Standard Process Map遺伝子治療

プラスミドDNA製造 基準工程マップ

この基準工程マップは、プラスミドDNAの製造・分析を大腸菌の発酵→菌体回収・溶菌→精製→品質特性解析の順に整理しています。最適な手法は条件で変わるため、各工程に代替・補完法も併記しています。

27工程9フェーズ

製法の条件で切り替える

◇の付いた3工程は、この条件で基準法が変わります。

全体像

工程名を押すと、その工程の説明へ移ります。工程を押すと、その場で詳しい説明が開きます。◇は条件で基準法が変わる工程です。

  1. 出発原料・細胞バンク1工程
    1. 01セルバンク構築・同一性確認
  2. 培養・産生1工程
    1. 02本培養・発酵
  3. 回収・清澄化3工程
    1. 03ハーベスト・菌体回収
    2. 04アルカリ溶菌・中和(条件で分岐)
    3. 05清澄化・デプスろ過(条件で分岐)
  4. 精製5工程
    1. 06UF/DF・濃縮
    2. 07沈殿・コンディショニング(条件で分岐)
    3. 08キャプチャー/アニオン交換
    4. 09ポリッシング/疎水性相互作用
    5. 10最終ポリッシング・脱塩
  5. 製剤・充填1工程
    1. 11最終ろ過・フィル&フィニッシュ
  6. 品質特性・分析9工程
    1. 12スーパーコイル含量分析
    2. 13同一性確認
    3. 14含量・純度/UV測定
    4. 15残留宿主DNA/qPCR
    5. 16残留HCP/ELISA
    6. 17残留RNA分析
    7. 18エンドトキシン試験
    8. 19無菌・バイオバーデン試験
    9. 20一般物性試験
  7. 直鎖状DNA①:PCR増幅ルート2工程
    1. 21PCR法の出発材料
    2. 22PCR法・原薬相当
  8. 直鎖状DNA②:酵素合成ルート3工程
    1. 23環状鋳型の準備・変性
    2. 24ローリングサークル増幅
    3. 25doggybone化
  9. 直鎖状DNA③:精製・仕上げ2工程
    1. 26エキソヌクレアーゼ処理
    2. 27直鎖状DNA原薬

このマップは、大腸菌で作る環状プラスミドに加えて、大腸菌を使わない無細胞ルート(PCR増幅/酵素合成 doggybone・dbDNA)と共通精製も収録しています。

製法の条件で切り替える

◇の付いた3工程は、この条件で基準法が変わります。

出発原料・細胞バンク(1工程)

培養・産生(1工程)

工程2:本培養・発酵

流加で菌体を高密度に育てコピー数を保ち、最終収量とスーパーコイル率を決める本培養。

基準法流加(フェドバッチ)発酵、規定培地、溶存酸素/pH/温度制御

回収・清澄化(3工程)

工程3:ハーベスト・菌体回収

溶菌前に菌体を濃縮し培地成分を除く標準前処理。再懸濁均一性が回収率を左右する

基準法連続式ディスクスタック遠心またはホローファイバー精密ろ過

工程4:アルカリ溶菌・中和

◇ 分岐

溶菌・中和でプラスミドだけを上清に残す粗分離の要。過度な操作はスーパーコイルを壊す。

基準法アルカリ溶菌

熱(サーマル)溶菌では

STET系バッファー(Tris/EDTA/スクロース/Triton X-100)中でリゾチーム前処理した菌体懸濁液を熱交換コイルに通し約70〜100℃で連続溶菌、直後に冷却コイル…

工程5:清澄化・デプスろ過

◇ 分岐

中和凝集物とデブリを除き、後段クロマトの目詰まりを防ぐ清澄化。高塩で吸着保持を回避。

基準法深層ろ過(デプスフィルトレーション)→ 0.2 µm 滅菌ろ過

熱(サーマル)溶菌では

熱凝集した細胞デブリ・変性タンパク・ゲノムDNAを連続式遠心または深層ろ過で除去し0.2µm滅菌ろ過

精製(5工程)

工程6:UF/DF・濃縮

希薄液を濃縮しバッファーをクロマト適合に交換し、捕捉の負荷量とロバスト性を高める前処理。

基準法限外ろ過/ダイアフィルトレーション(UF/DF、100〜300 kDa膜)

工程7:沈殿・コンディショニング

◇ 分岐

清澄ライセートを直接AEXに負荷すると不純物過多で破綻するため事前沈殿が必須

基準法塩化カルシウム

熱(サーマル)溶菌では

溶菌段階でgDNAが熱沈殿除去される分、後段の選択沈殿の負荷プロファイルが変わる

製剤・充填(1工程)

品質特性・分析(9工程)

工程12:スーパーコイル含量分析

効力・トランスフェクション効率に効く%SCを測る最重要CQA。概ね80%以上が規格目安。

基準法キャピラリーゲル電気泳動(CGE)によるアイソフォーム定量

工程14:含量・純度/UV測定

濃度を定量し260/280比でタンパク混入を評価する、投与量設計と純度一次判定の項目。

基準法紫外吸光分光(UV、A260で定量・A260/280とA260/230で純度評価)

工程15:残留宿主DNA/qPCR

安全性懸念となる大腸菌ゲノムDNA残量を高感度に定量し規格内を確認する工程由来不純物管理。

基準法宿主ゲノム特異的配列を標的とした定量PCR(qPCR)

工程18:エンドトキシン試験

強い発熱・免疫反応を起こすエンドトキシンを定量し極低規格に適合させる安全性必須試験。

基準法LALによる細菌内毒素試験(動態比濁/動態発色法)

工程19:無菌・バイオバーデン試験

注射用核酸として生菌の不在と工程菌数を確認し患者安全を担保する薬局方安全性試験。

基準法無菌試験(薬局方)+バイオバーデン試験(薬局方)

工程20:一般物性試験

外観・pH・浸透圧を確認し、安定性と投与適合性を担保する製剤の基本物性項目。

基準法外観(目視検査)、pH(電位差測定)、浸透圧(氷点降下法)

直鎖状DNA①:PCR増幅ルート(2工程)

直鎖状DNA②:酵素合成ルート(3工程)

工程23:環状鋳型の準備・変性

認識配列を組み込んだ環状鋳型を微量用意し、以降を等温・無細胞の増幅に委ねる起点。

基準法認識配列(TelN等)を含む環状鋳型の調製と化学的変性

直鎖状DNA③:精製・仕上げ(2工程)

公開情報にもとづく一般的な整理です。実際の構成は条件により異なります。