安全性・非臨床トピック 14/15

毒性・安全性薬理

反復投与毒性・臓器毒性・免疫毒性薬剤が意図せず免疫系の機能を抑制または過剰に活性化させる、臓器毒性とは区別される有害作用のこと。詳しく →・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 →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 →ごとにどう評価するか

7モダリティを比較78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)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。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
ADC抗体骨格に加えペイロード由来のオフターゲット毒性を評価。関連動物種(S6(R1))での評価に加え、ペイロード/リンカーは小分子と同様に扱い、その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 →・安全性薬理心血管・中枢神経・呼吸への急な影響を、臓器毒性とは別枠で見る評価(コア・バッテリー)。詳しく →を検討。多くは抗がんでS9枠組み。骨髄抑制・肝毒性など標的臓器、HNSTD、遊離ペイロードのTK、可逆性毒性は標的非依存のペイロード毒性が支配的なことが多い。切断(cleavable)リンカーは全身の遊離ペイロード曝露に留意
mRNA-LNP齧歯類等で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。製剤としての反復投与毒性。自然免疫応答・注射部位反応・肝(LNP分布)を重点評価し、補体・サイトカインをモニタリング。安全性薬理心血管・中枢神経・呼吸への急な影響を、臓器毒性とは別枠で見る評価(コア・バッテリー)。詳しく →を組み込む。注射部位所見、肝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 →酵素、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 →/補体、血液学・急性期反応、局所忍容性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 →(発現分布)と製剤(脂質・イオン化脂質脂質ナノ粒子(LNP)の主要材料で、pHによって電荷が変わる脂質です。核酸を包み込み、細胞の中へ送り込む役割を担います。詳しく →)依存性が大きい。予防ワクチン用途では該当するワクチンガイダンスに沿う
AAV(遺伝子治療)臨床経路・ベクター・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 →を反映した設計で、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 →と統合した長期観察を伴う毒性試験。肝毒性・背根神経節(DRG)病変・免疫応答(自然/獲得、補体)を重点評価。FDA/EMAの遺伝子治療ガイダンスに基づく。肝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 →酵素・肝組織、DRG/末梢神経病理、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 →・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、免疫応答、可逆性/持続性通常は単回投与で、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 →中和抗体があると効果・毒性評価に影響するため被験動物選定に留意。長期フォローアップと挿入変異ベクターがゲノムに組み込まれる際、近くの遺伝子の働きを乱し発がんなどを招くリスク。詳しく →リスク(非組込み型AAVでは一般に低いが完全には否定できない)、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 →の過剰発現毒性も考慮
siRNA・ASO(核酸)齧歯類+非齧歯類での反復投与毒性で肝・腎(近位尿細管)蓄積、クラス/化学修飾関連毒性、補体活性化(特にホスホロチオエート骨格の酸素をイオウに置き換えた結合で、ヌクレアーゼ耐性を高める狙いがある。型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 →)を評価。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 →非依存/依存の両面。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 →リスクは一般に低く、既知の化学修飾では標準バッテリーを省略し得るが、新規修飾ではS2(R1)に準じて個別に検討する。肝腎の組織/機能マーカー、補体・凝固、注射部位、蓄積とTK、クラス毒性所見化学修飾・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 →(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 →による肝細胞取り込み等)で毒性プロファイルが変わる。プロ炎症性・血小板影響に留意。核酸専用のICH医薬品規制の国際調和を目的として、日米欧の規制当局と製薬業界が参加する国際的なガイドライン策定機関。詳しく → S13が策定中
細胞治療(CAR-T・iPS)従来の反復投与毒性より、造腫瘍性/腫瘍原性、生着・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 →・持続、オンターゲット/オフツモール、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 →放出(CRS)を評価。適切な動物モデル(同系/免疫不全/類似構築物)や必要に応じ患者由来細胞での評価。細胞治療生きた細胞そのものを有効成分とする医薬。CAR-Tなどが代表。詳しく →の個別ガイダンス。腫瘍形成能、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 →・生着・持続、CRS/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 →、標的外組織への影響薬物動態(PK)投与した薬が体内でどう吸収・分布・代謝・排泄されるか、その濃度推移を扱う考え方。ではなく細胞の動態(生着・増殖・持続)で捉える。標準毒性試験が成立しにくく製品特異的な設計になる。iPS由来は未分化細胞残存・造腫瘍性が焦点
低分子ICH M3(R2)臨床試験を支える非臨床安全性試験の実施時期や内容の全体像を示すICHガイドライン。詳しく →に沿って、げっ歯類・非げっ歯類でのGLP非臨床試験の信頼性を担保するための基準。申請用のhERG試験などで求められる。詳しく →反復投与毒性試験薬を繰り返し与え、どの臓器がどの量から傷むか、回復するかを調べる中核の毒性試験。詳しく →を実施します。並行して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(Ames、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 →小核/染色体異常、in vivo小核)と、安全性薬理心血管・中枢神経・呼吸への急な影響を、臓器毒性とは別枠で見る評価(コア・バッテリー)。詳しく →コアバッテリー(心血管・中枢・呼吸:ICH S7A日米欧の規制当局が合意した、ヒト用医薬品の安全性薬理試験に関する国際的なガイドライン。詳しく →/S7B)を組みます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 →、標的臓器毒性と可逆性、毒性動態(TK)での曝露、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 →の陰性/陽性、QT・血圧・心拍、中枢所見(Irwin)、呼吸機能枠組みがもっとも標準化されたモダリティ抗体・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 →です。変異原性不純物DNAを傷つけうる有機不純物。元素不純物とは別枠で管理される。詳しく →はICH M7医薬品中のDNA反応性(変異原性)不純物を評価・管理し、発がんリスクを抑えるためのガイドライン。詳しく →、光毒性光を吸収した薬剤が皮膚や眼で組織を傷つける、免疫を介さない毒性。光線過敏症のうち免疫が関与しない型を指す。詳しく →はICH S10医薬品の光安全性評価について規制当局が合意した国際ガイドライン。と、化合物固有のリスクに応じたガイドラインが重なります

