探索・設計トピック 2/15
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
7モダリティを比較89装置・試薬の代表例
モダリティ別の進め方（7比較）
モダリティアプローチ（手法）読み出し・指標留意点
抗体（mAb）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）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
ADCがん抗原に対する抗体をキャリアとし、リンカーで細胞傷害性ペイロードを連結します。抗原発現腫瘍へ選択的に薬物を送達ゲノム編集ツールや核酸医薬などを標的細胞・組織まで安全かつ効率よく運ぶための技術・方法論の総称。詳しく →し、内在化後にペイロードを放出します抗原発現量に応じた腫瘍選択的な細胞傷害、治療域（治療係数）リンカー安定性とオフターゲット放出のバランスが鍵になります。標的抗原の発現やバイスタンダー効果、正常組織毒性の管理が必要です
mRNA-LNP目的タンパクをコードするmRNAを脂質ナノ粒子（LNP）mRNA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。で送達ゲノム編集ツールや核酸医薬などを標的細胞・組織まで安全かつ効率よく運ぶための技術・方法論の総称。詳しく →し、一過性に発現させます。ワクチン抗原の発現や、欠損タンパクの一時的な補充に用います投与後の一過性のタンパク発現、反復投与による用量調整のしやすさ発現は一過性で、持続効果を得るには反復投与が必要です。到達組織は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。の生体内分布投与した薬が体内のどこにどれだけ届き、どれだけ留まるかを測る評価のこと。詳しく →（静注では主に肝、筋注では投与局所）に依存します
AAV（遺伝子治療）AAVベクターアデノ随伴ウイルスを改変して治療用遺伝子を細胞へ運ぶために用いる、非病原性の遺伝子導入用ウイルス粒子。詳しく →で導入遺伝子ベクターで細胞に運んで働かせる目的の遺伝子。詳しく →を送達ゲノム編集ツールや核酸医薬などを標的細胞・組織まで安全かつ効率よく運ぶための技術・方法論の総称。詳しく →し、単回投与で長期の持続発現をめざします。非分裂細胞（肝細胞・神経・網膜・筋）で特に有利で、血清型・カプシド選択で指向性を設計します単回投与での長期・持続的な導入遺伝子ベクターで細胞に運んで働かせる目的の遺伝子。詳しく →発現既存の抗AAV遺伝子治療で遺伝子を運ぶウイルスベクター。血清型によって集まりやすい組織が異なる。詳しく →中和抗体により適応患者が制限され、カプシドウイルスの遺伝物質を包むタンパク質の殻。AAVでは直径数十ナノメートルの正二十面体の構造をとる。詳しく →への免疫応答から基本的に再投与が難しくなります。積載容量（約4.7kb）にも上限があります
siRNA・ASO（核酸）配列相補性で標的mRNAをノックダウン（siRNA二本鎖の短いRNAで、RISC（Ago2）を介して標的mRNAを分解する核酸医薬。ASOと製造基盤を共有する。詳しく →によるRNAi二本鎖RNAが配列特異的に標的mRNAを分解する仕組み。siRNAの作用機構の基盤。詳しく →）、またはスプライシングや機能を調節（ASO標的RNAに相補的な配列をもつ一本鎖の短い核酸。RNAに結合して働きを抑えたり書き換えたりする。詳しく →）します。GalNAc抱合核酸医薬に糖を付け、肝細胞へ能動的に取り込ませる修飾。詳しく →による肝細胞指向性など、送達ゲノム編集ツールや核酸医薬などを標的細胞・組織まで安全かつ効率よく運ぶための技術・方法論の総称。詳しく →技術で到達組織が規定されます標的mRNA／タンパクの発現低下、配列設計による標的の広さ（アンドラッガブル標的も対象化しやすい）裸の核酸は送達ゲノム編集ツールや核酸医薬などを標的細胞・組織まで安全かつ効率よく運ぶための技術・方法論の総称。詳しく →が難しく、実用上は肝など送達可能な組織に偏りやすいです。配列相補性に依存するハイブリダイゼーション相補的な塩基配列を持つ核酸鎖同士が水素結合して二重鎖を形成する反応。詳しく →由来のオフターゲットも設計時に評価します
細胞治療（CAR-T・iPS）患者／ドナー由来の細胞を遺伝子改変（CAR特定の抗原を認識するよう設計し、細胞に導入して指向性を与える人工の受容体。詳しく →導入など）し、「生きた薬」として投与します。体内で増殖・持続し、血液がんで顕著な効果を示します投与後の細胞の生着・増殖と持続（PKではなく細胞動態として評価）、深く長い奏効自己由来では個別化製造となり、コストや製造期間が課題です。固形がんでは腫瘍浸潤や微小環境が障壁となり、CRSや神経毒性（ICANS）の管理も必要です
