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  • [Bio-Education] 薬効薬理試験にはどんなものがあるか

    [Bio-Education] 薬効薬理試験にはどんなものがあるか

    薬効薬理試験(pharmacology)

    医薬品開発には、動物を用いた薬効薬理試験による効力の確認試験が必要です。製造関連の研究者としても、このあたりの知識は持っているべきです。以下には、LSIメディエンス社から、サービス項目を抜粋しました。

    source : LSIメディエンス

    1.中枢神経系

    2. 感染症

    • バイオセーフティレベル(BSL)2の動物飼育区域を有している
    • BSL2までのウイルス、細菌などの感染実験が対応可能
    • インフルエンザウイルスおよび黄色ブドウ球菌(MRSA含む)の受託試験の実施体制を整えている
    • 治験センターが所有している臨床分離株の使用可能
    • 2.1.1インフルエンザウイルス感染
    • 2.1.2黄色ブドウ球菌感染
    • 2.1.3MRSA感染
    • 2.1.4マラリア感染※マラリアウイルスをご提供いただければ対応可能です.

    3.循環器系

    4.呼吸器系

    5.腎泌尿器系

    • 5.1腎炎
    • 5.2排尿・結石 排尿障害モデルとして、過活動膀胱モデル(OAB:脳梗塞誘発)、間質性膀胱炎モデル(IC:塩酸、シクロフォスファミド、酢酸誘発)、下部尿路障害モデル[LUTS:前立腺肥大(BPH)]、腹圧性尿失禁(SUI)および脊髄損傷モデルがあります。評価法としては、膀胱内圧を測定可能なシストメトリー法と自然排尿により尿流動態を測定するウロフロメトリー法があります。弊社開発の排尿機能測定システムを用いて、継時的に微量排尿の尿流動態の測定が可能です。
      • 5.2.1過活動膀胱
      • 5.2.2脊髄損傷排尿障害
      • 5.2.3間質性膀胱炎(塩酸、シクロフォスファミド、酢酸誘発)
      • 5.2.4下部尿路障害(前立腺肥大症)
      • 5.2.5腹圧性尿失禁
      • 5.2.6膀胱結石(エチレングリコール飲水/アルファロール経口)

    • NBZ source
      • NZBマウスはニュージーランドのオタゴ大学の Bielschowskyらによって癌研究のために開発された。 1959年にこのマウスがクームス陽性の自己免疫性 溶血性貧血を高率に発症することが判った。 その後、NZWマウスとの交雑F1マウスが多彩な自己 抗体、特に抗核抗体を生じ、かつヒトSLEにみられる と同様の各種のループス病変を自然発症することが発見された。

    6. 免疫系(免疫制御)

    • 6.1.1抗原感作
      • 抗体産生-当社は「抗体作製業務」、「イムノアッセイ法の開発~検体測定 (GLP対応可)」、「バイオ医薬品の特性試験、保存安定性における測定」、「臨床検体の測定」などの受託ができます。
    • 6.1.2全身性エリテマトーデス(SLE)モデル全身性エリテマトーデス(SLE)は、全身の臓器に原因不明の炎症が起こる自己免疫疾患の一種であり、膠原病の1つとして分類されています。MRL/lprマウスおよびNZBWF1マウスは共にSLE様のループス腎炎を自然発症することで知られており、SLEモデルとして汎用されています。
    • 6.1.3乾癬モデル尋常性乾癬は、慢性の皮膚角化疾患であり、典型的な症状として赤い発疹とその上に白色の鱗屑(皮膚上皮の角質細胞が剥がれ落ちたもの)を伴う発疹が認められます。症状が目に見える形で現れるため、QOLを著しく低下させる疾患です。
      当社はマウスを用いて抗ウイルス剤であるイミキモド誘発尋常性乾癬モデルの作製し、被験物質の薬効評価することが可能です。
    • 6.1.4慢性GVHDモデル

    7. 血液系

    • 7.1.1鉄欠乏性貧血(瀉血)
    • 7.1.2in vitro 血小板凝集試験血小板凝集作用は血液凝固のために重要な機能ですが、血栓などを発生させることで脳疾患や心疾患など重篤な状態を誘発させる場合があります。血小板凝集試験は血小板凝固薬などの評価に汎用されています。