共通の考え方反復投与毒性は臨床投与経路・臨床曝露を反映する用量で実施し、標的臓器・NOAEL/HNSTD・可逆性・TK(曝露相関)を読み出します。安全性薬理(S7A:心血管・呼吸・中枢の中核バッテリー/S7B:心室再分極・QT)を組み込み、モダリティの性質に応じて別建ての免疫毒性・遺伝毒性評価を追加するのが基準的な流れです。生物製剤では標準的な遺伝毒性バッテリーは通常適用外で、化学ペイロードや新規化学修飾がある場合に個別に検討します。

このトピックで使う装置・試薬78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12件
装置・機器8
  • マルチプレックスサイトカイン測定装置(CRSモニタリング)Meso Scale Discovery MESO QuickPlex SQ 120MM / MESO SECTOR S 600MM、Luminex 200 / FLEXMAP 3D、Bio-Rad Bio-Plex 200
  • 組織交差反応性(TCR)用IHC自動染色装置・顕微鏡Leica BOND-III / BOND-RX、Ventana (Roche) DISCOVERY ULTRA、Leica DM系列光学顕微鏡
  • 心血管テレメトリ/安全性薬理(コアバッテリー)DSI (Data Sciences International) PhysioTel 植込み型テレメトリ+Ponemah、DSI Jacketed External Telemetry (JET)
  • 呼吸機能測定(プレチスモグラフィ)DSI Buxco FinePointe 全身プレチスモグラフィ
  • hERG/心イオンチャネル自動パッチクランプNanion SyncroPatch 384、Sophion QPatch HTX / Qube 384
  • 免疫原性(抗薬物抗体ADA/中和抗体)測定プラットフォームGyros Gyrolab xP / xPlore、Meso Scale Discovery MESO QuickPlex SQ 120MM
  • 臨床病理(血液学・凝固・生化学)自動分析装置Sysmex XN-1000V、Siemens ADVIA 2120i / ADVIA 1800、Sysmex CS-5100 凝固分析装置
  • 病理標本作製(包埋・薄切・染色)Sakura Tissue-Tek VIP 6 自動包埋装置、Leica RM2255 ミクロトーム、Sakura Tissue-Tek Prisma 自動染色装置
試薬・キット4
  • NHP用マルチプレックスサイトカインキットR&D Systems NHP XL Cytokine Luminex Premixed Kit、Meso Scale Discovery V-PLEX NHP Cytokine パネル
  • TCR用IHC検出試薬(ビオチン化二次抗体・SA-HRP・DAB)Vector Laboratories VECTASTAIN Elite ABC-HRP / ImmPACT DAB、Agilent (Dako) EnVision+ System-HRP
  • ADA/免疫原性アッセイ用標識試薬(ビオチン/SULFO-TAG)MSD SULFO-TAG NHS-Ester、Thermo Fisher EZ-Link Sulfo-NHS-Biotin
  • 臨床生化学試薬Siemens ADVIA Chemistry 試薬、Roche Cobas 試薬
ADC12件
装置・機器8
  • ADC/ペイロードPK測定用LC-MS/MS(トリプル四重極)SCIEX Triple Quad 6500+ / 7500、Thermo Fisher TSQ Altis、Waters Xevo TQ-XS
  • 免疫捕捉・ハイブリッドLBA-LC/MS用リガンド結合プラットフォームGyros Gyrolab xP、Meso Scale Discovery MESO QuickPlex SQ 120MM
  • 遊離ペイロード遺伝毒性(Ames/小核)用アッセイ機器Molecular Devices SpectraMax マイクロプレートリーダー(Ames)、Cytek Aurora / BD FACSymphony(in vitro小核)
  • hERG/心イオンチャネル自動パッチクランプ(ペイロード安全性薬理)Nanion SyncroPatch 384、Sophion QPatch HTX
  • 心血管テレメトリ/安全性薬理DSI PhysioTel 植込み型テレメトリ+Ponemah、DSI Jacketed External Telemetry
  • サイトカイン測定(マルチプレックス)Meso Scale Discovery MESO QuickPlex SQ 120MM、Luminex 200
  • 臨床病理(血液学・生化学)自動分析装置Sysmex XN-1000V、Siemens ADVIA 2120i / ADVIA 1800
  • 病理標本作製・染色Sakura Tissue-Tek VIP 6、Leica RM2255 ミクロトーム、Leica ST5010 Autostainer XL
