抗体（mAb）Research × Nonclinical
抗体（mAb）の研究・非臨床マップ
標的選定から免疫原性・毒性まで、mAbの標準的な進め方。 探索・設計から安全性・非臨床まで、そのモダリティのやり方で通しで追えます。
14トピック165装置・試薬の代表例4ワークストリーム
探索・設計
狙う疾患メカニズムと標的を決め、モダリティ抗体・低分子・核酸・細胞治療など、医薬品の種類・創薬手法の区分。詳しく →を選び、分子・ベクター・細胞を設計して候補を絞り込みます。ここでの選択が、後段の評価の仕方をすべて規定します。
- やること（手法・実験）細胞表面・分泌タンパクを標的にする。膜貫通型受容体やリガンドを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 →/IHCで発現局在を確認し、機能アッセイ結合ではなく標的の働きを止める・動かすといった生物学的効果のほうを測る評価。詳しく →（中和・アゴニスト/アンタゴニスト）で機序を検証読み出し・指標標的発現量・膜局在、正常組織との発現差、機能アッセイ結合ではなく標的の働きを止める・動かすといった生物学的効果のほうを測る評価。詳しく →での活性、ヒト遺伝学・患者検体データ留意点細胞内標的は原則対象外。オフターゲット組織の発現が安全性懸念になる深掘り標的選定と疾患仮説
モダリティ選択
標的と適応に対して、どのモダリティ抗体・低分子・核酸・細胞治療など、医薬品の種類・創薬手法の区分。詳しく →が最も適しているか
やること（手法・実験）細胞外リガンドや膜表面受容体、可溶性タンパクを高特異的に結合します。中和やアゴニスト受容体に結合してそれを活性化し、生体反応を起こす作用をもつ分子。作動薬とも呼ばれる。詳しく →／アンタゴニスト作用に加え、Fcを介したエフェクター機能（ADCC抗体FcがNK細胞などのFcγRIIIaに結合し、そのエフェクター細胞に標的細胞を傷害させる作用。詳しく →／CDC）や、FcRn結合を利用した半減期設計を組み合わせられます読み出し・指標標的への結合親和性・特異性、長い血中半減期（週〜隔週投与が可能）留意点細胞膜を通過できず、細胞内標的には到達できません。分子量が大きいため組織移行や腫瘍浸透に制約があり、標的抗原量に依存する消失（TMDD）も用量設計で考慮します深掘りモダリティ選択ガイド分子・ベクター・細胞設計
配列・抗原・LNPmRNAなどを包んで細胞へ届ける脂質の微粒子。全身投与では肝細胞に取り込まれやすい。・ベクター・細胞をどう設計するか（モダリティ抗体・低分子・核酸・細胞治療など、医薬品の種類・創薬手法の区分。詳しく →別の設計変数と目標）
やること（手法・実験）可変領域（VH/VL・CDR抗体可変領域のうち抗原と直接接触するループ状の領域。重鎖・軽鎖に3本ずつあり、標的にはまり込む。詳しく →）の取得（ハイブリドーマ免疫でできた抗体産生B細胞と骨髄腫細胞を融合し、単一の抗体を安定に作らせ続ける細胞。詳しく →／ファージディスプレイ／トランスジェニックマウス）と親和性成熟変異を入れてより強く結合する抗体変異体を選び、落ちた結合を回復・向上させる工程。詳しく →、ヒト化。Fc領域抗体の定常部にあたる「足」の部分。FcγRや補体、FcRnと相互作用し、機能や血中半減期を担う。詳しく →の改変でエフェクター機能（ADCC抗体FcがNK細胞などのFcγRIIIaに結合し、そのエフェクター細胞に標的細胞を傷害させる作用。詳しく →/CDC）やFcRn結合による血中半減期を調整読み出し・指標親和性（KD）、特異性・交差反応ある抗原に対して生じた抗体が、構造の類似した別の抗原にも結合・反応する現象。詳しく →性、エフェクター活性、in vivo半減期、開発容易性（発現量・凝集・粘度）留意点エフェクター機能は用途に応じて増強／サイレンシング（例：LALA型変異）を使い分け。凝集性・化学的分解ホットスポットなど製造性リスクを早期に配列レベルで潰す。標的介在性クリアランス（TMDD）が薬物動態投与した薬が体内で吸収・分布・代謝・排泄されていく挙動。ADCではDARが大きく影響する。詳しく →に影響し得る点も設計時に想定深掘り分子・ベクター・細胞設計候補スクリーニング