    8. 炎症・アレルギー

    • 8.1炎症・浮腫
    • 8.2アレルギー反応
    • 8.3結膜炎アレルギー性結膜炎では、花粉症などの抗原によるアレルギー反応により、かゆみ、結膜の腫脹、目やになどの分泌物が生じます。弊社はDNP-Ascaris、OVAおよびブタクサなどのアレルゲンを用いた抗原抗体反応によるモデルを有しています。
    • 8.3.1OVA誘発(アレルギー性)結膜炎
    • 8.3.2DNP-アスカリス誘発(アレルギー性)結膜炎
    • 8.3.3ブタクサ花粉誘発(アレルギー性)結膜炎

    9. 消化器系

    10. 皮膚

    11.糖・脂質代謝系

    12.がん(担がん)

    各種ヒト、マウスおよびラットがん細胞株を移植した担がん動物を作製し、薬の抗腫瘍効果を評価します。バイオセーフティレベル(BSL)2の細胞株の使用が可能です。移植部位は皮下、腹腔内および同所(脳内、胃、膵臓、子宮、前立腺等)が可能です。免疫不全動物として、ヌードマウス、ヌードラット、SCIDマウス、NOD SCIDマウス及びNOGマウス等の経験を有しています。

    • 12.1ヒト腫瘍細胞株皮下移植・腹腔内移植・同所移植
    • 12.2マウス腫瘍細胞株皮下移植・腹腔内移植・同所移植
    • 12.3ラット腫瘍細胞株皮下移植
    • 12.4転移 -肺転移、肝転移血行性肺転移モデル、自然肺転移モデル、経脾肝転移モデルなどの実績があります。ヒト大腸がん細胞株HT-29を用いた経脾肝転移モデルは、自然転移モデルと比較して再現性に優れています。
    • 12.5ウサギVX2がん移植 -肝、腎、脾、胃、腸、筋、皮下ウサギVX2がんは主に肝臓がんのモデルとして使用されています。投与はヒトの血管造影法に準じた固有肝動脈への動脈内投与により行います。腫瘍の大きさ、病理解析およびエコー観察による評価が可能です。
    • 12.6ウサギVX2がん転移 -肺、肝、脳

    13. In vitro

    • 13.1In vitro抗腫瘍試験(各種細胞)各細胞バンクから入手したがん細胞株などを用いて、薬の抗腫瘍効果を評価します。60以上の細胞株の使用経験があります。細胞生存率が50%となる濃度(IC50)等にて評価します。Cell Counting Kit-8やCell Titer Gloなど種々の検出法(比色法、蛍光法、発光法)による評価が可能です。
    • 13.2クロット溶解試験(各種動物血液)
    • 13.3初代細胞を用いる細胞傷害性試験(肝実質・副腎皮質・神経細胞)初代細胞を用いて薬の細胞傷害性を細胞逸脱酵素や細胞生存率をもとに評価します。肝実質細胞(ラット、イヌ、サル)、副腎皮質細胞(ラット、モルモット、イヌ、サル)、神経細胞(ラット)、シュワン細胞(ラット)、ライディッヒ細胞(ラット)の経験があります。
    • 13.4血小板凝集試験(各種凝集素)
    • 13.5ADCC(Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity:抗体依存性細胞傷害)活性測定抗体に依存した細胞傷害活性を応用した抗体医薬が数多く開発されています。その活性を評価する方法として抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性測定が知られています。弊社ではサルまたはヒトの末梢血単核球細胞(PBMC)をエフェクター細胞として用いた経験を多数有しています。
    • 13.6CDC(Complement-Dependent Cytotoxicity:補体依存性細胞傷害)活性測定(各種細胞)補体に依存した細胞傷害活性を応用した抗体医薬が数多く開発されています。その活性を評価する方法として補体依存性細胞傷害(CDC)活性測定が知られています。弊社では市販のヒトおよびウサギ補体を用いた経験を有しています。
    • 13.7遺伝子発現解析測定法:リアルタイムPCR測定法13.8細胞表面マーカー発現解析測定法:フローサイトメトリー法
    • NBZ source
      • NZBマウスはニュージーランドのオタゴ大学の Bielschowskyらによって癌研究のために開発された。 1959年にこのマウスがクームス陽性の自己免疫性 溶血性貧血を高率に発症することが判った。 その後、NZWマウスとの交雑F1マウスが多彩な自己 抗体、特に抗核抗体を生じ、かつヒトSLEにみられる と同様の各種のループス病変を自然発症することが発見された。

