2024-05-15
参加者
はじめに
オリバー・ボール： 時間通りにご参加いただきありがとうございます。もう少しだけ参加者が集まるのを待ってから、すぐに始めたいと思います。
それでは、時間になりましたので始めさせていただきます。遅れて参加される方も順次合流していただければと思います。皆様、「Unbridled Excellence」ウェビナーシリーズの第7回へようこそ。ホストを務めますオリバー・ボールです。
このウェビナーシリーズは、Dark Horseが創業から10年間で培ってきた知見や経験を共有するために立ち上げました。この期間に、細胞・遺伝子治療分野において、あらゆる製品モダリティおよび開発段階のクライアント約375社を支援してきました。この豊富な経験を、ウェビナーを通じて業界の皆様と共有できればと考えています。
本シリーズを開始して以来、最も多くのリクエストをいただいていたトピックが「非臨床開発戦略」です。皆様のご要望にお応えし、本日はこのテーマでウェビナーを開催いたします。
本ウェビナーでは、非臨床戦略の全体像に加え、モデル選定、用量設定、安全性試験の設計などについて詳しく解説します。
それでは、本日のメインスピーカーであるネイトとショーンを紹介します。ネイトはDark Horseのシニアプリンシパル兼非臨床部門責任者です。当社で5年の経験を持ち、それ以前はベイエリアのバイオテク企業であるSerious Biotherapyで前臨床開発をリードし、多様な細胞療法の開発に携わってきました。キャリアの初期には、スタンフォード大学のゲイリー・スタインバーグ研究室にて、脳卒中に対する神経細胞療法の開発をテーマに博士号およびポスドク研究を行いました。
Dark Horseにおいてネイトは、非臨床試験、分析法開発、INTERACTやPre-INDといった初期段階の規制当局との折衝など、前臨床開発全般にわたる非臨床戦略の策定を主に担当しています。
ショーンは英国を拠点とするシニアコンサルタントで、免疫生物学、特にガンマ・デルタT細胞の専門家です。キングス・カレッジ・ロンドンのエイドリアン・ヘイデイ研究室で博士号およびポスドク研究を経て、Gamma Delta Therapeuticsでの勤務経験があります。
本題に入る前に、次回のウェビナーについてお知らせします。次回は、関心が高まっている「AAV製品の特性解析」をテーマに取り上げます。これは最近当社でもいくつか記事を公開しており、先週開催されたGCCでもパネルディスカッションを行ったトピックです。AAV製品を開発されている皆様にとって、今まさに注目のテーマとなっています。
6月26日開催ですので、ぜひご登録ください。当社の遺伝子治療担当プリンシパルコンサルタントであるジェイコブ・セクストンがホストを務めます。
本日のメインテーマに入る前に、ZoomのQ&A機能を使ってウェビナー中にいつでも質問を投稿できることを改めてお知らせします。ウェビナーの後半でQ&Aセッションを設け、いただいた質問にお答えしますので、ぜひお気軽に投稿してください。
最後に、本ウェビナーはオンデマンドで視聴可能です。同僚と共有したい場合や、後でもう一度見直したい場合にも対応しています。
それでは早速、本日の本題について、ネイトとショーンにバトンタッチします。
非臨床開発戦略の概要
ネイサン・マンリー： ありがとうございます、オリ。そして、ご多忙の中、本ウェビナーにご参加いただいた皆様に感謝申し上げます。本日は、細胞・遺伝子治療製品の非臨床開発について、ショーンと私でお話しします。言うまでもなく、細胞・遺伝子治療製品の非臨床戦略に「万能な解決策」は存在しません。むしろ、こうしたバイオ医薬品には、製品の生物学的な複雑さと、それが臨床対象集団にどのような影響を与えるかを考慮した、ゼロからの非臨床パッケージ構築が求められます。とはいえ、ダークホースでの経験や、以前所属していた細胞・遺伝子治療企業での経験から、私たちが共通して見出した課題や教訓を皆様と共有したいと思います。
