バイオ医薬品 / 抗体医薬品の精製工程と次世代精製技術の研究開発動向

バイオ医薬品は、従来の化学合成医薬品に代わる薬剤としてあらたな医療価値を確立しつつある。例えば、世界の医薬品売上高ランキング2016年版を見ると、バイオ医薬品がトップ10のうちの7品目を占めている。また、上位50品目に占めるバイオ医薬品は24品目に達し、これらの売上比率は55.1%にまで増加している。なかでも、モノクローナル抗体を治療用途に利用するいわゆる抗体医薬品は年間売上が1000億ドルを超え、バイオ医薬品のなかで最大の市場規模であるとともに、医薬品産業全体のなかでも最も急速な成長を遂げているセグメントでもある。現在まで、日米欧で50品目を超えるフルサイズのモノクローナル抗体と三つの断片型モノクローナル抗体が上市され、そのなかのいくつかはすでに年間売上10億ドル超のブロックバスターとなっている。2010年から2014年までの間に治験が開始された医薬品候補のバイオ医薬品は、2000年から2004年の数に比べて2倍以上に増加しており、その数はさらに伸び続けている。このような成長と拡大に伴って、製造プロセスのさらなる高度化と製造コストのいっそうの低減が強く望まれるようになってきた。 　本セミナーでは、バイオ医薬品の精製技術、特に抗体医薬品のプロテインAアフィニティークロマトグラフィーについて、その基本的事項を概説する。プロテインAアフィニティークロマトグラフィーをはじめとする各種の精製技術は、バイオ医薬品製造における不可欠な単位操作であり、製造コストに占める比率も大きいことから、その科学的背景と実用上の詳細を理解することは、バイオ医薬品製造の生産性向上あるいは経営的改善に有益である。また、デファクトスタンダートリガンドであるプロテインAの代替リガンドの開発動向について、筆者らの試みを含めて紹介する。

1. バイオ医薬品の製造工程の全体像
   1. バイオ医薬品の定義と特徴
   2. バイオ医薬品の製造プロセス
      1. 製造施設のイメージ
   3. アップストリーム
      1. 細胞基材、遺伝子発現構成体
      2. 培養工程の流れ
      3. シングルユース
      4. 培養工程の特徴、プロセスコントロール
   4. バイオ医薬品製造の留意点
2. バイオ医薬品のダウンストリーム工程の概要
   1. 精製プロセスの目的
   2. バイオ医薬品を構成する成分の基本概念
      1. 不純物のタイプ
   3. バイオ医薬品精製のながれ
   4. 精製プロセスの単位操作
      1. 細胞分離、濃縮、最終精製、ウイルス除去
      2. クロマログラフィー用ゲル
   5. プロセスの最適化
3. 抗体医薬品のクロマトグラフィー精製
   1. 抗体医薬品の特徴
      1. 抗体の生産法
      2. 抗体医薬品Remicade®の精製ステップ
   2. プロセスクロマトグラフィーの要件
   3. 精製プラットホーム
      1. 各種クロマトグラフィーの特徴
   4. 抗体医薬品のクロマトグラフィー関連市場
4. アフィニティリガンドの科学と開発
   1. アフィニティリガンドとは何か
   2. プロテインAと抗体のタンパク質科学
      1. 配列、構造、種依存性、バイオインフォマティクス
      2. 相互作用の制御と溶出メカニズム
   3. プロテインAアフィニティ担体
      1. 種類、プロセス開発、性能、問題
      2. コストシミュレーション
5. 次世代精製技術の研究開発動向
   1. クロマトグラフィーの是非に関する議論
      1. ABC vs anti-ABC
   2. さまざまなアプローチ
      1. 古典的手法の再考
      2. 新しいクロマトグラフィーモード
      3. レジン素材、形態の改良
   3. プロテインA代替リガンド
6. 経産省プロジェクトについて
   1. 次世代抗体医薬品等の製造技術プロジェクト
   2. 次世代バイオ医薬品製造技術研究組合