試薬・キット4
  • 遺伝毒性試験キット(Ames・in vitro小核)Xenometrix Ames MPF、Litron MicroFlow / In Vitro MicroFlow Kit
  • ADC消化用酵素(カテプシンB/トリプシン)・捕捉抗体Promega Sequencing Grade Modified Trypsin、R&D Systems Recombinant Cathepsin B
  • LC-MS/MS用カラム・試薬Waters ACQUITY UPLC BEH C18 カラム、Thermo Fisher Hypersil GOLD カラム
  • マルチプレックスサイトカインキットMeso Scale Discovery V-PLEX、R&D Systems Luminex パネル
mRNA-LNP12件
装置・機器8
試薬・キット4
AAV10件
装置・機器6
  • 生体内分布・ベクター排出(shedding)定量用ddPCR/qPCRBio-Rad QX200 / QX600 Droplet Digital PCR、Thermo Fisher QuantStudio 7 Flex、Stilla Naica ddPCR
  • 導入遺伝子mRNA/DNA解析用核酸抽出・定量Qiagen QIAsymphony / DNeasy、Thermo Fisher NanoDrop / Qubit
  • DRG病変・肝毒性評価用病理標本作製・薄切Leica RM2255 ミクロトーム、Sakura Tissue-Tek VIP 6、Leica CM1950 クリオスタット
  • デジタル病理スライドスキャナ(DRG神経病理の定量評価)Leica Aperio GT 450、Hamamatsu NanoZoomer S360
  • 免疫応答(抗AAV中和抗体・補体・サイトカイン)測定Meso Scale Discovery MESO QuickPlex SQ 120MM、Luminex 200、Molecular Devices SpectraMax
  • 臨床病理(肝機能等・血液学)自動分析装置Siemens ADVIA 1800 / ADVIA 2120i、Sysmex XN-1000V
試薬・キット4
核酸11件
装置・機器7
試薬・キット4
  • ハイブリダイゼーションアッセイ用捕捉/検出プローブ(PNA/LNA/ビオチン化DNA)Qiagen (Exiqon) LNAオリゴプローブ、PNA Bio / Panagene PNAプローブ
  • オリゴ定量LC-MS用イオンペア試薬・カラムWaters ACQUITY OST C18 (Oligonucleotide) カラム、HFIP/TEA イオンペア試薬(Sigma-Aldrich)
  • 補体活性化ELISAキット(PS-ASO関連)Quidel MicroVue Bb / C3a / sC5b-9、SVAR Wieslab Alternative Pathway アッセイ
  • 腎/肝バイオマーカー(KIM-1・NGAL等)測定キットMeso Scale Discovery Kidney Injury Panel、R&D Systems / Abcam KIM-1・NGAL ELISA
細胞治療12件
装置・機器7
試薬・キット5
低分子9件
装置・機器5
試薬・キット4
  • 遺伝毒性試験キット(Ames・小核)Xenometrix Ames MPF、Xenometrix in vitro Micronucleus Test(OECD TG487)
  • 代謝活性化系(S9ミックス)Molecular Toxicology(Moltox)S9、Corning Gentest S9
  • 臨床化学・肝腎機能マーカー試薬Roche cobas AST/ALT/BUN試薬、Siemens ADVIA Chemistry
  • 病理染色試薬・免疫染色用抗体H&E染色試薬、Agilent Dako 免疫染色用試薬
規制・注意試験の範囲・期間と遺伝毒性の要否は、モダリティと適応(抗がんかどうか)で変わります。核酸医薬はICH S6(R1)が完全には当てはまらず、個別判断が中心です。専用のICH S13は策定中で、2024年に作業が始まったものの内容はまだ固まっていません。安全性薬理は専用試験にするか反復投与試験へ組み込むかを製品ごとに判断し、最終設計は規制当局との事前相談で固めます。

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 S9(抗悪性腫瘍薬の非臨床評価)、ICH S7A(安全性薬理:心血管・呼吸・中枢の中核バッテリー)・S7B(心室再分極遅延/QT)、ICH S2(R1)(遺伝毒性試験と評価)、ICH M3(R2)(臨床試験実施のための非臨床試験)。核酸医薬はICH S13(策定中)。遺伝子治療・細胞治療はFDA/EMAの個別ガイダンス(遺伝子治療の長期フォローアップ、AAVの生体内分布・DRG毒性等)を参照。

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