機能アッセイ・MoA確認
狙った作用機序(MoA)薬がどのように効くかの仕組み。力価試験はできる限りこれを反映した活性を測る。が細胞・組織レベルで実際に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。し、期待する効力(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。/IC50対象の働きを半分に抑えるのに必要な薬物濃度で、値が小さいほど強く阻害する。hERG阻害の強さを表す。)を示すか
狙った標的への結合や体内送達が確認できても、それが目的の生物学的作用に結びつくとは限りません。機能アッセイでMoAを再現し効力を定量することで、後続の薬理・毒性評価やロット間の品質(力価)比較の基盤を作ります。
共通の考え方いずれのモダリティでも「標的依存性(陰性対照・非標的細胞・スクランブル配列などで特異性を示す)」と「用量反応から算出する定量指標(EC50/IC50や最大効果)」を軸に、細胞・組織レベルで狙った表現型が出るかを確認します。開発後半では力価アッセイとして標準化し、参照標準に対する相対力価で評価する流れが基本です。
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64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10件
- マイクロプレート・ルミノメーター(レポーターアッセイ読み取り)Promega GloMax Discover / GloMax Navigator、BMG LABTECH CLARIOstar、Tecan Spark
- フローサイトメーター(標的細胞死・エフェクター細胞解析)BD FACSymphony A5、Beckman Coulter CytoFLEX / CytoFLEX LX、Thermo Fisher Attune NxT
- リアルタイム細胞解析(インピーダンス法での傷害モニタリング)Agilent xCELLigence RTCA MP、Sartorius Incucyte SX5(ライブセルイメージング)
- CO2インキュベーター・BSC(一次細胞/レポーター細胞培養)Thermo Fisher Heracell Vios、Panasonic/PHCbi MCO-170AIC
- ADCCレポーターバイオアッセイ(FcγRIIIa-NFAT-Luc Jurkat)Promega ADCC Reporter Bioassay V Variant、BPS Bioscience ADCC Bioassay Effector Cell V Variant NFAT-Luc Jurkat (60541)
- ADCPレポーターバイオアッセイ(FcγRIIa-NFAT-Luc)Promega FcγRIIa-H ADCP Reporter Bioassay
- CDCバイオアッセイ/補体依存性細胞傷害キットSvar Life Science iLite CDC Bioassay、正常ヒト血清補体(Complement Technology Normal Human Serum / QuidelOrtho Human Complement Standard)
- 細胞傷害・生存ルミネッセンスアッセイPromega CellTiter-Glo、Promega CytoTox-Glo Cytotoxicity Assay
- エフェクター一次細胞・分離キット(NK/PBMC)Miltenyi Biotec NK Cell Isolation Kit / MACS、STEMCELL EasySep Human NK Cell Isolation Kit
- サイトカイン定量(活性化・機能確認)R&D Systems Human IFN-γ Quantikine ELISA、Meso Scale Discovery (MSD) U-PLEX
ADC9件
- マイクロプレート・ルミノメーター/リーダー(生存・傷害測定)Promega GloMax Discover、BMG LABTECH CLARIOstar、Tecan Infinite M Plex
- フローサイトメーター(抗原発現・内在化・コカルチャー識別)Beckman Coulter CytoFLEX、BD FACSymphony A5、Thermo Fisher Attune NxT
- ライブセルイメージング/リアルタイム細胞解析(バイスタンダー・傷害動態)Sartorius Incucyte SX5、Agilent xCELLigence RTCA
- 共焦点/ハイコンテントイメージング(内在化・ライソソーム輸送)Molecular Devices ImageXpress Micro Confocal、PerkinElmer/Revvity Opera Phenix Plus
- 細胞生存・細胞傷害ルミネッセンスアッセイ(バイスタンダー含む)Promega CellTiter-Glo、Promega CytoTox-Glo
- アポトーシス検出アッセイ(ペイロード作用機序確認)Promega Caspase-Glo 3/7 Assay、BD Pharmingen Annexin V-FITC / PI
