カテゴリー
BIOLOGICS cell education

[Bio-Edu] バイオ医薬品 (バイオロジクス)は、CHO細胞の技術革新と共に進展してきた – ID15624 [2020/08/05]

本編 >

[Bio-Edu] バイオ医薬品 (バイオロジクス)は、CHO細胞の技術革新と共に進展してきた – ID15624 [2020/08/05]
スポンサーリンク

by Google Ads ID:8603

バイオ医薬品とは

バイオ医薬品は、英語でバイオロジクスと言います。バイオロジクスには、ヒトの体内に存在するタンパク性物質をターゲット(狭義)にしているため、「抗体」以外のタンパク質も含まれます。

バイオロジクスは、当初、血漿分画製剤で知られているように血液から得られていましたが、技術革新により現在では、遺伝子組換えCHO細胞により得られるようになって久しく、正にバイオロジクスは、CHO細胞に関する技術革新とともに進展してきたと言えます。

編集履歴
2020/05/23 はりきり(Mr)
2020/06/09 文言整備
2020/06/20 追記 (細胞株、日本で市販される抗体医薬の細胞株の数)
2020/08/05 追記 (ヒト化抗体)

以下、バイオロジクスについて、CHO細胞を使うアドバンテージをまとめました。ただし、CHO細胞が完全勝利ではありません。目的によっては、インスリン製剤など低分子量のタンパク質では、大腸菌が使用されています。

  • 現在、バイオロジクスの代表は、「抗体」である
  • その原材料は、
    • 「血液、19世紀末・戦後 ~」、ジフテリアや破傷風などの感染症治療法として弱毒化毒素のウマへの投与によるマウ血清が感染症治療に高い効果があることがベーリング(behring)と北里柴三郎らにより明らかにされた
    • 「B細胞のハイブリドーマ細胞化 (抗体に限る)、1975年~」、B細胞は、細胞ごとに単一の抗体を産生するが不死化させるためにミエローマ細胞を用いたハイブリドーマ技術が発展した。得られた抗体をmonolconal antibodyという。
    • 「遺伝子組換え細胞」へと展開してきた
    • source: Pharmacokinetics of Monoclonal Antibodies
    • source : 抗体医薬とは, 熊谷泉 – 化学と教育 68巻 7号 (2020)
  • 原材料として
    • 「血液」
      • 動物由来の場合では異種高原であることによる免疫原性の問題
      • オリジナル機能のタンパク質を取得できる(血漿分画製剤)
      • 量的制限
      • ウイルス安全性に問題
    • 「ハイブリドーマ」細胞
      • 動物への抗原免疫(抗体作成)、脾臓(B細胞)とホスト細胞(ミエローマ)とのハイブリドーマ作製、など煩雑であり抗体に限定
    • 「遺伝子組換え技術」
      • キメラ化 : 動物由来の可変領域とヒト抗体の定常領域を結合
      • ヒト化抗体 : 動物由来のCDR (Complementarity Determining Region, VHとVLにそれぞれ3箇所ずつ存在)のみをヒト抗体に移植することで、約95%がヒト由来構造を維持
      • 製造技術の進展による大量製造
      • 実績としてのウイルス安全性(CHO細胞)
      • 宿主細胞に関わる糖鎖(CHO細胞は実績として克服)
      • 現在では様々な課題を克服できている
  • 遺伝子組換え技術での生産細胞
    • 分子量が大きな抗体の産生細胞として、殆ど全てがCHO細胞が選択される
    • 分子量が小さいインスリンやインターフェロンなどの産生細胞には微生物(大腸菌、酵母など)が使われる。
    • CHO細胞
      • バイオロジクス市販品で30年の実績
      • ヒト型に近い糖鎖を付加でき、その他不純物に関する安全性の蓄積
      • 立体構造を再現できる
      • 高い培養生産性技術が蓄積(最大10g/L)
    • 大腸菌
      • 医薬品上の問題点
        • 糖鎖を付加できないため糖タンパク質には不向き
        • 高い産生量にするとInclusion body(不溶性)になる
        • 立体構造をオリジナルに再現できない
      • 対策
        • 糖鎖問題は、目的タンパク質を限定
        • 立体構造は、Refolding技術による正常化
    • 酵母
      • 1990年代に盛んな研究
      • 医薬品上の問題点
        • 糖鎖を付加できるが、ヒト型ではないため、抗原性の問題がある。
        • 強力な蛋白分解酵素により目的タンパク質の分解問題
      • 対策
        • 糖鎖問題
          • 目的タンパク質を限定する
          • 糖鎖付加が無いタンパク質
          • 糖鎖遺伝子のノックアウト
          • 医薬品でない酵素など
        • 分解問題
          • 培養技術及ひ精製技術で対応
          • プロテアーゼ遺伝子のノックアウト