候補分子・ベクター・細胞をどう絞り込むか（一次スクリーニングの設計）
やること（手法・実験）ハイブリドーマ免疫でできた抗体産生B細胞と骨髄腫細胞を融合し、単一の抗体を安定に作らせ続ける細胞。詳しく →法、ファージ／酵母ディスプレイ、シングルB細胞クローニングで多様な結合分子を取得し、ELISA抗原と抗体の結合を酵素反応による発色などで検出し、目的の物質の有無や量を測る手法です。不純物や力価の測定に広く使われます。詳しく →や表面プラズモン共鳴（SPR）標的を固定した表面に分子を流し、結合による質量変化を光学的に、ラベルなしで検出する測定手法。詳しく →・バイオレイヤー干渉法センサー先端に結合した分子の膜厚変化を光の干渉で捉え、抗体などの結合・解離のしやすさ（親和性）をリアルタイムで測る手法です。詳しく →（BLIセンサー先端に結合した分子の膜厚変化を光の干渉で捉え、抗体などの結合・解離のしやすさ（親和性）をリアルタイムで測る手法です。詳しく →）で一次スクリーニング。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 →で細胞表面標的への結合を確認。読み出し・指標結合親和性（KD、kon/koff）、エピトープ／ビニング、細胞結合陽性率、発現量・凝集傾向留意点早期から交差反応ある抗原に対して生じた抗体が、構造の類似した別の抗原にも結合・反応する現象。詳しく →性・オフターゲット結合や製造適性（発現・凝集・粘度）を並行して見ておくと後戻りが減ります。
薬効・作用機序
標的に結合し・細胞に入り・狙った作用が出るかを、細胞から動物モデルまでで確かめます。「効くか」の中身はモダリティ抗体・低分子・核酸・細胞治療など、医薬品の種類・創薬手法の区分。詳しく →ごとに大きく変わります。
結合・取り込み・発現評価
標的に結合し、細胞に入り、意図した分子効果（発現・ノックダウン）まで到達するか
やること（手法・実験）SPR金属薄膜表面での光の共鳴変化を利用し、分子同士の結合と解離をリアルタイムに測る手法です。抗体などの親和性評価に広く使われます。詳しく →（Biacore等）またはBLIセンサー先端に結合した分子の膜厚変化を光の干渉で捉え、抗体などの結合・解離のしやすさ（親和性）をリアルタイムで測る手法です。詳しく →（Octet等）で抗原との結合速度論を測定し、kon/koff/KDを算出。細胞表面抗原で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 →で細胞への結合を確認し、必要に応じて内在化（インターナリゼーション）を評価。読み出し・指標KD（結合親和性）、kon/koff、細胞結合陽性率・MFI、内在化率留意点精製抗原の配向・密度や再結合（アビディティ複数の結合点による見かけの結合力の高まり。多価化で強まる。詳しく →）の影響がkon/koffの解釈を左右するため、固定化方式と対照（アイソタイプ）の設定が重要になります。- やること（手法・実験）MoAに応じてレポーター/一次細胞アッセイを選択。中和は標的経路の遮断、アゴニスト受容体に結合してそれを活性化し、生体反応を起こす作用をもつ分子。作動薬とも呼ばれる。詳しく →は受容体活性化、エフェクター機能はADCC抗体FcがNK細胞などのFcγRIIIaに結合し、そのエフェクター細胞に標的細胞を傷害させる作用。詳しく →・CDC・ADCPマクロファージなどの貪食細胞が、抗体で覆われた標的細胞をFcγRを介して丸ごと取り込む作用。を評価。ADCC/ADCPは標的発現細胞＋エフェクター（NK/マクロファージ）を用いる系のほか、FcγR免疫細胞側にある抗体Fcの受け皿となる受容体。活性化型と抑制型があり、両者のバランスが効く。詳しく →を組み込んだルシフェラーゼ・レポーター細胞での代替測定、CDCは補体添加で測定読み出し・指標中和/活性化のEC50応答を半分まで立ち上げる濃度のことで、作動薬など活性化系の効力指標に使う。