- 抗原陽性/陰性細胞パネル(標的依存性の対照)ATCC ヒト腫瘍細胞株(例:SK-BR-3, MDA-MB-468)、標的抗原ノックアウト/過剰発現アイソジェニック株
- 内在化・抗体標識試薬(抗原介在取り込み評価)Promega HiBiT/NanoBiT内在化系、pH感受性色素 pHrodo(Thermo Fisher)標識抗体
- 対照試薬(アイソタイプ・非結合対照抗体)アイソタイプ対照ヒトIgG1(例:BioXCell InVivoMAb human IgG1 isotype control)
mRNA-LNP9件
- マイクロプレート・ルミノメーター/マルチモードリーダー(レポーター・酵素活性)Promega GloMax Discover、BMG LABTECH CLARIOstar、Tecan Spark
- フローサイトメーター(発現タンパク・抗原提示・T/B細胞応答)Beckman Coulter CytoFLEX、BD FACSymphony A5、Thermo Fisher Attune NxT
- ELISpot/FluoroSpotリーダー(抗原特異的T/B細胞応答)Mabtech IRIS、Cellular Technology Limited (CTL) ImmunoSpot S6
- ハイコンテント/蛍光イメージング(発現局在・免疫蛍光)Molecular Devices ImageXpress、Sartorius Incucyte SX5
- レポーター遺伝子mRNA発現アッセイ(翻訳量)Promega Luciferase Assay System / ONE-Glo、eGFP mRNA-LNP(HEK293T/A549等でのGFP発現)
- 発現タンパク定量ELISA(目的タンパク量)R&D Systems Quantikine ELISA、Meso Scale Discovery (MSD) アッセイ
- 抗原特異的T細胞応答(ワクチン機能確認)Mabtech ELISpot Pro Human IFN-γ、CTL ImmunoSpot Human IFN-γ、Mabtech FluoroSpot Flex IFN-γ/TNF-α/IL-2/Granzyme B
- トランスフェクション対象細胞・培地ATCC HEK293 / A549 / Vero、初代ヒトPBMC/樹状細胞
- サイトカイン多重測定(応答プロファイル)Luminex ヒトサイトカインパネル(Thermo Fisher ProcartaPlex 等)、MSD U-PLEX
AAV9件
- リアルタイムPCR/ddPCR(感染力価・機能的力価、TCID50読み取り)Thermo Fisher QuantStudio、Bio-Rad CFX、Bio-Rad QX200 Droplet Digital PCR
- マイクロプレートリーダー(酵素活性・分泌タンパク活性・レポーター)BMG LABTECH CLARIOstar、Promega GloMax Discover、Tecan Infinite M Plex
- フローサイトメーター(蛍光トランスジーン発現・形質導入率)Beckman Coulter CytoFLEX、Thermo Fisher Attune NxT
- CO2インキュベーター・BSC(患者由来/疾患モデル細胞培養)Thermo Fisher Heracell Vios、PHCbi MCO-170
- 感染力価(機能的力価)/TCID50アッセイ試薬AAV感染性力価用細胞(HeLaRC32、HEK293)+野生型アデノウイルス5共感染、qPCR/ddPCR検出試薬
- 分泌型タンパク活性・定量アッセイ(培地中活性)発色基質による酵素活性測定、目的タンパクELISA(R&D Systems Quantikine 等)
- 細胞内酵素活性・基質代謝アッセイ(欠損機能回復)蛍光/発色酵素基質キット(例:4-MU基質によるリソソーム酵素活性)
- レポーター系・トランスジーン発現検出GFPレポーター、Promega Luciferase Assay System、RT-qPCR用逆転写・SYBR/TaqMan試薬
- 患者由来/疾患モデル細胞患者由来線維芽細胞・iPS細胞由来分化細胞、疾患モデル細胞株
核酸9件
- リアルタイムPCR(標的mRNAノックダウン定量)Thermo Fisher QuantStudio、Bio-Rad CFX96/CFX Opus、Roche LightCycler 480
- 自動キャピラリー電気泳動/ウエスタン(標的タンパク定量)Bio-Techne ProteinSimple Jess / Simple Western、Bio-Rad ChemiDoc(従来ウエスタン検出)
- マイクロプレートリーダー(下流表現型・レポーター・生存)BMG LABTECH CLARIOstar、Tecan Spark、Molecular Devices SpectraMax
- フローサイトメーター/ハイコンテント(表現型変化)Beckman Coulter CytoFLEX、Molecular Devices ImageXpress
- RNA抽出・逆転写・qPCR試薬(mRNA定量)Qiagen RNeasy、Thermo Fisher TaqMan Gene Expression Assays、Bio-Rad iScript cDNA Synthesis Kit