CHO細胞・エニジニアリング

現在のバイオロジクス、特に抗体に関する遺伝子組み換え技術を使ったCHO細胞による生産性改善と取り組みは、以下の参考文献が概説として参考になります。

  • 目的タンパク質の遺伝子組込み、得られる細胞の多様性(糖鎖修飾)
  • 細胞株構築期間の長さ
  • 得られた細胞株の培養最適化
  • 比生産速度 pAB と 生細胞濃度 Xvの積分 = 生産濃度 P (IVC) (完全に理解できていません。今後要検証)

バイオ医薬品生産におけるプロダクションサイエンス (2013)
https://www.sbj.or.jp/wp-content/uploads/file/sbj/9109/9109_tokushu_3.pdf

生産細胞の培養技術

産生株が高い生産能力があったとしても、その培養条件がマッチしていなければ高い生産性は達成できません。抗体医薬品の場合、投与される量が多いため培養生産性は課題の一つになります。

安定産生株の樹立と、その培養条件の開発の概説として、以下の文献が参考になります。

  • 安定発現株
  • 培養スケールアップ
  • 培養プラットフォーム
  • 電荷的多様性の制御
  • 培養終了の判断

抗体医薬品生産培養技術の課題と展望 (2013)
https://www.sbj.or.jp/wp-content/uploads/file/sbj/9109/9109_tokushu_4.pdf

抗体医薬品・Fc融合タンパク質

抗体医薬品について学ぶには、以下の項目を押さえておくことが重要です。「国立医薬品食品衛生研究所」のサイトに、「抗体」医薬品と「Fc融合タンパク質」について、まとめられたサイトがあります。

抗体医薬品について全体像を把握することができます。

抗体医薬品・Fc融合タンパク質
国立医薬品所品衛生研究所・生物薬品部
http://www.nihs.go.jp/dbcb/mabs.html

Advice

抗体の分子的特徴として、「Fc」という分子の領域があります。医薬品として有効なタンパク質について抗体以外で、更に有効性を高める為には、このFc領域との融合医薬品が多数開発されています。Fcの付加により期待させる最大の機能強化は、血中での半減期の延長です。

https://bio.nikkeibp.co.jp/atcl/mag/btomail/17/12/19/00339/

バイオシミラーの基礎知識

バイオシミラーの基礎知識について、厚生労働省取材のセミナー資料があります。最近の情報であるためバイオロジクスに関しても最新情報を得ることができます。

バイオ医薬品とバイオシミラーの基礎知識 – 厚生労働省主催講習会「バイオ医薬品とバイオシミラーを正しく理解していただくために」- 2020年1月11日 (大阪科学技術センター 大ホール
https://www.mhlw.go.jp/content/10800000/000496079.pdf

抗体医薬の品質について

日本における規制当局からのガイダンスがあります。

抗体医薬品の品質評価のためのガイダンス (2012)
https://www.pmda.go.jp/files/000206143.pdf

スポンサーリンク
  • ABS使用可 造形サイズ175×175×175mm オープンフィラメント可 オートキャリブレーション機能付き レーザー刻印機能拡張可 金属系PLA拡張可 3FJSPXJP00G - ダビンチ Jr.Pro X+ XYZプリンティングジャパン by AMAZON ID21509
  • XYZプリンティング3Dプリンター|ダヴィンチ1.0 pro|オートキャリブレーション機能付|オープンフィラメント可|ABS対応|造形サイズ20×20×20cm|レーザー刻印機能拡張可|積層ピッチ0.02mm~|高性能|3F1AWXJP00F - ダビンチ 1.0 Pro - XYZプリンティングジャパン by AMAZON ID21511
  • 3Dプリンター ダヴィンチ Jr. 1.0(造形サイズ15×15×15cm) - 環境に優しい土に返るPLAフィラメント - ダビンチ Jr. 1.0 XYZプリンティングジャパン by AMAZON ID21513