詳しく →・IC50、ADCC抗体FcがNK細胞などのFcγRIIIaに結合し、そのエフェクター細胞に標的細胞を傷害させる作用。詳しく →・CDC・ADCPマクロファージなどの貪食細胞が、抗体で覆われた標的細胞をFcγRを介して丸ごと取り込む作用。の最大溶解率・レポーターシグナル、相対力価検体の力価を標準品と比べて表す値。生物系の日間変動を比で打ち消せる。詳しく →留意点レポーターアッセイは品質管理原料・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 →向けに再現性が高い一方、一次細胞での確認が生物学的関連性の裏づけになります。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 →（アフコシル化Fc糖鎖の根元のフコース（コアフコース）を欠いた状態。FcγRIIIaへの結合が強まりADCCが増強する。詳しく →）はADCC抗体FcがNK細胞などのFcγRIIIaに結合し、そのエフェクター細胞に標的細胞を傷害させる作用。詳しく →活性に影響します。（モダリティ抗体・低分子・核酸・細胞治療など、医薬品の種類・創薬手法の区分。詳しく →差）FcRnリサイクルで血中半減期は週単位、標的介在性クリアランス（TMDD）で非線形PKになり得ます深掘り中和・機能アッセイ
- やること（手法・実験）in vitro生きた動物の体外で、試験管やシャーレなどを用いて細胞・組織・分子レベルで行う実験を指す用語。詳しく →で結合・中和・ADCC抗体FcがNK細胞などのFcγRIIIaに結合し、そのエフェクター細胞に標的細胞を傷害させる作用。詳しく →/CDC/アゴニスト受容体に結合してそれを活性化し、生体反応を起こす作用をもつ分子。作動薬とも呼ばれる。詳しく →等の機能を確認し、in vivoは腫瘍ゼノグラフト（免疫不全マウス）やsyngeneic免疫のあるマウスに同系統由来の腫瘍を移植し、免疫を介した作用を評価するモデル。/同系モデルで評価します。ヒト標的にしか結合しない場合は、ヒト標的ノックインゲノムの狙った座位に目的の遺伝子を組み込むこと。挿入位置を制御でき挿入変異リスクを抑える。詳しく →/トランスジェニックマウスや、齧歯類標的に対するサロゲート抗体を用います。免疫チェックポイント等は免疫系込みのsyngeneic系が必要になります。読み出し・指標標的占有薬が狙った標的に実際どれだけ結合しているかの度合い。標的占有とも呼ばれる。・中和活性・ADCC抗体FcがNK細胞などのFcγRIIIaに結合し、そのエフェクター細胞に標的細胞を傷害させる作用。詳しく →/CDC、腫瘍増殖抑制（TGI）・生存、薬効とPK/標的占有の関係留意点種交差反応ある抗原に対して生じた抗体が、構造の類似した別の抗原にも結合・反応する現象。詳しく →性の有無で使えるモデルが決まります。ヒト化・トランスジェニック系はヒト生物学を完全には再現しません深掘り薬効モデル評価
バイオマーカー・PD評価
作用が体内で起きているか（薬効・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 →の発現）を、どのマーカーと測定法で読むか
やること（手法・実験）標的占有薬が狙った標的に実際どれだけ結合しているかの度合い。標的占有とも呼ばれる。率（receptor occupancy, RO）を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 →で測定し、下流シグナル（リン酸化タンパク等）や標的経路のバイオマーカーを評価。可溶性標的なら遊離/総リガンド濃度をリガンド結合アッセイ（ELISA抗原と抗体の結合を酵素反応による発色などで検出し、目的の物質の有無や量を測る手法です。不純物や力価の測定に広く使われます。詳しく →等）で測定読み出し・指標RO（%）、遊離標的濃度、下流シグナル・機能マーカーの変化留意点ROアッセイは遊離受容体・総受容体・薬剤結合受容体のどれを測るか設計で明確化する必要があります。可溶性標的が薬剤と複合体を作る場合はTMDD（標的介在性薬物動態投与した薬が体内で吸収・分布・代謝・排泄されていく挙動。ADCではDARが大きく影響する。詳しく →）がPKにも影響します深掘りバイオマーカー・PD評価
