用語集
「グラム陰性菌」とは？
外膜をもつ細菌の分類。大腸菌が代表で、比較的壊しやすく外膜にエンドトキシンをもつ。
外膜をもつ細菌の分類。大腸菌が代表で、比較的壊しやすく外膜にエンドトキシンをもつ。
グラム陰性菌とは、内膜・ペリプラズム・外膜という多層構造をもつ細菌の分類で、大腸菌がその代表です。この外膜にエンドトキシン（LPS）が由来するため、グラム陰性菌を製造宿主や汚染源として扱うプロセスでは、収量・純度の課題とは独立した安全性の管理が必須になります。
大腸菌のようなグラム陰性菌には、内膜・ペリプラズム・外膜という層があります。このうち外膜にはリポ多糖（LPS）、すなわちエンドトキシンが存在しており、強い発熱性をもつ物質として製品への混入が問題になります。さらに注意が必要なのは、グラム陰性菌が増殖中に外膜の一部を球状に放出する外膜小胞（OMV）の存在です。OMVは外膜由来のリン脂質・LPS・外膜タンパク質を内包しており、菌を除菌ろ過で除いた後もエンドトキシンはプロセス液中に留まります。除菌ろ過はエンドトキシンを止めないため、分離・精製の各段階でいかにLPSを落とすかを、プロセス設計の段階から作り込む必要があります。
大腸菌でタンパク質やプラスミドDNA（pDNA）を製造する場合、宿主由来タンパク質（HCP）の除去に加え、エンドトキシンの除去も必須の管理項目となります。特にpDNAのように製品を直接投与するケースでは、極めて低いレベルまで下げる必要があります。最終的にどのエンドトキシン規格に収めるかはグラム陰性菌プロセスに共通の課題であり、収量・純度の最適化とは別軸で、安全性の担保を設計段階から意識しなければなりません。
エンドトキシンの検出には、カブトガニの血液がグラム陰性菌に触れると固まる現象の発見が起点となっています。この生物学的な応答を利用した試験が、グラム陰性菌の細胞壁に由来する発熱性物質が製品に混入していないかを確かめる方法として用いられています。検出の原理がグラム陰性菌の外膜成分に対する特異的な反応に基づいている点は、この試験がなぜグラム陰性菌プロセスにおいて特別な意味をもつかを理解するうえで重要です。
この定義はProglenth編集部が一般的・基礎的な内容として整理したものです。実際の管理基準・要件は製品・企業・各極の規制により異なります。 正確な運用は各極の薬局方・ガイドライン（ICH／GMP等）やメーカーの一次情報をご確認ください。