。0.2µm除菌ろ過を通過するのは200nm未満の小型EV画分に限られ、より大きい画分は保持され損失します。本工程は研究・治験/自由診療を含む文脈のもので、承認製剤の製造を示すものではありません。

規制・品質の注意(発展途上の領域)

国内制度上の位置づけ(規制の隙間)

EV/エクソソームや培養上清は『細胞』を含まない無細胞(acellular)の分泌物・抽出物であるため、細胞加工物を対象とする再生医療等安全性確保法の枠組みに必ずしも当てはまらず、制度上の位置づけが曖昧な“規制の隙間”が指摘されています。これらを医薬品として製造販売するには薬機法上の承認(治験・品質規格)が必要ですが、承認されたEV/エクソソーム医薬品は国内に存在せず、多くは研究・自由診療段階にあります。

「幹細胞培養上清」「エクソソーム」表示への注意

美容クリニック等で提供される培養上清・エクソソームには、有効性・安全性・品質の裏付けが不十分な例が混在します。厚生労働省や日本再生医療学会等が、これらの安全性・有効性が科学的に確立されていないこと、感染症・品質管理上のリスク、現行法での監督が及びにくい点について注意喚起・見解を公表しています。本ガイドは製造・分析の技術整理を目的とし、特定の効能・効果を推奨するものではありません。

※ 本ガイドは製造プロセスと分析手法の技術的な整理を目的としています。EV/エクソソームの治療的有効性は確立されておらず、特定製品・サービスの効能効果を保証・推奨するものではありません。EVの特性解析・報告はISEVのガイドラインMISEV(最新版MISEV2023)に準拠するのが標準で、複数の陽性マーカーと陰性マーカーの併用・定量法・純度の明示が推奨されます。密度勾配超遠心は高純度が得られる代表的なEV分離法の一つですが、回収率・スループット・凝集に課題があり、SEC/TFF等と用途に応じて組み合わせるのが現在の標準的理解です。なお、NTA(ナノ粒子トラッキング解析)は専用カテゴリが未整備のため暫定的にDLS等のページにリンクしていますが、NTA(個別粒子トラッキングによる数濃度・サイズ分布)とDLS(強度平均の流体力学的径)は原理・出力が異なり、相互の代替ではありません。

← 再生医療 特集に戻る