新世代バイオ医薬品の安全性確保のトータルストラテジー

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1 新世代バイオ医薬品の安全性 確保のトータルストラテジー 国立医薬品食品衛生研究所薬品部川西徹 安全性生物試験研究センター薬理部 (13( 年間 : 一般薬理, 安全性薬理, 薬物代謝, 体内動態 ) 安全性生物試験研究センター病理部 (4( 年間 : 細胞毒性, 毒性, 発がん性 ) 生物薬品部 (11( 年間 : 生物薬品品質 ) 薬品部 ( 平成 18 年 4 月 ~ 化学薬品品質, 製剤 )

2 発表内容 バイオ医薬品とは? バイオ医薬品のカテゴリーの拡大 タンパク質性医薬品 遺伝子治療用医薬品 細胞組織利用医薬品 タンパク質性バイオ医薬品の品質 安全性確保 ( 基本的な考え方 ) 新世代タンパク質性バイオ医薬品の品質 安全性評価の課題 高度改変タンパク質性医薬品 新製法のタンパク質性医薬品 もう一つの新世代タンパク質性バイオ医薬品の品質 有効性 安全性確保 製造工程変更時の同等性 同質性評価 バイオ後発品 ( 後続品 ) の評価

3 承認されたペプチド タンパク質性医薬品 ( 一般名 ) ウロキナーゼ ウロキナーゼプロウロキナーゼ ナサルプラーゼヒトインスリンヒトインスリン IFNβ インターフェロンベータ IFNα インターフェロンアルファ(NAMALWA) インターフェロンベータ1b インターフェロンアルファ-2a インターフェロンアルファ-2b インターフェロンアル インターフェロンアルファ(BALL-1) ファコン-1 IFNγ インターフェロンガンマー 1a インターフェロンガンマー n1 成長ホルモンソマトロピンエリスロポエチン エポエチンアルファ エポエチンベータ tpa チソキナーゼ デュテプラーゼ モンテプラーゼ アルテプラーゼ ナテプラーゼ シルテプラーゼ パミテプラーゼ 抗体 ムロモナブー CD3 ミオシンチ G-CSF フィルグラスチム ナルトグラスチム レノグラスチム セルモロイキン IL-2 テセロイキン オクトコグアルファ ルリオクトコグアルファ エプタコグアルファ第 VIII 因子 メカセルミンソマトメジンC カルペリチドヒトナトリウム利尿ペプチド ヒトグルカゴン ヒトグルカゴン イミグルセラーゼ グルコセレブロシダーゼヒトbFGF トラフェルミンヒトインスリンアナログ赤 : 糖タンパク質 インスリンアスパルト インスリンリスプロヒト化抗体 トラスツマブ リツキシマブ パリビスマブ インフリマキシマブ バシリキシマブ

4 発表内容 バイオ医薬品とは? バイオ医薬品のカテゴリーの拡大 タンパク質性医薬品 遺伝子治療用医薬品 細胞組織利用医薬品 タンパク質性バイオ医薬品の品質 安全性確保 ( 基本的な考え方 ) 新世代タンパク質性バイオ医薬品の品質 安全性評価の課題 高度改変タンパク質性医薬品 新製法のタンパク質性医薬品 もう一つの新世代タンパク質性バイオ医薬品の品質 有効性 安全性確保製造 工程変更時の同等性 同質性評価 バイオ後発品 ( 後続品 ) の評価

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6 発表内容 バイオ医薬品とは? バイオ医薬品のカテゴリーの拡大 タンパク質性医薬品 遺伝子治療用医薬品 細胞組織利用医薬品 タンパク質性バイオ医薬品の品質 安全性確保 ( 基本的な考え方 ) 新世代タンパク質性バイオ医薬品の品質 安全性評価の課題 高度改変タンパク質性医薬品 新製法のタンパク質性医薬品 もう一つの新世代タンパク質性バイオ医薬品の品質 有効性 安全性確保 製造工程変更時の同等性 同質性評価 バイオ後発品 ( 後続品 ) の評価

7 わが国におけるバイオ医薬品の承認申請関連のガイドライン 薬審第 243 号通知 ( 昭和 59 年 3 月 30 日 ) 組換え DNA 技術を応用して製造される医薬品の承認申請に必要な添付資料の作成について 大腸菌など組換え微生物由来の医薬品 薬審 1 第 10 号通知 ( 昭和 63 年 6 月 6 日 ) 細胞培養技術を応用して製造される医薬品の承認申請に必要な添付資料の作成について 組換え動物細胞由来の医薬品 無限増殖系細胞, 正常二倍体細胞, ハイブリドーマなどの大量培養により製造される医薬品 モノクローナル抗体 各都道府県衛生主管部局薬務主管課宛事務連絡 ( 平成元年 5 月 ) 薬審 1 第 10 号通知に関する質疑応答について

