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。の発現目的タンパク質をコードする遺伝子を宿主細胞内で転写・翻訳させ、機能的なタンパク質として産生させる工程。)を、どのマーカーと測定法で読むか
PDバイオマーカーは、投与された薬剤が意図した標的・経路に実際に作用していることを生体内で確認する直接的な証拠になります。PKと結びつけて用量選択や投与間隔の設計、有効性の裏づけに用いるため、モダリティごとに「何を測れば作用の証拠になるか」を最初に定義しておく必要があります。
共通の考え方いずれのモダリティでも、標的への到達(曝露)と作用(PD応答)を分けて捉え、PK/PD関係として関連づける考え方は共通です。可能なら近位マーカー(標的そのものへの作用)と遠位マーカー(下流・機能的応答)を組み合わせ、測定法はfit-for-purposeで妥当性を確認したアッセイで定量します。
モダリティ別の進め方(7比較)
このトピックで使う装置・試薬61件
装置・試薬の多くはモダリティを問わず共通に使われます。ここでは各モダリティの文脈での使い方として示しており、名称のリンク先(製品ガイド)は横断で参照できます。
抗体9件
- フローサイトメーター(標的占有率RO測定)BD FACSymphony A5 SE、Cytek Aurora(5L)、Beckman Coulter CytoFLEX / CytoFLEX S、BD FACSCanto II
- 電気化学発光(ECL)マルチプレックスリーダー(リン酸化タンパク・下流シグナル)Meso Scale Discovery MESO QuickPlex SQ 120、MSD MESO SECTOR S 600
- マイクロプレートリーダー(ELISA/リガンド結合アッセイ)Molecular Devices SpectraMax iD5、BMG LABTECH CLARIOstar Plus、Tecan Infinite M Nano+
- 自動化ナノリットル免疫測定システム(遊離/総リガンド定量)Gyros Protein Technologies Gyrolab xPlore / xPand、Bio-Rad Bio-Plex 200(Luminex)
- 超高感度シングルモレキュール免疫測定装置(低濃度バイオマーカー)Quanterix Simoa HD-X、Quanterix SR-X
- 蛍光標識抗体(RO測定用・受容体/薬剤検出)BD Biosciences BD Horizon 各種蛍光標識mAb、BioLegend PE/APC標識抗体、Thermo Fisher eBioscience 標識抗体
- リン酸化タンパク定量アッセイキット(下流シグナル)MSD Phospho/Total Protein Assays(pERK/pSTAT等)、Thermo Fisher ProcartaPlex phospho-protein パネル、Cell Signaling Technology PathScan ELISA
- 遊離/総リガンド定量ELISAキット(可溶性標的)R&D Systems Quantikine ELISA、Thermo Fisher Human ELISA Kit、Gyros Gyrolab キット化試薬
- 細胞染色・生死判別試薬(フロー前処理)Thermo Fisher LIVE/DEAD Fixable Dead Cell Stain、BD FACS Lysing Solution、BioLegend Zombie Fixable Viability Kit
ADC10件
- フローサイトメーター(抗体側RO・アポトーシス/有糸分裂指標)BD FACSymphony A5 SE、Beckman Coulter CytoFLEX、Cytek Aurora
- 自動IHC染色装置(DNA損傷γH2AX・アポトーシスマーカー)Leica BOND-RX / BOND-III、Roche VENTANA DISCOVERY ULTRA、Roche VENTANA BenchMark
- デジタルパソロジー・スライドスキャナ(IHC定量画像解析)Leica Aperio GT 450、Hamamatsu NanoZoomer S360、Roche VENTANA DP 200
- LC-MS/MS(放出ペイロード濃度定量・トリプル四重極)SCIEX Triple Quad 7500 / API 5000、Waters Xevo TQ-XS / TQ-S、Thermo Fisher TSQ Altis
- UPLC/HPLC(LC-MS/MS前段分離)Waters ACQUITY UPLC I-Class、Agilent 1290 Infinity II、Thermo Fisher Vanquish
- 抗γH2AX(Ser139)抗体(DNA損傷型ペイロード)Cell Signaling Technology Phospho-Histone H2A.X (Ser139) (20E3)、Sigma-Aldrich/Millipore Anti-phospho-Histone H2A.X (JBW301)、Thermo Fisher Invitrogen (RM224)
- アポトーシス検出IHC試薬(微小管阻害/一般毒性)Cell Signaling Technology SignalStain Cleaved Caspase-3 (Asp175) IHC Kit、Abcam anti-cleaved Caspase-3 antibody
- 有糸分裂・増殖マーカー抗体(微小管阻害型ペイロード)Cell Signaling Technology Phospho-Histone H3 (Ser10)、Agilent Dako Ki-67 (MIB-1)、Abcam anti-alpha Tubulin