共通の考え方まず「標的分子はどこにあるか（細胞外／膜上／細胞内）」「必要な効果は一過性か持続的か」「対象組織へ届けられるか」の3点を軸に候補を絞り込むのが基本的な考え方です。同じ標的でも、直接阻害を狙うのか、タンパク発現の付与を狙うのか、発現のノックダウンを狙うのかでモダリティが分かれます。
このトピックで使う装置・試薬89件
装置・試薬はモダリティをまたいで共通のものが多く、同じ名前が何度も出てきます。
抗体14件
装置・機器8
- 表面プラズモン共鳴（SPR）Cytiva Biacore 8K、Cytiva Biacore T200、Cytiva Biacore S200
- バイオレイヤー干渉法（BLI）Sartorius Octet R8、Sartorius Octet R2、Sartorius Octet RH16
- 単一B細胞スクリーニング（オプトフルイディクス）Bruker（Berkeley Lights）Beacon、Bruker Beacon Select
- フローサイトメーター／セルソーターBD FACSymphony S6、Sony SH800S、BD FACSAria Fusion
- 分取・生化学クロマトグラフィー（精製）Cytiva ÄKTA pure、Cytiva ÄKTA avant
- サイズ排除・多角度光散乱（SEC-MALS／サイズ解析）Wyatt DAWN、Wyatt Optilab、Waters ACQUITY UPLC
- 示差走査蛍光測定（DSF／熱安定性）Thermo Fisher Prometheus NT.48（NanoTemper）、Malvern Panalytical Zetasizer
- 質量分析（インタクト・ペプチドマッピング）Thermo Fisher Orbitrap Exploris、Waters BioAccord、Sciex X500B
試薬・キット6
- SPRセンサーチップCytiva Series S CM5、Cytiva Series S SA、Cytiva Series S Protein A
- BLIバイオセンサーSartorius Anti-hIgG Fc Capture（AHC）、Sartorius Protein A（ProA）、Sartorius Streptavidin（SA）
- ファージディスプレイライブラリ／ヘルパーファージCreative Biolabs 抗体ファージライブラリ、New England Biolabs Ph.D. ファージディスプレイキット、M13KO7 ヘルパーファージ
- ハイブリドーマ／免疫関連試薬Thermo Fisher HAT/HT Supplement、Sigma-Aldrich PEG 1500、Miltenyi Biotec マウスB細胞単離キット
- Fcエフェクター機能アッセイ（ADCC/CDCレポーター）Promega ADCC Reporter Bioassay（Jurkat/NFAT-luc）、Promega CDC Bioassay
- FcRn結合・アフィニティ試薬Cytiva His Capture Kit、組換えヒトFcRn（Sino Biological）
ADC12件
装置・機器7
- 疎水性相互作用クロマトグラフィー（HIC、DAR測定）Agilent 1290 Infinity II + Bio-mAb HIC、Waters ACQUITY UPLC Protein BEH C4
- 質量分析（インタクト／DAR、ペイロード定量）Waters BioAccord、Thermo Fisher Orbitrap Exploris、Sciex X500B
- 液体クロマトグラフィー（RP-HPLC/UPLC、遊離ペイロード解析）Agilent 1260 Infinity II、Waters ACQUITY UPLC I-Class
- サイズ排除クロマトグラフィー（凝集体解析）Tosoh TSKgel SuperSW mAb、Agilent AdvanceBio SEC
- バイオコンジュゲーション・反応制御（バッファ交換／TFF）Cytiva ÄKTA flux、Merck Amicon Ultra、Cytiva HiTrap Desalting
- 結合速度解析（SPR/BLI、抗原結合維持確認）Cytiva Biacore 8K、Sartorius Octet R8
- 細胞傷害性アッセイ用プレートリーダーPromega GloMax、BMG LABTECH CLARIOstar Plus