8 タンパク質性バイオ医薬品の品質評価 非臨床安全性評価に関するわが国のガイドライン 組換え DNA 技術を用いたタンパク質生産に用いる細胞中の遺伝子発現構成体の分析について ( 厚生省医薬安全局審査管理課長通知医薬審第 3 号平成 10 年 1 月 6 日 ) 生物薬品 ( バイオテクノロジー応用医薬品 / 生物起源由来医薬品 ) の安定性試験について ( 厚生省医薬安全局審査管理課長通知医薬審第 6 号平成 10 年 1 月 6 日 ) ヒト又は動物細胞株を用いて製造されるバイオテクノロジー応用医薬品のウィルス安全性評価について ( 厚生省医薬安全局審査管理課長通知医薬審第 329 号平成 12 年 2 月 22 日 ) 生物薬品 ( バイオテクノロジー応用医薬品 / 生物起源由来医薬品 ) 製造用細胞基材の由来, 調製及び特性解析について ( 厚生省医薬安全局審査管理課長通知医薬審第 873 号平成 12 年 7 月 14 日 ) 生物薬品 ( バイオテクノロジー応用医薬品 / 生物起源由来医薬品 ) の規格及び試験方法の設定について ( 厚生労働省医薬安全局審査管理課長通知医薬審第 571 号平成 13 年 5 月 1 日 ) 生物薬品 ( バイオテクノロジー応用医薬品 / 生物起源由来医薬品 ) の製造工程の変更にともなう同等性 / 同質性評価について ( 厚生労働省医薬食品局審査管理課長薬食審査発第 号平成 17 年 4 月 26 日 ) バイオテクノロジー応用医薬品の非臨床における安全性評価について ( 厚生省医薬安全局審査管理課長通知医薬審第 326 号平成 12 年 2 月 22 日 )

9 バイオ医薬品通知の位置づけ セルバンク ( MCB,WCB ) 遺伝子の安定性 培養工程 細胞基材 細胞齢の上限の細胞 ウィルス安全性 同等性 / 同質性評価 未精製バルク 精製工程 精製バルク 製品の安定性非臨床安全性評価 製剤 特性解析及び品質規格 最終製品

10 タンパク質性バイオバイオ医薬品の特徴 ( 化学薬品との比較 ) 目的物質 ( 有効成分 ) において本質的に分子多様性がある ( 不均一な ) ものが多い ( 例 : 翻訳後修飾 ) 的確な規格 / 試験法による一定性の確保一定性の確保が重要 化学構造の完全な構造の完全な確定確定はしばしば困難 ( 高次構造に関する解析法の限界 ) 生物活性 ( 力価 ) 測定が重要なものが多い 臨床効果に直結した生物活性測定系の確立が重要 製造工程評価 / 検証によって妥当性が確認され ( 遺伝子発現構成体 セルバンクシステム 宿主由来不純物 混入物質 混入物質等々 ) 的確的確な製造管理により恒常性が確保された製造工程が重要が重要 製造に生体由来原料を使用するので 感染症に対する配慮が重要 ウィルス安全性評価 多くは常温で不安定 実時間安定性のチェックが重要 恒常性の確保のための品質管理の方策 : 最終製品の規格 / 試験法と工程管理の両面から

11 医薬品製造用細胞基材 製造工程 原薬 有効成分 目的物質 + 目的物質関連物質 + 不純物 製造工程由来不純物 + 目的物質由来不純物 保存中の分解物 変化物 ( 目的物質由来不純物 )

12 タンパク質性バイオバイオ医薬品の特徴 ( 化学薬品との比較 ) 目的物質 ( 有効成分 ) について本質的に分子多様性がある ( 不均一な ) ものが多い ( 例 : 翻訳後修飾 ) 的確な規格 / 試験法による一定性の確保一定性の確保が重要 化学構造の完全な構造の完全な確定確定はしばしば困難 ( 高次構造に関する解析法の限界 ) 品質管理上でも生物活性 ( 力価 ) 測定が重要なものが多い 臨床効果に直結した生物活性測定系の確立が重要 製造工程評価 / 検証によって妥当性が確認され ( 遺伝子発現構成体 セルバンクシステム 宿主由来不純物 混入物質 混入物質等々 ) 適格適格な工程工程管理により恒常性が確保された製造工程が重要が重要 通常製造に生体由来原料を使用するので 感染症に対する配慮が重要 ウィルス安全性評価 多くは常温で不安定 実時間安定性のチェックが重要 恒常性の確保のための品質管理の方策 : 最終製品の規格 / 試験法と工程管理の両面から