- IHC検出・可視化キット(DAB発色)Vector Laboratories ImmPRESS / DAB Substrate Kit、Agilent Dako EnVision FLEX、Roche VENTANA DISCOVERY DAB
- LC-MS/MS用ペイロード標準品・内標準・SPE消耗品MMAE/DM1 等ペイロード認証標準品(各社)、Waters Oasis HLB 固相抽出プレート、安定同位体標識内標準
mRNA-LNP9件
- マイクロプレートリーダー(産物タンパクELISA)Molecular Devices SpectraMax iD5、BMG LABTECH CLARIOstar Plus、Tecan Infinite 200 PRO
- 超高感度免疫測定装置(低発現産物タンパク)Quanterix Simoa HD-X、MSD MESO QuickPlex SQ 120、Gyros Gyrolab xPlore
- LC-MS/MS(翻訳産物タンパクの定量)SCIEX Triple Quad 7500、Thermo Fisher TSQ Altis、Waters Xevo TQ-XS
- リアルタイムPCRシステム(導入mRNA量RT-qPCR)Thermo Fisher Applied Biosystems QuantStudio 7 Flex、Bio-Rad CFX96 / CFX Opus、Roche LightCycler 480
- 免疫応答評価用フローサイトメーター/ELISpotリーダー(機能的マーカー)Cytek Aurora、BD FACSymphony、CTL ImmunoSpot S6 Analyzer
- 産物タンパク定量ELISA/免疫測定キットR&D Systems Quantikine ELISA、Thermo Fisher Human ELISA Kit、MSD U-PLEX/R-PLEX アッセイ
- RNA抽出・逆転写・qPCRマスターミックス(mRNA定量)Qiagen RNeasy Kit、Thermo Fisher TaqMan Gene Expression Assays / TaqMan Fast Advanced Master Mix、Bio-Rad iScript / SsoAdvanced
- 抗原特異的免疫応答評価試薬(ワクチン用途)Mabtech ELISpot Kit(IFN-γ)、抗原ペプチドプール、BD Cytometric Bead Array(サイトカイン)
- LC-MS用トリプシン消化・ペプチド定量試薬Promega Sequencing Grade Modified Trypsin、安定同位体標識ペプチド内標準、Waters Oasis 固相抽出
AAV9件
- デジタルPCR(ddPCR)システム(ベクターゲノムコピー数)Bio-Rad QX200 / QX600 Droplet Digital PCR System、Bio-Rad QX ONE、Thermo Fisher QuantStudio Absolute Q
- リアルタイムPCRシステム(VCN・transgene mRNA RT-qPCR)Thermo Fisher Applied Biosystems QuantStudio 7 Flex、Bio-Rad CFX96、Roche LightCycler 480
- マイクロプレートリーダー(transgene産物ELISA・酵素活性)Molecular Devices SpectraMax iD5、BMG LABTECH CLARIOstar Plus、Tecan Infinite M Nano+
- 超高感度免疫測定/自動免疫測定装置(低発現産物タンパク)Quanterix Simoa HD-X、Gyros Gyrolab xPand、MSD MESO SECTOR S 600
- LC-MS/MS(transgene産物タンパク定量)SCIEX Triple Quad 7500、Waters Xevo TQ-XS、Thermo Fisher TSQ Altis
- ddPCR/qPCR試薬・プローブ(ベクターゲノム/transgene)Bio-Rad ddPCR Supermix for Probes / AAV ddPCR Assays、Thermo Fisher TaqMan Gene Expression Assays、Bio-Rad Droplet Generation Oil
- 核酸抽出キット(組織/血中DNA・RNA)Qiagen DNeasy / RNeasy Kit、Thermo Fisher MagMAX Nucleic Acid Isolation Kit
- transgene産物タンパク定量ELISAキットR&D Systems Quantikine ELISA、Thermo Fisher Invitrogen ELISA Kit、MSD U-PLEX アッセイ
- 酵素活性測定試薬(酵素補充型の機能マーカー)Sigma-Aldrich 蛍光/発色基質(4-MU 誘導体等)、各酵素向け Activity Assay Kit(Abcam等)
核酸8件
- デジタルPCR(ddPCR)システム(標的mRNAノックダウン絶対定量)Bio-Rad QX200 / QX600 Droplet Digital PCR System、Thermo Fisher QuantStudio Absolute Q
- リアルタイムPCRシステム(標的mRNA RT-qPCR)Thermo Fisher Applied Biosystems QuantStudio 7 Flex、Bio-Rad CFX96 / CFX Opus、Roche LightCycler 480