試薬・キット5
- リンカー・ペイロード（可切断/非切断）MedChemExpress vc-PAB-MMAE、MedChemExpress mc-MMAF、Levena Biopharma SMCC-DM1
- システイン還元・部位特異的コンジュゲーション試薬Thermo Fisher TCEP、Thermo Fisher Bond-Breaker TCEP、DTT（Sigma-Aldrich）
- 細胞生存アッセイ試薬Promega CellTiter-Glo 2.0、Promega CellTiter 96 AQueous（MTS）
- HIC移動相・塩ammonium sulfate（Sigma-Aldrich）、ammonium tartrate（native HIC-MS用）
- 抗原・標的タンパク（結合評価用）Sino Biological 組換えHER2、ACRO Biosystems ビオチン化抗原
mRNA-LNP13件
装置・機器7
- マイクロフルイディクスLNP製造装置Precision NanoSystems NanoAssemblr Ignite、Precision NanoSystems NanoAssemblr Spark、Knauer IJM NanoScaler
- 動的光散乱（粒子径・PDI・ゼータ電位）Malvern Panalytical Zetasizer Nano ZS、Malvern Zetasizer Ultra
- in vitro転写（IVT）用サーマルサイクラー／インキュベーションEppendorf Mastercycler、Thermo Fisher ProFlex PCR System
- mRNA・核酸品質評価（キャピラリー電気泳動／フラグメント解析）Agilent 2100 Bioanalyzer、Agilent 5200 Fragment Analyzer、Agilent TapeStation 4200
- 核酸・タンパク定量分光Thermo Fisher NanoDrop One、Thermo Fisher Qubit 4
- タンジェンシャルフローろ過（TFF、緩衝液交換・濃縮）Cytiva ÄKTA flux、Repligen KrosFlo、Merck Pellicon
- 封入効率測定用プレートリーダーBMG LABTECH CLARIOstar、Molecular Devices SpectraMax
試薬・キット6
- IVT酵素・ヌクレオチドThermo Fisher T7 RNA Polymerase、New England Biolabs HiScribe T7、TriLink N1-メチルシュードUTP
- キャップ試薬TriLink CleanCap AG、New England Biolabs Vaccinia Capping System
- イオン化脂質Broadpharm SM-102、MedChemExpress ALC-0315、Cayman Chemical DLin-MC3-DMA
- ヘルパー脂質・コレステロール・PEG脂質Avanti Polar Lipids DSPC、Avanti Cholesterol、Broadpharm ALC-0159／DMG-PEG2000
- 封入効率・RNA定量アッセイThermo Fisher Quant-iT RiboGreen RNA Assay
- mRNA精製（dsRNA除去等）Thermo Fisher MEGAclear、セルロース精製、oligo-dT磁気ビーズ（NEB）
AAV13件
装置・機器8
- ドロップレットデジタルPCR（ベクターゲノム力価）Bio-Rad QX200 Droplet Digital PCR、Bio-Rad QX600
- 分析用超遠心（フル/エンプティ比、AUC）Beckman Coulter Optima AUC、Beckman Coulter Optima XPN
- CsCl／イオジキサノール密度勾配超遠心（精製）Beckman Coulter Optima XE、Beckman SW32/SW41ローター
- クロマトグラフィー精製（アフィニティ/イオン交換）Cytiva ÄKTA pure、Thermo Fisher POROS CaptureSelect AAVX、Cytiva ÄKTA avant
- 透過型電子顕微鏡（TEM、粒子形態・充填確認）Thermo Fisher Talos、JEOL JEM-1400
- 質量光度法（フル/エンプティ比）Refeyn SamuxMP、Refeyn TwoMP