13 ウイルス面からみたバイオ医薬品の安全性確保 (1)( 危険性への理解 : ウイルス汚染の可能性 ( 汚染源 ) について熟知しておくことしておくこととともに とともに ウイルスやウイルス様粒子が存在した場合, どの程度ヒトへの有害性が高いかを検討 確認する 入り口での確認 : ヒトに感染性や病原性を示すウイルスが存在しないような製造用細胞系及び製造関連物質 ( 培地成分, 試薬, 抗体カラムなど ) を選択し し 出発素材である細胞基材などにつき徹底的な解析とスクリーニングを行い, ウイルス存在の有無及び存在するウイルスの種類 性質について検討する ( 参考 : 生物由来原料基準 ( 厚生労働省 告示第 210 号 ) )

14 ウイルス面からみたバイオ医薬品の安全性確保 (2)( 中間での確認 : 製造工程の適当な段階において製品のウイルス否定試験を実施すること, 例えば, 未加工 / 未精製バルクなどにおいて外来性ウイルスを検出するための適切な試験計画を設定する 万一の混入への対策 : ウイルスクリアランスを最大限達成するために製造工程中にウイルスの除去 不活化に関する各種の方法を用いるとともに ウイルス不活化及び除去を評価する試験を実施し, 評価する -これらの方策は, 段階的にかつ相互補完的に活用していくことが重要

15 タンパク質性バイオバイオ医薬品の特徴 ( 化学薬品との比較 ) 本質的に分子多様性がある ( 不均一な ) ものが多い ( 例 : 翻訳後修飾 ) 的確な規格 / 試験法による一定性の確保一定性の確保が重要 目的物質についても化学化学構造の完全な確定確定はしばしば困難 ( 高次構造に関する解析法の限界 ) 生物活性 ( 力価 ) 測定が重要なものが多い 臨床効果に直結した生物活性測定系の確立が重要 製造工程評価 / 検証 ( 遺伝子発現構成体 セルバンクシステム 宿主由来不純物等々 ) によって裏打ちされた的確な製造工程管理が重要 製造に生体由来原料を使用するので 感染症に対する配慮が重要 ウィルス安全性評価 多くは常温で不安定 実時間安定性のチェックが重要 恒常性の確保のための品質管理の方策 : 最終製品の規格 / 試験法と工程管理の両面から

16 バイオ医薬品の品質確保と恒常性確保に必要な要件 製造工程 製造工程の構築 プロセス評価 / 検証 妥当性評価 検証 プロセス コントロール工程内管理試験 恒常性保証 製品 特性 品質解析 構造解析 分子特性品質評価 規格 試験方法 一定性保証 安定性試験 非臨床 / 臨床試験

17 タンパク質性バイオ医薬品の品質 安全性確保 ( 基本的な考え方 ) 製造方法の詳細を明確にして, その科学的妥当性を示す. その製造方法で得た製品の品質特性品質特性, 有効性, 安全性に関する詳細な検討を行う. こうして得られた製品の品質, 有効性, 安全性の恒常性を維持, 保証するために必要なロット毎の品質規格, 試験法を定める. 適切な工程内管理法を設定する

18 非臨床評価におけるタンパク質性タンパク質性バイオ医薬品の特徴 ( 化学薬品との比較 ) 物質として天然のタンパク質に限りなく近い ほとんどの場合 目的タンパク質の目的タンパク質の薬理作用薬理作用 作用メカニズムは開発初期から予測可能 ; ただし, 医薬品として投与した場合 生理的濃度以上の暴露となったり 生理的条件下では存在しない部位に分布する可能性あり 作用に種差 通常のげっ歯類動物を利用した安全性試験に限界 ( トランスジェニック動物の活用 ) 中和抗体の生成 試験の結果の解釈が困難なことがある 発ガン性試験 直接に発ガン性を有する可能性は極めて低い 生殖毒性試験 適切な動物種がなかなかない 遺伝毒性試験 通常の変異原性試験は意味をなさないことが多い 抗原性試験 非臨床試験はヒトでの予測性は極めて低い 薬物動態試験 PK 試験は方法論的に限界があることがある ; 代謝物はアミノ酸