    14. その他 (In vivo)

    • 14.1育毛
    編集履歴
    2020/09/04 Mr.HARIKIRI
  • [Bio-Education] 細胞のモノクローナル化のための基本原理 – 最新装置を中心に解説 – [2020/09/03]

    [Bio-Education] 細胞のモノクローナル化のための基本原理 – 最新装置を中心に解説 – [2020/09/03]

    ID22024

    細胞のモノクローナル化のための3つの基本操作

    細胞をモノクローンにするには、1つの細胞を取得したことを確実に証明する必要があります。その基本操作は、以下の3種類あります。3種類とも浮遊細胞への適用は可能ですが、FACSとCell Printerは、付着細胞には不向きですsource: Solentim.com。そのため、付着性の強い細胞には、限界希釈法が未だ使われています。Solentim社のVIPSという装置は、これらを改善してマイルドな分注により高い生存率を達成し、1細胞の分注を高い確率で行い、それを高い確率で生存させてクローナリティにつなげる装置になっています。

    従来の装置と方法

    • FACS
      • FACS; fluorescence-activated cell sorter
      • 蛍光標識の検出と電場ソート (参考文献1)
        • レーザー光照射による蛍光励起により蛍光を測定、同時に細胞サイズを前方散乱光の強度を測定する
        • マイクロ流路から出てきた細胞をピエゾ振動子によりエンベロープ(液滴)化し、同時に荷電して、偏向版によりソートする
        • 処理能力は、30,000~70,000細胞/秒 (2011年技術)
      • ラミナフロー原理
        • マイクロ流路に細胞懸濁液を流すと細胞が1列に並んで流れる
      • 目的細胞の存在比率による制限
        • 0.1%を下回るとヒストグラムにおける位置予測ができない
      • 高流速こうと高電荷(数千V)による制限
        • 脆弱な細胞には適さない(2011年技術)
      • 原理の発明者 : レナード・アーサー・ハーツェンバーグ
      • 参考文献
        1. 全自動1細胞単離解析装置の開発, 2011, 生物工学会誌, 89, 2, 72-78 link
        2. フローサイトメトリーの原理、基礎や一般的なプロトコルを解説フローサイトメトリー入門講座, コスモ・バイオ, link
      • メーカー
    • Cell Printer
    • 限界希釈法
      • ある一定容量の細胞懸濁液を分取したときに、1細胞となるように希釈する方法

    VIPSおよびCell Metric

    VIPSとCell MetricはSolentim社の製品です。VIPSは、単一細胞播種に特化した製品、Cell Metricは、播種0日からのモニタリングについて、ウェルのエッジ付近の細胞も見逃さずクローン保証を確実にする製品です。

    • VIPSは、Solentim社の装置 source: Solentim.com
      • VIPS; Verified In-situ Plate Seeding)
      • 単一細胞をプレートに播種した直後に、細胞を画像により確認するベンチトップサイズの装置、装置説明 link
        • 細胞を含む培養懸濁液が入ったリザーバーから、プレートウェルの中心部に1滴分注する
        • そのご自動的に単一細胞の有無を画像撮影により検出する
        • もしも、1細胞以上の細胞が確認されると自動的に培地を補充する
        • もしも、細胞が確認されない場合は、再度の1滴分注を行い、以上を繰り返えす。
        • 96穴1プレートの処理に10分
      • SMART LD™️
        • 1psi未満の圧力でナノリットル単位でウェルに分注
        • 穏やかなディスペンスにより高い生存率が得られることで、1つの細胞からのコロニー化が高い確率になる
      • インテリジェンスな画像分析
      • 日々の個々のウェルを撮影してライブラリを作ることで、そのコロニーが0日まで遡った時にタインツの細胞から始まったことを確認できる
    • Cell Metric
      • 装置概要 link
      • 大手製薬企業、CRO/CDMOでの使用実績がある
      • 蛍光ラベルの必要がなく、ヴェルエッジの細胞も見逃さない
      • 蛍光ラベルにも対応している
      • クローンのスクリーニングに使用する
        • クローナリティのアシュアランスデータを得るために、コロニーの生育をモニタリングする
        • 高速スキャニングが可能
        • 播種0日から定期的な撮影を実施
        • 撮影期間は、10-21日館程度
      • 複数プレート撮影(10枚格納カセット装着可能)
      • プレートのバーコード管理
      • 処理時間 : 4.5分/プレート(6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 well plate対応)
      • 蛍光検出機能(オプション)
      • 規制当局対応のレポート作成機能