PK/PD・曝露評価
血中濃度・半減期・作用持続を、モダリティ抗体・低分子・核酸・細胞治療など、医薬品の種類・創薬手法の区分。詳しく →ごとにどの分析物・どの手法で見るか
やること（手法・実験）リガンド結合アッセイ（ELISA抗原と抗体の結合を酵素反応による発色などで検出し、目的の物質の有無や量を測る手法です。不純物や力価の測定に広く使われます。詳しく →等）で血清中濃度を測定し、母集団PK／TMDDモデルで解析します。FcRnリサイクリングによる長い半減期と、標的介在クリアランス（TMDD）に由来する非線形PKを評価します読み出し・指標血清中濃度、半減期（週単位）、CL/Vd、AUC・Cmax投与後に達する最も高い血中濃度。薬がどれくらいの速さで届くかの指標。詳しく →、非線形性（用量比例性からの逸脱承認された手順や規格から外れた事象。GMPでは発見したら記録し、製品品質への影響を評価してロットの可否を判断します。詳しく →）留意点抗薬物抗体（ADA）投与した薬に対して患者の体内でできる抗体。効果や安全性に影響しうるため監視される。はクリアランス亢進・曝露低下として現れるため、PKと免疫原性薬そのものが患者の免疫応答を誘発しやすい性質。凝集体や不純物、投与経路、患者背景などが要因になる。詳しく →を併せて解釈します。標的発現量が消失に効くため用量域で挙動が変わります組織分布・biodistribution
目的の組織・細胞に届いているか、そして不要な臓器（特に肝・脾や生殖腺）へ過度に集まっていないかを、組織別にどう定量するか。
やること（手法・実験）放射標識体（¹²⁵I/¹¹¹In等）を用いた組織分布試験、または免疫組織化学・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 →/MSでの組織中濃度測定。血漿曝露（PK）と組織/血漿比から推定することも多いです。FcRnや標的抗原発現組織への分布を評価します。読み出し・指標組織別の標識体濃度（%ID/g）または組織中抗体濃度、組織/血漿比留意点完全長IgGは大きく血管透過が限られるため、標的抗原発現と血流に分布が強く依存します。FcRnによる血中半減期の長さも組織曝露に影響します。深掘り組織分布評価
免疫原性・ADA
抗薬物抗体（ADA）投与した薬に対して患者の体内でできる抗体。効果や安全性に影響しうるため監視される。や免疫反応をどのモダリティ抗体・低分子・核酸・細胞治療など、医薬品の種類・創薬手法の区分。詳しく →でどう捉えるか
やること（手法・実験）スクリーニング／確認／中和の階層アッセイ。結合ADAはブリッジングELISA抗原と抗体の結合を酵素反応による発色などで検出し、目的の物質の有無や量を測る手法です。不純物や力価の測定に広く使われます。詳しく →やECL（例：MSD）で検出し、確認はドラッグ競合、中和抗体（NAb）は細胞ベースまたは競合リガンド結合アッセイで評価します。ADAの結合特性・速度論の特性解析規格試験より高い分解能で製品の品質特性を詳しく調べること。比較可能性の評価などで用いる。詳しく →にはSPR金属薄膜表面での光の共鳴変化を利用し、分子同士の結合と解離をリアルタイムに測る手法です。抗体などの親和性評価に広く使われます。詳しく →／BLIセンサー先端に結合した分子の膜厚変化を光の干渉で捉え、抗体などの結合・解離のしやすさ（親和性）をリアルタイムで測る手法です。詳しく →を用いることがあります読み出し・指標ADA発生率・力価、中和抗体の有無、ADA陽性群でのPK（クリアランス亢進）・曝露量の変化との相関留意点非臨床で検出される抗薬物抗体は動物由来の異種（ゼノジェニック）反応が主で、ヒトでの発生率の予測には使えません深掘り免疫原性・ADAオフターゲット・交差反応性