19 発表内容 バイオ医薬品とは? バイオ医薬品のカテゴリーの拡大 タンパク質性医薬品 遺伝子治療用医薬品 細胞組織利用医薬品 タンパク質性バイオ医薬品の品質 安全性確保 ( 基本的な考え方 ) 新世代タンパク質性バイオ医薬品の品質 安全性評価の課題 高度改変タンパク質性医薬品 新製法のタンパク質性医薬品 もう一つの新世代タンパク質性バイオ医薬品の品質 有効性 安全性確保 製造工程変更時の同等性 同質性評価 バイオ後発品 ( 後続品 ) の評価

20 新世代バイオテクノロジー応用タンパク質性医薬品 (1-1)( ) 高度な改変 新しい抗体医薬の開発 ( バイオ医薬品新時代の先駆け ) ヒト化抗体 ヒト抗体の生産技術開発

21 抗体医薬の場合 今後開発が進むと思われるアゴニスト抗体の場合 標的性の強い化学薬品と同様の視点による薬理作用の検討が重要かもしれない しかし種差等のため適切な非臨床試験系の設定は困難 ( 現状ではサル等の利用?) トランスジェニック動物を用いた試験系は参考データとして有用と考えられ, その確立が望そまれる 篠田先生の発表を参照

22 新世代バイオテクノロジー応用タンパク質性医薬品 (1-2)( ) 新しい分子設計 機能性ドメインを利用した人工タンパク質の設計 例 : エタネルセプト Fc-fragment TNFα-receptor

23 人工タンパク質医薬品の場合 ヒトタンパク質と異なる 予想しにくい生物作用がでる可能性 合成医薬品に近い視点も必要 非臨床試験の重要性は高い 生物作用プロファイルの詳細な解析が必要 将来的にはバイオインフォーマティクスの活用 構成するドメインと異なる抗原性を有する可能性 現状の技術では慎重に臨床試験を実施するしかない

24 次世代バイオテクノロジー応用タンパク質性医薬品 (2)( 糖鎖改変医薬品

25 糖鎖改変医薬品の場合 抗体医薬では ADCC 活性等をねらった製品があるので 安全性への配慮が必要 現状では体内動態の変化を狙った製品 ( 体内での安定性 ) 将来的には 糖鎖固有の機能を利用して 新たな機能を持たせた製品 抗原性についてはそれぞれ配慮が必要

26 新世代バイオテクノロジー応用タンパ ク質性医薬品 (3)( DDS 等 合成医薬品とのコンジュゲート ( しばしば混ざり物 ) PEG 化タンパク質 ( 混ざり物であることに注意 ) リポソーム 抗体利用 DDS ナノテク利用 DDS その他 --- 中澤先生の発表を参照

27 新しい製法しい製法のタンパク質性医薬品 製造技術の革新 : 例 : トランスジェニック動物を利用した医薬品生産 例 : トランスジェニック植物を利用した医薬品生産 背景 : 最新技術を利用して開発 製造されるため タンパク質性医薬品の製造コストの高騰が顕著 医薬品を利用できる患者の制限 保健医療制度への負担増が予測され 開発の阻害要因になりつつある したがって 低コストの製造技術の開発が望まれている

28 トランスジェニック動物を利用したタンパク質性医薬品の生産

29 トランスジェニック動植物を利用して製造した医薬品の品質 安全性 安全性評価のポイント 製品の特性 : 翻訳後修飾の違いによる構造 生物活性の違いの評価 製造工程に由来する不純物や汚染物質の評価 特に製造用動物の感染症への配慮 ( 人獣共通感染症 ) 生産の安定性 製品の一定性の評価 環境への影響 非臨床評価においては 既存のタンパク質性医薬品と大きな違いはないと思われると思われる

30 発表内容 バイオ医薬品とは? バイオ医薬品のカテゴリーの拡大 タンパク質性医薬品 遺伝子治療用医薬品 細胞組織利用医薬品 タンパク質性バイオ医薬品の品質 安全性確保 ( 基本的な考え方 ) 新世代タンパク質性バイオ医薬品の品質 安全性評価の課題 高度改変タンパク質性医薬品 新製法のタンパク質性医薬品 もう一つの新世代タンパク質性バイオ医薬品の品質 有効性 安全性確保 製造工程変更時の同等性 同質性評価 バイオ後発品 ( 後続品 ) の評価

31 ICH-Q5E 同等性 同質性評価ガイドラインの目的 先端技術を利用して開発 製造されるバイオ医薬品では, 開発中でも, 承認後でも, 品質の向上あるいはコスト削減を目的に, 製造工程の変更が望まれる場合が少なくない.( 例 : 感染性物質の混入の恐れのある動物由来原料を製造に用いない製品 ) そのような場合, 非臨床, 臨床評価を含めた新薬と同等のデータを求めることは, 必ずしも合理的とはいえない. では, 同等性 同質性をどのように評価すべきか?