- マイクロプレートリーダー(標的タンパクELISA)Molecular Devices SpectraMax iD5、BMG LABTECH CLARIOstar Plus、Tecan Infinite 200 PRO
- 超高感度免疫測定装置(低発現標的タンパク)Quanterix Simoa HD-X、MSD MESO QuickPlex SQ 120、Gyros Gyrolab xPlore
- LC-MS/MS(標的タンパク・スプライシング産物補完定量)SCIEX Triple Quad 7500、Waters Xevo TQ-XS、Thermo Fisher TSQ Altis
- RNA抽出・逆転写・qPCR/ddPCR試薬(mRNAノックダウン)Qiagen RNeasy Kit、Thermo Fisher TaqMan Gene Expression Assays / High-Capacity cDNA RT Kit、Bio-Rad ddPCR Supermix for Probes
- 標的タンパク定量ELISA/免疫測定キットR&D Systems Quantikine ELISA、Thermo Fisher Human ELISA Kit、MSD U-PLEX/R-PLEX
- スプライシング産物解析試薬(ASOスプライス調整型)Thermo Fisher Custom TaqMan Assays(エクソン境界)、Bio-Rad ddPCR プローブ(アイソフォーム識別)
細胞治療9件
- フローサイトメーター(投与細胞の拡大・持続、標的細胞消失/B細胞アプラジア追跡)BD FACSymphony A5 SE、Cytek Aurora、Beckman Coulter CytoFLEX / DxFLEX、BD FACSLyric
- デジタルPCR(ddPCR)システム(ベクター/導入遺伝子コピー数・体内動態)Bio-Rad QX200 / QX600 Droplet Digital PCR System、Thermo Fisher QuantStudio Absolute Q
- リアルタイムPCRシステム(transgene/ベクターqPCR)Thermo Fisher Applied Biosystems QuantStudio 7 Flex、Bio-Rad CFX96、Roche LightCycler 480
- 多項目イムノアッセイ/ECL・Luminexリーダー(血中サイトカイン)MSD MESO QuickPlex SQ 120、Bio-Rad Bio-Plex 200、Luminex/Thermo Fisher xMAP INTELLIFLEX
- マイクロプレートリーダー/超高感度免疫測定(サイトカインELISA)Molecular Devices SpectraMax iD5、Quanterix Simoa HD-X、Tecan Infinite M Nano+
- 蛍光標識抗体パネル(CAR検出・免疫表現型・B細胞マーカー)BioLegend / BD Biosciences CD19・CD3・CD4・CD8 標識抗体、抗CAR検出試薬(抗idiotype/protein L)、Miltenyi Biotec CAR Detection Reagent(CD19/BCMA等 抗原特異的)
- サイトカイン多項目イムノアッセイキット(IL-6・IFN-γ・TNF-α等)MSD V-PLEX Proinflammatory Panel、Thermo Fisher ProcartaPlex Cytokine Panel、BioLegend LEGENDplex、BD Cytometric Bead Array
- ベクター/導入遺伝子コピー数定量PCR試薬Bio-Rad ddPCR Supermix for Probes、Thermo Fisher TaqMan Copy Number Assays、WPRE/導入遺伝子特異的プローブ
- 細胞処理・生死判別・溶血試薬(フロー前処理)Thermo Fisher LIVE/DEAD Fixable Stain、BD FACS Lysing Solution、BioLegend Zombie Viability Kit
低分子7件
- 電気化学発光イムノアッセイ(微量PDマーカーの高感度定量)Meso Scale Discovery MESO QuickPlex SQ 120、MSD SECTORシリーズ
- キャピラリー電気泳動式ウエスタン(リン酸化タンパクの定量)Bio-Techne ProteinSimple Jess
- LC-MS/MS(内因性代謝物・基質の定量)SCIEX Triple Quad 7500、Thermo Fisher TSQ Altis
- リアルタイムPCR(遺伝子発現のPD評価)Thermo Fisher QuantStudio 7 Flex、Bio-Rad CFX Opus
- 電気化学発光アッセイキットMSD U-PLEX / V-PLEX アッセイ
- リン酸化特異抗体Cell Signaling Technology、Abcam
- 遺伝子発現アッセイThermo Fisher TaqMan Gene Expression Assays
一次資料ICH S6(R1)(バイオテクノロジー応用医薬品の非臨床安全性評価)、ICH M3(R2)(非臨床安全性試験の実施時期)、ICH S9(抗悪性腫瘍薬の非臨床評価)、ICH S12(遺伝子治療製品の非臨床生体内分布)。遺伝子治療・細胞治療はFDA Guidance for Industry「Preclinical Assessment of Investigational Cellular and Gene Therapy Products」およびEMAの遺伝子/細胞治療関連ガイドラインを参照。