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いつやそめや
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3 ロッシュ社のビラセプト錠 ( 抗 HIV 薬 ) への EMS 混入事件 2007 年 5 月 18 日 : 錠剤から異臭がするとの苦情が患者から寄せられる ( スペイン ) 2007 年 6 月 4 日 : 高い濃度の EMS が混入していることが判明 2007 年 6 月 5 日 :EMEA が製品の回収を指示 2007 年 3 月 ~5 月の製品ロットで一錠当たり約 920ppm の混入患者平均一日最大 2.75mg の EMS を摂取 (0.055mg/kg/day) 約 2~2.5 万人の患者 (29 カ国フランスドイツイタリアポルトガルスペイン英国を含む ) が暴露 S EMS (ethylmethanesulfonate)

4 遺伝毒性の予測とリスク評価本間正充変異遺伝部長

5 主な遺伝毒性試験 ECD ガイドライン No.471 細菌を用いる復帰突然変異試験 1997 No.473 培養細胞を用いる染色体異常試験 1997 No.474 骨髄あるいは末梢血の赤血球を用いる小核試験 1997 No.475 骨髄細胞を用いる染色体異常試験 1997 No.476 培養細胞を用いる体細胞突然変異試験 (MLAを含む) 1997 No.477 ショウジョウバエを用いる伴性劣性致死試験 1984 No.478 げっ歯類を用いる優性致死試験 1984 No.479 哺乳類細胞を用いる姉妹染色分体交換試験 (SCE) 1986 No.480 酵母菌を用いる突然変異試験 1986 No.481 酵母を用いる有糸分裂組換え試験 1986 No.482 培養細胞を用いるDNA 損傷修復および不定期 DNA 合成 (UDS) 試験 1986 No.483 哺乳類の精原細胞を用いる染色体異常試験 1997 No.484 マウスを用いる毛色スポットテスト 1986 No.485 マウスを用いる遺伝性 ( 相互 ) 転座試験 1986 No.486 哺乳類肝臓細胞を用いるin vivo 不定期 DNA 合成 (UDS) 試験 1997 No.487 哺乳類細胞を用いるin vitro 小核試験 2010 No.488 トランスジェニック動物突然変異試験 2011 No. In vivoコメット試験 2013

6 医薬品に関する遺伝毒性試験の標準的組み合わせ In vitro 試験 1. エームス試験 2. ほ乳類細胞試験 ( 以下のいずれか 1 つ ) 染色体異常試験マウスリンフォーマ試験小核試験 In vivo 試験 3. 骨髄での小核試験 ( オプション ) コメット試験トランスジェニック動物突然変異試験

7 In vitro 遺伝毒性試験とげっ歯類発がん性試験の一致率 (%) 論文エームス MLA 染色体異常小核 Krikland et al., Mutat. Res. 584, 1, 2005 Sensitivity 陽性一致率 Specificity 陰性一致率

8 医薬品に関する遺伝毒性試験の標準的組み合わせのオプション ICH-S2R1 (2011) エームス試験 ( 陰性であることが必須 ) ption 1 In vitro ほ乳類培養細胞試験 ption 2 陰性陽性 In vivo 小核試験 In vivo 小核試験 + 2 つめの in vivo 遺伝毒性試験 * * 肝臓でのコメット試験もしくはトランスジェニック動物での遺伝子突然変異試験

9 医薬品に関する遺伝毒性試験の標準的組み合わせ In vitro 試験 1. エームス試験 2. ほ乳類細胞試験 ( 以下のいずれか 1 つ ) 染色体異常試験マウスリンフォーマ試験小核試験 In vivo 試験 3. 骨髄での小核試験 ( オプション ) コメット試験トランスジェニック動物突然変異試験

10 エームス試験

12 何故今遺伝毒性 ( 変異原性 )QSAR なのか? 医薬品の遺伝毒性不純物のリスク評価と管理への利用 QSAR による変異原性の評価化学物質の安全性評価への利用スクリーニング評価優先付け

化合物の構造からその毒性を予測する知識ベースと統計を組み合わせもの代謝予測機能を持つ Statistical QSAR- BASED Multi-Case

13 変異原性 (Q)SAR ツール ( 代表的なもの ) Expert RULE- BASED DEREK,ncoLogic,Toxtree, ECD Tool box 多くの知見から得られた部分構造活性相関 (SAR) の経験則をルール化した知識ベースにより, 定性的毒性予測を行う Hybrid ASIS/TIMES 化合物の構造からその毒性を予測する知識ベースと統計を組み合わせもの代謝予測機能を持つ Statistical QSAR- BASED Multi-Case MDL-QSAR(SciQSAR),LSMA,CASER(VEGA) LAZAR AWRKS Sarah 化学物質の構造をフラグメントに分解後パラメータに変換し多変量解析パターン認識等により試験結果を予測する人工知能型アプローチ