意図しない標的・組織・配列への作用を、モダリティ抗体・低分子・核酸・細胞治療など、医薬品の種類・創薬手法の区分。詳しく →ごとに適した方法で評価できているか
やること（手法・実験）ヒト組織交差反応性抗体が想定外の正常組織に結合しないかを網羅的に調べる評価。詳しく →試験（TCRT細胞が抗原を認識する受容体。他家CAR-Tではこれを壊してGvHDを防ぐ設計がある。詳しく →）を実施。凍結ヒト正常組織パネル（概ね30組織以上、FDA/EMAの想定を満たす範囲）に対し、被験抗体自体を検出試薬として免疫組織化学染色し、標的発現組織との整合と想定外の膜/細胞質細胞膜の内側のうち、核を除いた部分です。タンパク質の合成や多くの代謝反応がここで進みます。詳しく →染色の有無を確認します。標的以外への結合可能性の把握に用います。読み出し・指標組織別の染色パターン（陽性部位・染色局在・強度）、標的発現との整合性深掘り組織交差反応性- やること（手法・実験）薬理学的に妥当な関連動物種（多くはサル、標的交差性次第で選定）で反復投与毒性（ICH S6(R1)バイオ医薬品の非臨床安全性評価の考え方を示すICHガイドライン。種選択などの枠組みを定める。詳しく →）。標的関連毒性・サイトカイン放出、必要に応じ組織交差反応性抗体が想定外の正常組織に結合しないかを網羅的に調べる評価。詳しく →（TCRT細胞が抗原を認識する受容体。他家CAR-Tではこれを壊してGvHDを防ぐ設計がある。詳しく →）や免疫原性薬そのものが患者の免疫応答を誘発しやすい性質。凝集体や不純物、投与経路、患者背景などが要因になる。詳しく →のモニタリングを組み込む。DNA相互作用がないため標準的な遺伝毒性化合物が遺伝子や染色体を傷つける性質。点突然変異や染色体損傷を含み、複数の試験で分担して調べる。詳しく →バッテリーは通常不要（S6(R1)）。初回ヒト用量は作動性が強い場合MABEL薬の作用がごくわずかに出始めると見込む用量で、抗体など高リスク薬の初回量設計に使う。詳しく →の考え方で設定する。読み出し・指標NOAEL無毒性量。毒性試験で有害な影響が認められなかった最大の用量。PDE算出の出発点になる。詳しく →/HNSTD、標的臓器、TK/免疫原性薬そのものが患者の免疫応答を誘発しやすい性質。凝集体や不純物、投与経路、患者背景などが要因になる。詳しく →（ADA）、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 →、可逆性留意点FcRnリサイクルで半減期が週単位・標的介在性クリアランス（TMDD）で非線形になりやすい。抗がん抗体はICH S9進行がん治療薬に特化した非臨床評価に関する国際ガイドラインで、対象患者の状況を踏まえた安全性試験の実施範囲・時期を規定している。詳しく →で試験の範囲・期間を合理化し、関連種が1種のみのこともある深掘り毒性・安全性薬理
初回投与量設計
ヒト初回投与量（FIH）をどの根拠から設計するか
やること（手法・実験）免疫作動性・アゴニスト活性がある場合はNOAEL無毒性量。毒性試験で有害な影響が認められなかった最大の用量。PDE算出の出発点になる。詳しく →基準ではなくMABEL薬の作用がごくわずかに出始めると見込む用量で、抗体など高リスク薬の初回量設計に使う。詳しく →（最小予測薬理作用量）を採用。受容体占有率細胞表面などの受容体のうち、薬に結合されて埋まっている割合。標的結合の直接的な指標。詳しく →・in vitro生きた動物の体外で、試験管やシャーレなどを用いて細胞・組織・分子レベルで行う実験を指す用語。詳しく →薬理・PK/PDから逆算し、複数手法の中で最も保守的な値を選ぶ（TGN1412初回ヒト投与でサイトカイン放出の重篤な反応を起こした抗CD28抗体で、MABEL普及の契機。詳しく →の教訓、EMA 2007／改訂2017 FIHガイドライン）。標的作用が穏やかならMRSD感度の高い種のHEDを安全係数で割って求める、最初に投与してよい上限量。詳しく →も可。深掘り初回投与量設計