- ネイティブ／電荷検出質量分析（フル/エンプティ・化学量論）Thermo Fisher Q Exactive UHMR、Waters Xevo CDMS
- リアルタイムPCR／qPCR（力価・同定）Thermo Fisher QuantStudio、Bio-Rad CFX Opus
試薬・キット5
- AAVカプシド定量ELISAキットGenScript AAVX Titer Capsid ELISA、Progen AAV2/AAV9 Titration ELISA、Thermo Fisher CaptureSelect Anti-AAV
- トリプルトランスフェクション用プラスミド・試薬pHelper/pRepCap系（Addgene）、PolyPlus PEIpro、Thermo Fisher Gibco PEI
- アフィニティ精製レジンThermo Fisher POROS CaptureSelect AAVX、AAV8/AAV9レジン
- 培養・産生用細胞と培地Thermo Fisher HEK293/Expi293F、Sf9昆虫細胞、Gibco FreeStyle 293 Expression Medium
- ddPCR/qPCR試薬・ITR用プライマー/プローブBio-Rad ddPCR Supermix for Probes、Thermo Fisher TaqMan Assay
核酸11件
装置・機器6
- オリゴDNA/RNA自動合成機Bioautomation MerMade 12/192X、Cytiva ÄKTA Oligopilot Plus 10、Cytiva ÄKTA Oligosynt
- 分取HPLC（オリゴ精製）Agilent 1260 Infinity II Prep、Waters AutoPurification System
- 質量分析（配列・純度確認、LC-MS）Waters ACQUITY UPLC + Xevo、Thermo Fisher Orbitrap、Agilent 6545 Q-TOF
- イオンペアRP-UPLC／AEX-HPLC（純度・不純物）Waters ACQUITY UPLC Oligonucleotide BEH C18、Thermo Fisher DNAPac AEX
- 凍結乾燥・脱塩Labconco FreeZone、GE/Cytiva 脱塩カラム
- 核酸定量分光・二本鎖アニール（siRNA）Thermo Fisher NanoDrop One、Eppendorf Mastercycler（アニーリング）
試薬・キット5
- 修飾ホスホロアミダイト（2'-OMe/2'-F/LNA等）Hongene Biotech 2'-F/2'-OMeアミダイト、Glen Research LNAアミダイト、Thermo Fisher TriLink修飾体
- GalNAc抱合用シントン/固相担体Hongene GalNAc phosphoramidite、Glen Research GalNAc CPG、triantennary GalNAcクラスター
- 固相担体（CPG/ポリスチレン）Glen Research UnySupport、3'-amino-modifier CPG、universal CPG
- チオール化（ホスホロチオエート）試薬Link Technologies EDITH、Sulfurizing Reagent II（Glen Research）
- 活性化剤・保護基除去試薬Sigma-Aldrich Activator 42、DCI/BTT活性化剤（Glen Research）、DMT除去用トリクロロ酢酸
細胞治療12件
装置・機器6
- 自動細胞製造・閉鎖系プラットフォームMiltenyi Biotec CliniMACS Prodigy、Lonza Cocoon、Thermo Fisher Gibco CTS Rotea
- エレクトロポレーション（非ウイルス遺伝子導入/編集）MaxCyte GT/ExPERT ATx、Lonza 4D-Nucleofector、Thermo Fisher Neon NxT
- 磁気細胞分離Miltenyi Biotec CliniMACS Plus、Miltenyi autoMACS Pro、Thermo Fisher DynaMag
- フローサイトメーター／セルソーター（純度・表現型）BD FACSymphony、Beckman Coulter CytoFLEX、Sony SH800S
- 細胞計数・生存率解析Beckman Coulter Vi-CELL BLU、ChemoMetec NucleoCounter NC-200