CHO細胞以外の哺乳類細胞

バイオロジクスで使用される動物細胞は、CHO細胞が殆ど全てと述べましたが、用途によってはラッド由来の細胞の使用が試みられています。2020/6現在、日本で上市されているYB2/0由来抗体は、0、SP2/0は4つ、NS0は5つ、CHOは57つです。以下の課題は以前、残ります。

臨床段階で、YB2/0細胞由来の抗体医薬があります。YB2/0細胞は、フコース付加低減化が可能でADCC活性を高めることが可能な細胞株です。しかし、CHO細胞を代表する動物細胞の実績は、YB2/0細胞にはありません。YB2/0細胞は、2020/6現在、臨床試験が1社によって走っているのみです。新規参入企業には、ハードルは高いでしょう。

  • YB2/0細胞での生産性(?)
  • 不純物等に関わる安全性の実績(?)
  • レギュレトリーでのハードル(?)
  • 市販に対応できる自社及委託先の製造設備と技術

高い細胞傷害活性を有する抗体医薬品の YB2/0 細胞を用いた効率的な物質生産研究 2011

https://gair.media.gunma-u.ac.jp/dspace/bitstream/10087/6623/1/Ph.D%20E-428.pdf

セルラインの種類

研究用としては、以下のように種々の細胞株が使われます。Creative Labより

  •  CHO cell lines: GS system, DHFR system;
  •  BHK cell line;
  • Mouse myeloma cell lines: NS0SP2/0, etc.
  • Rat myeloma cell lines: YB2/0, etc.
  •  Human cell lines: HEK293 and its derivatives, HT-1080Huh-7PER.C6 , etc.

以上

スポンサーリンク
  • by Amazon ID13339
  • by Amaozn ID13196
  • by Amazon ID13211
  • by Amazon ID19245

ここまで

< 本編はここまで。

Update ID21920

Raid, Synology, WordPress
[Synology] DS918+ , 3 x 8TB HDD Raid 5に最後の1台のHDDを追加する – ID16478 [2020/05/30]

目次1 RAID5 (3 x 8TB HDD)へHDD追加2 準備3 ストレージマネージャ4 「概要」画面5 「ボリューム」画面6 「ストレージプール」画面7 「HDD/SSD」画面8 ストレージプール画面に戻る8.1 […]

BIOLOGICS, company, moderna, mRNA, vaccine
[Vc] Moderna – COVID-19 ワクチン臨床(Phase I, dose-escalation, open-label trial, 45 healthy adults) プレリミナリー結果 ID19527 [2020/07/24]※

Moderna社のCOVID-19/Phase I Preliminary Report HomePage An mRNA Vaccine against SARS-CoV-2 — Preliminary Report […]

BIOLOGICS, equipment-harvest, merckmillipore, process, production
[Bio-Equi] TFF – MerckMillipore – ID23123 [2020/9/19]

MerckMillipore TFF タンジェンシャル・フロー・フィルトレーションによるバッファー置換と濃縮を行う機材 Merck site 種類 Pellicon sigle pass TFF 循環をせずに一定量のろ液 […]

AAV, BIOLOGICS, BioReliancd, brammer, catalent, CMO, company, Lonza, TAKARA BIO, WuXi, Yposkesi
[Bio-rAAV] 遺伝⼦治療における代表的な委託製造施設 (CMO) – ID1881 [2020/07/17]

rAAV vectorを製造するCMOリスト 企業サイト サイト 製造サイト 特徴 関係 WuXi Advanced Therapies US 1,000L 遺伝子治療医薬品の開発と製造、AAV vector suspe […]

AAV, BIOLOGICS, equipment-chromato, purification, resin, thermo
[Bio-Equip] Thermo Fisher 「CaptureSelect」 – AAV1~AAXをキャプチャリングできるAffinity resin – ID2320

Bio-Equipment 動画による説明 : CaptureSelect AAV8, AAV9, AAVX ラクダ抗体を利用したAffinity Resin技術 Binding Capacity: >10e13~ […]