- ウエスタン/キャピラリー免疫測定試薬(タンパク定量)Bio-Techne ProteinSimple Jess用試薬、標的特異抗体(Cell Signaling Technology 等)
- トランスフェクション試薬(siRNA/ASO導入)Thermo Fisher Lipofectamine RNAiMAX、Horizon Discovery DharmaFECT、ASOはgymnotic uptake(試薬なし)併用
- 陰性対照核酸(配列特異性の確認)スクランブル/ノンターゲティングsiRNA(Horizon Dharmacon ON-TARGETplus Non-targeting)、ミスマッチASO
- 細胞生存・毒性アッセイ(下流表現型/オフターゲット確認)Promega CellTiter-Glo、Promega CytoTox-Glo
細胞治療10件
- マイクロプレート・ルミノメーター(ルシフェラーゼ・キリングアッセイ)Promega GloMax Discover、BMG LABTECH CLARIOstar、Tecan Spark
- フローサイトメーター(フローベースキリング・活性化マーカー・増殖)BD FACSymphony A5、Beckman Coulter CytoFLEX、Thermo Fisher Attune NxT
- リアルタイム細胞解析/ライブセルイメージング(抗原特異的傷害動態)Agilent xCELLigence RTCA、Sartorius Incucyte SX5
- 多重サイトカイン測定装置(IFN-γ等プロファイル)Luminex 200 / MAGPIX、Meso Scale Discovery (MSD) QuickPlex SQ 120、Bio-Techne Ella
- ELISpot/FluoroSpotリーダー(サイトカイン分泌細胞計数)Mabtech IRIS、CTL ImmunoSpot S6
- ルシフェラーゼベース・キリングアッセイ試薬(標的細胞発現Luc)Promega Bright-Glo / ONE-Glo(ホタルルシフェラーゼ標的細胞)、Promega CytoTox-Glo
- フローベース細胞傷害・生存色素Thermo Fisher CellTrace CFSE、Calcein-AM、7-AAD / DAPI(生死判定)
- IFN-γ等サイトカイン定量(ELISA/多重/ELISpot)R&D Systems Human IFN-γ Quantikine ELISA、MSD U-PLEX/V-PLEX、Mabtech ELISpot Pro Human IFN-γ
- 抗原陽性/陰性標的細胞・エフェクター拡大用試薬標的抗原発現/ノックアウト細胞株(ATCC等)、Miltenyi/STEMCELL T細胞分離キット、抗CD3/CD28刺激(Miltenyi MACS GMP T Cell TransAct、Thermo Dynabeads)
- 増殖トラッキング試薬(E:T比での拡大測定)Thermo Fisher CellTrace Violet、CountBright Absolute Counting Beads
低分子8件
- マルチモードプレートリーダー(酵素・細胞アッセイ)BMG LABTECH PHERAstar FSX、Molecular Devices SpectraMax iD5
- キャピラリー電気泳動式ウエスタン(下流シグナルの定量)Bio-Techne ProteinSimple Jess、ProteinSimple Wes
- フローサイトメーター(細胞周期・アポトーシス等の表現型)BD FACSymphony、Cytek Aurora
- ハイコンテントイメージング(局在変化・表現型解析)Molecular Devices ImageXpress Confocal、PerkinElmer Opera Phenix
- 酵素アッセイ試薬Promega ADP-Glo Kinase Assay、Promega Kinase-Glo、Cisbio HTRF KinEASE
- 標的エンゲージメントアッセイPromega NanoBRET Target Engagement
- ゲノム編集試薬(オンターゲット性の検証)Thermo Fisher TrueGuide sgRNA / Lipofectamine CRISPRMAX、IDT Alt-R CRISPR-Cas9
- シグナル検出用抗体(リン酸化特異抗体等)Cell Signaling Technology、Abcam
一次資料ICH Q6B(生物薬品の規格及び試験方法:力価/生物活性の考え方、参照標準に対する相対力価)、ICH S6(R1)(バイオ医薬品の非臨床安全性:薬理学的活性の把握)、ICH Q5D(細胞基材の由来及び特性解析)、FDA Guidance "Potency Tests for Cellular and Gene Therapy Products"(マトリックスアプローチの出所)。なおFDAは2023年に後継のドラフト "Potency Assurance for Cellular and Gene Therapy Products" を公表しています。