- iPSC培養・自動化インキュベーター/イメージングSartorius Incucyte、Molecular Devices ImageXpress
試薬・キット6
- T細胞活性化試薬Miltenyi Biotec T Cell TransAct、Thermo Fisher Dynabeads Human T-Activator CD3/CD28
- GMPサイトカインMiltenyi MACS GMP IL-2/IL-7/IL-15、CellGenix rh IL-2
- CAR遺伝子導入用ウイルスベクター・パッケージングレンチウイルス（psPAX2＋VSV-G/pMD2.G、Addgene）、レトロウイルスベクター
- ゲノム編集試薬（ノックアウト等）IDT Alt-R Cas9 RNP、TALEN mRNA
- 培地Miltenyi TexMACS GMP Medium、Lonza X-VIVO 15、STEMCELL ImmunoCult
- iPSC初期化キット・幹細胞培地Thermo Fisher CytoTune-iPS 2.0 Sendai、STEMCELL mTeSR Plus、味の素 StemFit
低分子14件
装置・機器8
- 音響ナノリットル分注（アコースティックディスペンサ）Beckman Coulter Echo 650、Beckman Coulter Echo 525、Labcyte Echo 555
- 自動液体ハンドリング（HTS）Hamilton Microlab STAR、Tecan Fluent、Beckman Coulter Biomek i7
- マルチモードプレートリーダー（蛍光/発光/FP/TR-FRET）BMG LABTECH PHERAstar FSX、Molecular Devices SpectraMax iD5、PerkinElmer EnVision
- ハイコンテントイメージング（HCS）Molecular Devices ImageXpress Micro Confocal、PerkinElmer Opera Phenix
- LC-MS（純度・同定・代謝安定性）Waters ACQUITY UPLC + Xevo TQ、Agilent 6470 QQQ、Thermo Fisher Vanquish + Orbitrap
- 分取HPLC／フラッシュ精製Waters AutoPurification、Biotage Selekt、Teledyne ISCO CombiFlash
- 核磁気共鳴（NMR、構造確認/FBDD）Bruker AVANCE NEO 400/600、JEOL JNM-ECZ
- 熱シフト・結合解析（親和性/DSF/ITC）Malvern Panalytical MicroCal PEAQ-ITC、Thermo Fisher QuantStudio（TSA）、Cytiva Biacore 8K
試薬・キット6
- 化合物ライブラリ（DMSOストック）Enamine HTS/Diversity Collection、ChemDiv、Selleck Bioactive Compound Library
- 均一系アッセイ試薬（TR-FRET/AlphaScreen等）PerkinElmer AlphaScreen/AlphaLISA、Cisbio HTRF、Promega NanoBRET
- 酵素・生化学アッセイ試薬Promega ADP-Glo Kinase Assay、Promega Kinase-Glo
- 細胞生存/毒性アッセイPromega CellTiter-Glo 2.0、Promega CytoTox-Glo
- 合成用試薬・アミダイト以外の反応剤Sigma-Aldrich／TCI 各種試薬、パラジウム触媒（クロスカップリング用）
- アッセイプレート・消耗品Corning 384/1536ウェルプレート、Greiner Bio-One 低容量白色プレート
深掘りモダリティ選択ガイド
規制・注意モダリティごとに求められる非臨床評価パッケージは違います。遺伝子治療・細胞治療・オリゴヌクレオチドは製品ごとの性質が大きく、共通の枠組みだけでは足りません。FDA／EMAの個別ガイダンスに沿って一件ずつ設計します。
一次資料ICH S6(R1)（バイオ医薬品の非臨床安全性評価）, ICH S9（抗悪性腫瘍薬の非臨床評価）, ICH M3(R2)（臨床試験・承認申請のための非臨床試験の実施時期）, ICH S7A／S7B（安全性薬理）, ICH Q5D（細胞基材の由来・特性解析）。個別モダリティはFDA／EMAの遺伝子治療・CAR-T・オリゴヌクレオチド関連ガイダンスを参照。