14 国立衛研で化学物質の変異原性評価に利用している (Q)SAR ツール化学物質審査会で参考資料として利用エームス DEREK Multi-Case(MCPC4) ADMEWorks ASIS-TIMES ラーサ社と共同研究染色体異常 In vivo 小核反復毒性ブルガス大学と共同研究エームス染色体異常 In vivo 小核

15 既存化学物質 (206) の (Q)SAR による Ames 試験予測 DEREK Ames + - In silico Total Sensitivity 73.1 % Specificity 88.3 % Concordance 86.4 % Hayashi et al., Mutat Res, 588, (2005) MCASE AWRKS Ames + - In silico Total Sensitivity 65.0 % Specificity 91.1 % Concordance 88.0 % Ames + - In silico Total Sensitivity 73.1 % Specificity 69.7 % Concordance 70.1 %

4 つの (Q)SAR モデルのエームス試験結果の予測 Hillebrecht A et al.

, Chem Res Toxicol, 24, 843-853, 2011) データソース QSAR Type QSAR Tool Sensitivity (%) Specificity (%) Concordance

5 Stat Mcase LSMA 65.2 69.2 82.9 77.8 71.5 74.0 ハンセン ( 一般化学物質 ) 2,647 化合物 (67% 陽性 ) Rule DEREK Toxtree 80.9 85.

16 4 つの (Q)SAR モデルのエームス試験結果の予測 Hillebrecht A et al., Comparative Evaluation of in Silico Systems for Ames Test Mutagenicity Prediction: Scope and Limitations., Chem Res Toxicol, 24, , 2011) データソース QSAR Type QSAR Tool Sensitivity (%) Specificity (%) Concordance (%) FDA( 一般化学物質 + 医薬品 ) 4,699 化合物 (44% 陽性 ) Rule DEREK Toxtree Stat Mcase LSMA ハンセン ( 一般化学物質 ) 2,647 化合物 (67% 陽性 ) Rule DEREK Toxtree Stat Mcase LSMA ロッシュ ( 医薬 ) 2,335 化合物 (13% 陽性 ) Rule DEREK Toxtree Stat Mcase LSMA

17 エームス試験結果のデータベース間の一致率 GTP: 米国 EPA Gene-Tox Program NCI: 米国 National Cancer Institute (NCI), National Institutes of Health(NIH) NTP: 米国 NTP Program (P&G Inventory Databases Intersections Concordance GTP/NCI; TA chemicals 85% GTP/NTP; TA chemicals 79% GTP/NCI; TA chemicals 88% GTP/NTP; TA chemicals 92% 一致率 :82%

18 Classical Test System ヒトがん原性エームス試験予測? 予測染色体異常試験予測 MA 小核試験げっ歯類発がん性試験

19 Integrated (Intelligent) Test System Data/Structure & (Q)SAR Mechanism based in silico In vitro human cell screening -omics MA & AP

低曝露遺伝毒性物質のリスク評価と管理 - 医薬品中に含まれる遺伝毒性不純物のリスク評価と管理 - F 3C X=Cl, Br X + NH 2 CN F 3C CN Step 1 Step 2 F 3C Pd catalyst/ Ligand N H 1) conc H 2S 4 Base toluene N H 2) toluene/ (1) heptane (2) NH 2 Cl Step

20 低曝露遺伝毒性物質のリスク評価と管理 - 医薬品中に含まれる遺伝毒性不純物のリスク評価と管理 - F 3C X=Cl, Br X + NH 2 CN F 3C CN Step 1 Step 2 F 3C Pd catalyst/ Ligand N H 1) conc H 2S 4 Base toluene N H 2) toluene/ (1) heptane (2) NH 2 Cl Step 3 Step 4 Step 5 Lit-Bu THF F 3 C F 3C HN N N H N H F 3C CF 3 1) NaBH 4 / MgCl 2 /MeH 2) aqhcl 1) Br (5) Methylene chloride NaH/TBAB F 3C F 3 C F 3C CF 3 N HN N H 3) Ethanol/water (3) (4) Step 6 1) Cl Sodium carbonate Tetrahydrofuran 2) Ethanol/water 遺伝毒性? 2) Ethanol/water 合成過程の合成過程の試薬反応中間体副産物 N 医薬品の分解物

21 対象不純物はエームス試験陽性の変異原性物質のみ毒性学的懸念の閾値 (TTC) の適用治験薬にもリスク評価と管理を義務づける (Q)SARを用いて変異原性を評価する

22 一般原則 ( エームス変異原性 ) 本ガイドラインは低レベルで DNA に直接損傷を与え突然変異を引き起こす可能性がありそれによってがんを誘発する可能性がある DNA 反応性物質に焦点を当てるこのタイプの変異原性発がん物質は通常エームス試験により検出されるその他のタイプの遺伝毒性物質は通常閾値機序を有しており不純物として通常存在しているレベルでは大抵ヒトでの発がんリスクはない