    プロデューサー細胞株は、遺伝子治療ベクターの製造コンポーネントの1つです。選択した細胞株の特性(起源/派生、倍加時間、ウイルス感染と複製の許容度)はウイルス生産性の効率を決定し、増殖条件は必要な下流の処理方法と最終製剤のリリーステストに影響します。この様式の細胞は、臨床目的によっては、患者に直接投与される可能性もあります。source

    編集履歴
    2020/09/03 Mr.はりきり

  • [用語] CI; confidence interval; 信頼区間

    [用語] CI; confidence interval; 信頼区間

    CI; confidence interval; 信頼区間, 統計用語

    95% confidence interval; 95%信頼区間

    編集履歴
    2020/09/01 Mr.はりきり
  • [企業] Pfenex – タンパク質の高生産株の樹立技術 –  [2020/09/02]

    [企業] Pfenex – タンパク質の高生産株の樹立技術 – [2020/09/02]

    Pfenex

    • Headquarter : カリフォルニア州サンディエゴ
    • 機能性タンパク質(酵素、抗原、ナノボディ)の高生産株の樹立技術
      • PF708; ボンシティ(Bonsity)
      • PF743
      • PF745
      • CRM197(ワクチン効果の増強タンパク質)
        • 肺炎球菌: インド・セラム研究所
        • 肺炎球菌: メルク
    • 多数の製薬企業とライセンスによるロイヤルィ収入
    • Ligand Pharmaceuticalsが買収合意(2020/08/10)
    編集履歴
    2020/09/01 Mr.HARIKIRI
  • [用語] 脊髄性筋萎縮症; SMA

    [用語] 脊髄性筋萎縮症; SMA

    脊髄性筋萎縮症(SMA)

    • spinal muscular atrophy; SMA
    • 運動ニューロンの弱体化 → 筋萎縮、筋力低下
    • 原因
      • I, II型では、SMN1遺伝子の90%程度の欠失に関わる
      • III, IV型では、SMN1遺伝子の変異に関わる
    • これにより、SMN1タンパク質の低下、あるいは、不十分な機能のSMN1タンパク質による

    治療薬

    • エブリスディ; Evrysdi; (2020)
      • Genentechの「SMN2のスプライシングを直接的・間接的に修飾するRNA標的低分子治療薬」
      • 一般名 (risdiplam)
      • 遺伝子SMN2は、SMN1のバックアップ遺伝子
      • この薬剤は、SMN2を増強する
    • Zolgensum (2019)
      • Novartisの正常SMN遺伝子を運動神経細胞に導入する遺伝子治療薬
      • 一般名 : オナセムノゲン アベパルボベック(Onasemnogene abeparvovec)
    • スピンラザ (2016)
      • Biogenの「SMN2のスプライシングを修正するアンチ・センス・オリゴヌクレオチド」
      • 一般名: Nusinersen

    脊髄性筋萎縮症 (指定難病3)

    https://www.nanbyou.or.jp/entry/285
    編集履歴
    2020/09/02 Mr.HARIKIRI
    2020/10/09 追記 (指定難病HomePageへのリンク)
  • [用語] CDER; The Center for Drug Evaluation and Research; FDA医薬品評価研究所センター

    [用語] CDER; The Center for Drug Evaluation and Research; FDA医薬品評価研究所センター

    CDERは、FDAの7機間の1つ (2011)