32 バイオ医薬品にとって同等 同質とは? 同等性 / 同質性とは 必ずしも変更前および変更後の製品の品質特性が全く同じであるということを意味するものではなくではなく むしろ 変更前後の製品の類似性が極めて高い類似性が極めて高いこと ならびに 既存の知識から 品質特性が多少違っても最終製品の安全性や有効性には影響を及ぼさないであろうことが十分に保証できることを意味する

33 同等性 同質性評価の一般原則 (1) 同等性 / 同質性は 品質特性に関わる試験 ( 理化 学試験 生物学的試験 ) そして場合によって場合によっては 非臨床試験データおよびおよび臨床試験データを組み合 わせることで判定される 理化学試験及び生物学的試験の成績のみに基づ いて製法変更前後の同等性 / 同質性を保証できる 場合には 変更後の製品を用いた非臨床試験デー タや臨床試験データは不要であることもある

34 同等性 同質性評価の一般原則 (2) しかし しかし 品質特性と安全性および有効性との関 係がまだ十分にまだ十分に確立されておらず かつ製法変 更前後の製品の品質特性に変化品質特性に変化が認められる 場合には 品質に関する試験に加えて非臨床試 験や臨床試験を組み合わせて同等性 / 同質性 に関する評価作業を実施することが適切であろう

35 バイオ後発品 ( 後続品 ) への期待 バイオ医薬品で特許が切れるものが出始めている バイオ医薬品の価格の高騰が問題となっている バイオ医薬品の生産設備が余剰となっている先発企業もある 国民経済的にも医療費節約のために後発品の活用が望まれている 最近, 欧州, 米国で成長ホルモンがバイオ後発品第一号として認可された 欧州ではバイオ後発品ガイドラインの整備が進んでいる

36 バイオ後発品 ( 後続品 ) 等の同等性 同質性評価等 評価の基本的考え方ー同一製造業者の製法変更時の同等性 同質性評価と同じ 製品の品質特性の比較 必要に応じて非臨床 臨床試験により 既存品との同等性 同質性を示す しかし 先発品についての詳細な開発データーを有さない後発品メーカーが 臨床試験なしに製品の同等性 同質性を示すのは困難だろう ( 臨床試験データの必要性が極めて高い ) 非臨床試験としては血中動態の比較 生物活性の比較 さらには新たな不純物生成時には必要に応じて安全性の確認 品質評価における技術課題 : 生物活性を多面的 多角的に比較可能な手法の開発 ( 例えばオミクスを利用した試験 ) 臨床試験での同等性 同質性評価の考え方の整理

37 タンパク質医薬品の品質特性解析における Omics 解析の応用 Omics 解析により 詳細なプロファイリングが可能 利点 : 従来の知見からは予想されない変化も解析対象となる omics Genomics Transcriptomics Proteomics Lipidomics Metabolomics 生理活性タンパク質の生物活性の評価 Control 生理活性タンパク質の作用 培養条件の変化 Treated タンパク質生産細胞の恒常性評価 omics トランスクリプトミクス プロテオミクス 解析対象 mrna タンパク質 利点 網羅性に優れている実験手技がほぼ確立されている タンパク質発現量の他に 翻訳後修飾 細胞内局在の変化も解析できる

38 まとめ 従来のタンパク質性医薬品 ( ヒトタンパク質を極力模倣 ) の非臨床試験は ヒトでの安全性予測性において限界 安全性確保の観点からも 品質面での一定性確保 ( 品質管理 ) が極めて重要 新世代タンパク質性医薬品の特徴は (1) 分子標的性の強いもの (2) 天然ヒト型タンパク質と構造的に大きく違うもの したがって 非臨床試験の重要性が増す ( 合成化学薬品と同様の視点が必要 ) 生物作用プロファイルの詳細な解析が必要 技術的には安全性評価に用いるトランスジェニック動物の開発は重要 将来的にはバイオインフォーティクスの有効活用 抗原性の評価系ができないものか ( 無いものねだり?)

39 ご静聴有り難うございました

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