バイオ医薬品における凝集体の発生メカニズム／分析・除去・抑制のポイントと動物細胞培養プロセスでの凝集形成／制御

セミナープログラム

第1部　10:30～14:45（昼休憩45分を挟みます）

『バイオ医薬品における凝集体の発生メカニズムと分析・除去・抑制のポイント
～品質保証に不可欠な凝集体の評価と管理～』

  　バイオ医薬品の急速な需要拡大に伴い、有効性と安全性が担保された高品質・高効率な製造技術が求められています。タンパク質であるバイオ医薬品は、不安定な巨大高分子であるため、製造工程中に劣化しやすく、さまざまな目的物質由来不純物が生じます。その中でも有効成分の凝集体は、薬理作用の低下だけではなく、免疫原性惹起の原因とも考えられており、2014年に発表されたFDAガイダンスでは、リスク管理の観点から、製剤中の凝集体の含有量を可能な限り減らすことを製造者に推奨しています。
　本講演では、抗体医薬品の凝集体に焦点を当てて、凝集体の発生メカニズム、凝集体の分析法、凝集体の除去技術、および凝集化の抑制技術などに関して、それらの基礎的事項をわかりやすく概説します。凝集体の科学と技術に関して、初めて学ぶ方でも体系的に理解できる構成となっています。凝集体の評価と管理における継続的な開発は、今後のバイオ医薬品の品質保証に不可欠と認識されていますので、医薬品の製造に携わっている方はもちろん、現在直接的な関係の浅い業態の方にも参考になる情報は多いと思います。

●バイオ医薬品／抗体医薬品の品質管理に関する基礎的知識
●バイオ医薬品／抗体医薬品の凝集化に関する科学と技術

１．バイオ医薬品／抗体医薬品の品質試験
　1.1 品質分析の目的と原則
　1.2 医薬品の品質の確保
　1.3 バイオ医薬品のＩＣＨ品質ガイドライン
　1.4 品質分析と医薬品開発
　1.5 申請前／認可後に行われる品質分析
　1.6 バイオ医薬品を構成する成分
　1.7 バイオ医薬品の特性解析
　1.8 不純物・混入汚染物質の分析
　1.9 バイオ医薬品の規格及び試験方法
　1.10 原薬・製剤の安定性試験

２．バイオ医薬品／抗体医薬品の分子不均一性
　2.1 バイオ医薬品は均一ではない
　2.2 分子不均一性の品質管理
　2.3 FDAの見解2009
　2.4 分子不均一性とバイオシミラー

３．免疫原性に関わるFDAガイダンス
　3.1 患者に由来する免疫原性関連因子
　3.2 製品に由来する免疫原性関連因子
　3.3 凝集体と免疫原性
　3.4 FDAの推奨事項

４．凝集体の定義と分類
　4.1 凝集体の定義
　4.2 主な分類方法
　4.3 米国薬局方における分類方法
　4.4 アミロイド凝集とアモルファス凝集

５．凝集体の発生成長と原因
　5.1 生産株調製
　5.2 セルバンク構築
　5.3 培養工程
　5.4 精製工程
　5.5 製剤工程
　5.6 調剤・投薬

６．凝集化の理論
　6.1 タンパク質の安定性 
　6.2 コロイド安定性とコンフォメーション安定性
　6.3 物理学的安定性、化学的安定性、生物学的安定性
　6.4 熱力学的安定性と速度論的安定性
　6.5 凝集化のメカニズム
　6.6 タンパク質のフォールディングと凝集化
　6.7 タンパク質の凝集化のモデル
　6.8 抗体凝集化のパスウェイ
　6.9 抗体凝集化の多様性と特殊性

７．凝集体の分析法
　7.1 粒子サイズと分析法の対応
　7.2 ナノメートル粒子
　7.3 ナノメートル粒子分析法の注意
　7.4 サブミクロン粒子
　7.5 ミクロン粒子
　7.6 その他の方法
　7.7 凝集体の分析方法の比較
　7.8 凝集体分析方法の限界と推奨