    • CBER : Centre for Biodiversity and Environment Research; 生物学的製剤評価研究センター
    • CDER : The Center for Drug Evaluation and Research; 医薬品評価研究センター
    • CDRH : Center for Devices and Radiological Health; 医療機器・放射線保健センター
    • CFSAN : Center for Food Safety and Applied Nutrition; 食品安全・応用栄養センター
    • CVM : Center for Veterinary Medicine; 動物薬センター
    • NCTR : National Center for Toxicological Research; 国立毒性研究センター
    • ORA : Office of Regulatory Affairs; 統制問題事務局
    • CTP : Center for Tobacco Products

    FDAの組織 – wikipedia –

    https://ja.wikipedia.org/wiki/アメリカ食品医薬品局
    編集履歴
    2020/09/02 Mr.HARIKIRI
    2020/12/14、追記 (CDER, CBER以外の組織)
  • [用語] Triton X-100 – REACH リスト(欧州の規制物リスト)

    [用語] Triton X-100 – REACH リスト(欧州の規制物リスト)

    Triton X-100

    EUでは使用できなくなる。今は移行期間となっており、使用できなくなるまでに代替品に切り替えていく必要がある。新たに使用することは避ける必要がある。

    メルク製品では、大量品のバルクでも品質の高いものが用意されている。

    REACH リスト 説明source

    編集履歴
    2020/09/01 Mr.HARIKIRI
    2022/05/24 追記(EUでは先駆けて使用できない)
  • [用語] GMP

    [用語] GMP

    GMP; Good Manufacturing Practice

    GMPを知るには、ICHガイドラインが基本ですが、それ以外にも、世界でも通用する知識とするには、用語などの英語表現も必要です。ICHガイドラインでは、3局(日本、米国、欧州)の合意が進められており、日本語化された文書が保存されています。まずは、日本語の文書を理解して、その後は、米国FDAのサイトにある文書の理解などに進めていけば、GMPを効率よく理解できます。

    ICHガイドライン – PMDA –

    https://www.pmda.go.jp/int-activities/int-harmony/ich/0070.html

    GMP文書において、英語表現の参考になるリンク(by Mr.HARIKIRI)

    http://lifescientia.com/wp/wp-content/uploads/2015/10/15-018_対訳文USP最小文書化指針_改定案2015年.pdf

    米国FDA CDERLearn Training and Education 

    https://www.fda.gov/training-and-continuing-education/cderlearn-training-and-education

    品質マニュアル 英和用語集

    http://www.jbits.co.jp/materials/quality_manual.html

    PIC/S GMP ガイドライン パート 1 (英和)

    http://www.it-asso.com/gxp/pics/Part-1J_130101.pdf

    用語集 — ISPE —

    https://www.ispe.gr.jp/ISPE/setsumei/setsumei_a.htm

    用語集 —

    http://lifescientia.com/wp/wp-content/uploads/2015/09/15-016_対訳版_米国CGMP対訳文.pdf#page37

    GMP: Good Manufacturing Practice

    編集履歴
    2020/08/24 Mr.HARIKIRI
  • [用語] Working Cell Banking

    [用語] Working Cell Banking

    Working Cell Banking

    マスターセルパンク(MCB)の拡大培養により細胞を増やし、MCBと同様に品質試験されて、正式に決定された生産細胞株であるWorking Cell Bank (WCB)を作ること。ルーチン製造に使用される。

    編集履歴
    2020/08/24 Mr.はりきり
  • [用語] Master Cell Banking

    [用語] Master Cell Banking

    Master Cell Banking

    GMPに従いマスターセルバンク(Master Cell Bank; MCB)を製造し液体窒素による超低温保管する。日本、米国、欧州の3つの薬局方(3局)の合意としてICH Q5Dガイドラインがあります。MCBは、「細胞基材」です。その調整にあたり、材料となる元の細胞の履歴、行った作業などについて詳細に記録することが求められます。細胞自体の安定性、産生されるバイオ医薬品の目的物の品質、など多数の試験項目により、MCBの品質を保証する必要があります。

    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)製造用細胞基剤の由来、調製及び特性解析 – ICH Q5D, PMDA –

    https://www.pmda.go.jp/files/000156150.pdf
    編集履歴
    2020/08/24 Mr.はりきり
    2021/10/14,追記(ICH Q5D)