BIOLOGICS, company, material, supplier
[Bio-Membrane] Clarification, Sterile, UF/DF – Supplierまとめ – ID18241 [2020/06/30]

Membrane/System Supplierのまとめ 総合メーカーとしては、2強のMerckMilliporeとSartoriusが残っています。Sartoriusは、CDMOサービスを開始しています。 PALLと3 […]

スポンサーリンク

by Google Ads ID:19417(C)

最新記事(Biologics, ID:14673)

AAV, BIOLOGICS, drug
[遺伝子治療薬] ZOLGENSMA – AveXis-Novartis社が開発したイン萎縮性側索硬化症 (SMA)治療薬 – ID23165-UM [2020/07/27]

目次1 筋萎縮性側索硬化症2 ZOLGENESMA2.1 薬価収載 筋萎縮性側索硬化症 筋萎縮性側索硬化症(Spinal Muscular Atrophy (SMA))は、10万人あたり0.6人です。日本では、認定されて […]

AAV, BIOLOGICS, drug
[遺伝子治療薬] ZOLGENSMA – スイスのノバルティス社(AveXis)が開発した遺伝子治療薬 – ID23163-UM [2020/06/22]

目次1 ZOLGENESMA1.1 薬価収載1.2 Drug Product2 審査報告書 ZOLGENESMA スイスのノバルティス社(売上高約500億ドル, Investing.com調べ)が買収したAveXis社の […]

AAV, BIOLOGICS, PALL, purification
[Bio-Material] Mustang® Q Membrane Units (2004) by Pall – ID23160

Pall社の陰イオン交換体: Mustang Q membraneを使用したアデノウイルスの精製方法 吸着/溶出モードによるアデノウイルスの精製.流速,吸着容量の設定の記載あり. 溶出画分は,不純物であるDNAより前にア […]

BIOLOGICS, mAb, medicine, Novartis
[抗体医薬] ゾレア; Omalizumab – 花粉症を対象とする抗IgE抗体 – ID23158 [2020/06/23]

目次1 最初に2 適性使用ガイドライン2.1 検査3 薬価3.1 参考 最初に ゾレアは、花粉症の体内における発症メカニズムにおいて、IgEの経路を抑える抗体医薬です。 アレルギー反応では、アレルゲンに対するIgEが多く […]

AAV, AveXis, BIOLOGICS, drug, Novartis
[遺伝子治療薬] ZOLGENSMA – スイスのノバルティス社(AveXis)が開発した遺伝子治療薬 – ID23156 [2020/06/22]

目次1 ZOLGENESMA1.1 薬価収載1.2 Drug Product2 審査報告書 ZOLGENESMA スイスのノバルティス社(売上高約500億ドル, Investing.com調べ)が買収したAveXis社の […]

BIOLOGICS, CMO, COGs, patheon, production
[Bio-ED] 抗体医薬 – パセオンが提案する3つの製造受託オプションとCOGs – Patheonが提案するオプションとは – ID23152 [2020/01/24]

はじめに COGsとは、Cost of Googsのことで、単位生産費用を意味します。バイオ医薬品の製造におけるBioreactorのスケールの需要は5,000L以下が最も多いようです。もっとも、世界的に売り上げている製 […]

Page: 1 2 61
スポンサーリンク

by Google Ads ID:19417(C)

最新記事(Education)

BIOLOGICS, education, reagent
[Bio-Edu] 核酸の抽出 – QIAGEN製品 – ID21335 [2020/08/17]

核酸抽出に使用されるキット 検体によって使い分けされます。 Source: DNAチップ研究所 ■ QIAamp DNA Mini Kit (通常組織用)https://www.qiagen.com/jp/shop/sa […]

BIOLOGICS, education, HEALTH
[Virus-Edu] 新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の感染機序 – ID20003 [2020/07/27]※

目次1 新型コロナウイルスの感染機序1.1 1a Fusionでの感染1.2 1b 貪食での感染 新型コロナウイルスの感染機序 新型コロナウイルス (SARS-CoV-2) 感染のある過程で、以下に説明する薬剤の臨床試験 […]

BIOLOGICS, education
[Bio-Edu] mAbの不安定性について – ID17993 [2020/07/31]