８．凝集体の除去技術
　8.1 クロマトグラフィーによる除去
　8.2 HICとCEC
　8.3 収率と純度のトレードオフ
　8.4 スケーラビリティ
　8.5 吸着モード、フロースルーモード、ステップワイズ溶出
　8.6 膜分離による除去
　8.7 NFFとTFF
　8.8 目詰まり対策
　8.9 スケールアップ
　8.10 メンブランフィルターの活用

９．凝集化の抑制技術
　9.1 凝集を防ぐ手段（配列、修飾、細胞、培養、精製、保管）
　9.2 添加剤によるタンパク質の安定化
　9.3 安定化の分子機構
　9.4 抗体医薬品の添加剤トレンド 

１０．参考書籍

□質疑応答□
※講演時間の関係で内容の一部を割愛する場合がございます。

第2部　15:00～17:00

『動物細胞培養プロセスにおけるタンパク質・抗体医薬品の凝集形成と制御』

  　抗体医薬品などの組換えタンパク質医薬品は主にChinese hamster ovary(CHO)細胞を宿主として生産される。動物細胞を使用したタンパク質生産の利点は「正しい立体構造をもつ活性型タンパク質を生産できる」点にあるが、一方で細胞培養プロセスにて凝集化抗体やミスフォールディング抗体が発生することも事実である。
　本講演では基礎研究を紹介しながら、細胞培養プロセスにおける凝集体形成機構と制御について議論する。

１．バイオプロセスにおける抗体凝集
　・抗体医薬品の生産方法と分子不均一性　
　・培養プロセス・細胞内の抗体凝集に関する研究報告例 

２．細胞培養プロセスにおける凝集抗体形成機構
　・トレハロース添加による凝集抑制
　・高浸透圧条件におけるメタボローム解析
　・浸透圧耐性をもつ細胞構築
　・ケミカルシャペロンの効果
　・培養プロセスにおける抗体凝集形成
　・凝集抗体の分泌
　・凝集抗体の構造的特徴
　・N-型糖鎖構造と凝集抗体の関連性
　・抗体の構造形成過程と凝集抗体の分泌

３．抗体品質を向上させるバイオプロセス構築は可能か？
　・抗体配列の製造適合性 
　・培養液中における抗体品質の改善
　・高機能化細胞の開発と遺伝子迅速評価システム

□質疑応答□

セミナー講師

第1部　10:30～14:45（昼休憩45分を挟みます）
『バイオ医薬品における凝集体の発生メカニズムと分析・除去・抑制のポイント　～品質保証に不可欠な凝集体の評価と管理～』
　(国研)産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門 副研究部門長　本田 真也 氏

＜略歴＞
１９８８年 通商産業省に入省、工業技術院繊維高分子材料研究所に配属
２００５年 独立行政法人産業技術総合研究所に改組、現職にいたる
２０１１年 東京大学大学院新領域創成科学研究科 客員教授 兼務
＜主な研究・業務＞
タンパク質の分子設計
進化分子工学、合成生物学に関わる基礎研究
バイオ医薬品の創薬・製薬基盤技術の開発

第2部　15:00～17:00
『動物細胞培養プロセスにおけるタンパク質・抗体医薬品の凝集形成と制御』
　徳島大学 社会産業理工学研究部 生物資源産業学域 講師　博士（理学）　鬼塚 正義 氏

＜略歴＞
2009. 6. 奈良先端科学技術大学院大学　博士後期課程修了
2009. 7. 大阪大学 博士研究員，工学研究科　
2010. 6. 徳島大学 学術研究員, 大学院ソシオテクノサイエンス研究部 (-2012.3.)
2012. 4. 徳島大学 助教, 大学院ソシオテクノサイエンス研究部 (-2014.3.)
2014. 4. 徳島大学 特任助教, 大学院ソシオテクノサイエンス研究部 (-2016.3.)
2016. 4. 徳島大学 助教, 大学院生物資源産業学研究部 (-2017.3.)
2017. 4. 徳島大学 助教, 大学院社会産業理工学研究部 (-2022.3.)
2022. 4. 徳島大学 講師, 大学院社会産業理工学研究部
＜主な研究・業務＞
・蛋白質医薬品に関するバイオプロセス研究（動物細胞工学
・バイオプロセス工学
・蛋白質科学）
・生産細胞開発
・抗体工学研究

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