23 実質安全性量 (VSD) 閾値を問わない反応反応閾値あり化合物 ( 非変異原性物質 ) 反応閾値なし化合物 ( 変異原性物質 ) 閾値閾値なし用量用量安全性量安全性量? 実質安全性量 (VSD) 用量

24 毒性学的懸念の閾値 (Thresholds of Toxicological Concern ;TTC) すべての化学物質についてその値以下では明らかな健康被害がないとするヒトでの包括的な VSD 1.5μg/ 人 / 日未知の化学物質の 10% が発がん物質と仮定してその 99% が 10-5 の発がんリスクで担保される設定閾値医薬品中不純物の変異原性発がん物質に適用 0.15μg/ 人 / 日未知の化学物質の 10% が発がん物質と仮定してその 99% が 10-6 の発がんリスクで担保される設定閾値食事中に低レベルで存在する変異原性発がん物質に適用 Relative Frequency Distribution of VSD (10-5 from TD50) 1.5ug/day Log10

25 新しい TTC の導入 (Generic TTC to Adjusted TTC) 曝露期間に応じた許容レベル (Less than Lifetime TTC) 化合物の特徴に応じた許容レベル (Compound-specific TTC)

26 Haber の法則を考慮した TTC レベル (10-5 リスク ) TTC ltl for indicated treatment durations

27 ICH-M7 で提唱する TTC レベル Duration of treatment < 1 month >1-12 months >1-10 years >10 years to lifetime Daily intake [µg/day] 治験薬上市医薬品

28 懸念すべきクラス vs. 懸念が少ないクラスアフラトキシン類アゾキシ化合物ニトロソ化合物 Relative Frequency Distribution of VSD (10-5 from TD50) 芳香族アミンアミド化合物アルキル化合物 1.5ug/day Log10 CC (Cohort of Concern) CLC (Cohort of Less Concern)

29 化合物特異的許容摂取量 (ICH-M7, Note 5) 調査したモノアルキルハロゲン化合物の TD50 は mg/kg/day( 最低値 :36mg/kg/day) 36mg/kg/day は 43.2µg/day の VSD に相当変異原性発がん物質のモノアルキルハロゲン化合物に関してはデフォルトの 10 倍の TTC レベルを許容できる (15µg) 提案 (EFPIA) 頻繁に遭遇する個別の変異原性不純物に関してはさらに Compound-specific TTC の表を作成する

30 DNA 反応性不純物のハザード評価の手順 1 不純物の分類 2 構造活性相関 ((Q)SAR) 解析 3 エームス試験 4 In vivo 試験によるフォローアップ

31 DNA 反応性不純物の安全性確認のためのフローチャート TCC/VSD もしくは他の適正な管理既存変異原物質不純物含の分類変異原性不明 TTC レベルを超えているか? 既存非変異原物質いいえはい (Q)SAR? 陽性エームス? 陽性陰性陰性更なる検討は不要 (Q3A/B に従う ) 不純物の含量を TTC 以下に減らすもしくは in vivo 遺伝子突然変異試験を行い生体影響を評価する

32 低曝露遺伝毒性物質のリスク評価食品中化学物質 ( 農薬添加物 ) vs. 医薬品中不純物リスク / ベネフィット曝露量評価曝露期間対照物質の化学構造食品中化学物質リスク > ベネフィット困難一生涯多様医薬品中不純物リスク < ベネフィット容易生涯以下制限付

33 ロッシュ社のビラセプト錠 ( 抗 HIV 薬 ) への EMS 混入事件 ( 続き ) 患者の暴露量遺伝毒性 NEL ME X455 マウス小核試験 TG マウス突然変異試験閾値?

34 EMS (2.75 mg/day) の発がんリスク評価の比較発がん性データありあり遺伝毒性データなしなし Default TTC 1.5 µg/day LTL-TTC(3ヶ月 ) 20 µg/day 高いリスク閾値線型外挿 VSD ありなし発がんリスク = 10-4 ~10-3 リスク? Safety margin =455-fold PDE 104 µg/day リスク? 高いリスク

35 EU 規制当局の結論 July 2008

36 変異遺伝部第一室 : 細胞生物学的試験研究室山田雅巳安井学第二室 : 微生物学的試験研究室杉山圭一ピーターグルーズ第三室 : 動物試験研究室 (H24.10 新設 ) 増村健一堀端克良

環境変異原学会レギュラトリーサイエンスWGと最近の動き

環境変異原学会レギュラトリーサイエンスWGと最近の動き平成 26 年度日本環境変異原学会公開シンポジウムレギュラトリーサイエンス ( 平成 26 年 5 月 24 日 ) 環境変異原学会レギュラトリーサイエンス WG と最近の動き本間正充 ( 国立医薬品食品衛生研究所変異遺伝部 ) 日本環境変異原学会 The Japanese Environmental Mutagen Society (JEMS) 目的人間生物地球環境における突然変異原とくに公衆の健康に重大な関係を有する変異原と