目次1 mAbの不安定性1.1 IgG抗体の構造1.2 抗体の種類1.2.1 アイソタイプ1.2.2 サブタイプ1.2.3 翻訳後修飾の違い2 不安定化の局面2.1 原因2.2 結果3 不安定化のメカニズム mAbの不安 […]

BIOLOGICS, education, purification
[Bio-Edu] 組換え大腸菌で造らせたタンパク質のリフォールディングおよび、その後の精製手順 – ID18567 [2020/08/19]※

目次1 はじめに2 Refoldingとは3 組換え大腸菌の産生タンパク質3.1 Inclusion bodyの回収3.2 可溶化とrefolding3.3 バッファ組成の置換3.3.1 Refoldingの評価3.3. […]

BIOLOGICS, education, protein
[Protein] 免疫グロブリン – IgMは感染初期から作られ、その後、IgGにバトンタッチ! – ID18203

目次1 免疫グロブリンの種類と役割2 感染時のIgM/IgGの血中濃度 免疫グロブリンの種類と役割 免疫グロブリンは、自然免疫の代表格ですが、その種類は5つあり、それぞれ役割があります(図1)。 ひと昔前では、測定技術低 […]

BIOLOGICS, education, KNOWLEDGE
[Kw] 脳下垂体 – 6つのホルモンを分泌 – ID18055 [2020/06/23]

脳下垂体 脳下垂体からは6つのホルモンが分泌される。 成長ホルモンsource (脳下垂体→) Growth Hormone →(肝臓→) IGF-I → (細胞の受容体) source: wikipedia 甲状腺刺激 […]

Page: 1 2 12
スポンサーリンク

by Google Ads ID:19417(C)

その他記事(ALL-RANDOM, ID:16786)

plugin, Synology, WordPress
[WordPress] 自宅サーバーのWordPress – プラグインで致命的なエラーにより管理画面(ダッシュボード)に入れなくなった場合の対処法 – ID4394

目次1 プラグインによる致命的なエラー2 エラーしたプラグイン3 復旧4 WordPressの裏口から5 分かったこと6 復旧手順が書かれた受信メール プラグインによる致命的なエラー どなんプラグインでも起こり得ることだ […]

AAV, BIOLOGICS, purification, resin
[rAAV-DSP] AAB Sepharose High Performance – ID2292

目次1 AAB Sepharoseの概要1.1 吸着可能なAAVの血清型1.2 Resinの特性1.3 概要1.3.1 Elution bufferの種類 AAB Sepharoseの概要 吸着可能なAAVの血清型 AA […]

LIFE, town
[Trip] Hyatt House Emeryville/San Francisco – ID2752

目次1 Hyatt House Emeryville/San Francisco2 朝食3 近所のレストラン4 Rock outの教訓 Hyatt House Emeryville/San Francisco カリフォル […]

Gear
[Gear] iPad初代の再生音は歴代最も迫力があった。その理由は、画面全体が振動しており、これで得られる音の発生源の面積の大きさに関係? – ID2056

iPad(初代) iPad(初代)の再生音は歴代最も迫力があった。その理由は、スピーカーは1つ、特に唯一画面全体が違いがわかるわどに再生音が共鳴し振動しているためだろう。これは、狙った設計ではないだろうが。 iPad P […]

AAV, BIOLOGICS, purification
[rAAV] AAB SepharoseによるrAAVの精製, 2009 – ID2461 [2019/09/28]

目次1 AVB Sepharoseによるsf9細胞由来のrAAVの精製2 評価3 文献 AVB Sepharoseによるsf9細胞由来のrAAVの精製 AAVを精製するクロマト機材 Sf9 cell (10e8)のバキュ […]

BIOLOGICS, Lab, process, purification
[Bio-Process] Polishing Process of mAb purification – ID8312

目次1 Bio-Process1.1 Polishing1.1.1 目的1.1.2 考慮事項 Bio-Process Polishing 目的 一般的な高度精製は、陰イオンと陽イオン交換クロマトグラフィで行われる。 考慮 […]

Page: 1 2 135
スポンサーリンク

by Google Ads ID:19417(C)
スポンサーリンク

- 以下のツールに敬意を示します -
Support to AMP (Accelerated Mobile Pages) by official AMP plugin for WordPress, and compatible powered by
Post viewing : Flex Posts - Widget and Gutenberg Block

スポンサーリンク

by Google Ads ID:19430 (D)