このウェビナーでは、非臨床開発における「モデルの選択」「用量設定」「ピボタル非臨床安全性試験の設計」という3つの主要トピックに焦点を当てます。その後、オリが申し上げた通り、質疑応答の時間を設けます。お話を聞きながら疑問に思ったことがあれば、Q&Aパネルに投稿してください。セッション中に回答できるよう努めます。
3つのトピックに入る前に、まずは非臨床開発戦略の概要についてお話しします。一般的に、正式な非臨床開発は3つの主要な段階に分けられ、本日はそのすべてに触れていきます。
左側の第1段階では、製品の有効性と安全性を評価するための適切な非臨床モデルの選択と開発を行います。これには、in vitroおよびin vivoモデルシステムの組み合わせが含まれます。また、第1段階は、パイロット試験による概念実証（POC）の有効性データを生成し、候補製品の治療的ポテンシャルを検証する段階でもあり、これが開発を継続すべきかどうかの重要な指標となります。
右側に進む第2段階では、選択した非臨床モデルを用いて、有効性と安全性の両面から用量設定試験を行います。さらに、試験のエンドポイントの精緻化や、モデルのばらつきの理解、パイロット安全性データおよび体内分布データの収集なども、この段階で行われるのが一般的です。
そして最後に、第1段階と第2段階で得られた情報は、ヒト初回投与（FIH）試験に向けた最終的なピボタル非臨床試験である第3段階へと直接つながります。重要なのは、非臨床開発の進捗を、進行中のCMC（製造・品質管理）や規制対応と適切に連携させ、得られた非臨床データが臨床への橋渡しに最大限活用できるようにすることです。プレゼンの最後に、この相互依存性の概念に戻り、本スライドにも示されている、非臨床開発と連携すべき重要なCMCおよび規制上の活動について強調します。
もちろん、これは非臨床開発が論理的な段階を経て進む理想的なシナリオです。実際には必ずしもそうとは限りません。そうでない場合のシナリオやその対処法についても触れますが、可能な限り、この段階を経て進めることを推奨します。
モデルの選択
それでは、焦点となるトピックに移りましょう。まずはモデルの選択です。特に薬理モデルの選択において考慮すべき重要なパラメータは2つあります。1つ目は、疾患状態や関連する損傷状態を再現できる能力、2つ目は、製品の生着や統合、そしてその後の持続性を最大限にサポートできる能力です。
薬理試験の文脈では、非臨床での有効性データが臨床対象集団において有意義な治療効果につながる可能性を最大化するために、疾患や損傷状態を正確にモデル化することが最優先事項となります。疾患や損傷状態のモデル化に関連する重要な問いとして、「ゴールドスタンダードとなるモデルは存在するか？」が挙げられます。もし「はい」と答えられるなら、それを使うべきです。しかし、たとえそうであっても、ゴールドスタンダードか否かに関わらず、検討中のモデルについて「そのモデルの解剖学的・生理学的特徴はヒトとどれほど似ているか」といった問いを立てる必要があります。
限界がある場合（ほとんどの場合そうですが）、その限界は許容範囲内でしょうか。実際にそうである例はいくつも知られています。おそらく現在、業界で最も一般的なのは、CAR-TやTCR製品などの有効性モデルとしてNSGマウスの腫瘍異種移植モデルを使用するケースです。NSGマウスは、こうした製品の機能に不可欠と思われる免疫系を完全に欠いていますが、製品の主要な作用機序（MOA）をサポートできるため、標的がん治療薬開発の有効性モデルとして広く受け入れられています。ここで常に心に留めておくべき重要な問いは、「モデルに限界があったとしても、製品の主要なMOAを研究・実証できるか」という点です。
次に、検討中のモデルにおけるエンドポイントの質はどの程度か、そしてモデルの相対的な一貫性やばらつきに基づいて、どの程度の質が必要かという点です。どの程度のノイズに対処しなければならないのか。その結果、治療効果をどれだけ容易に検出できるのか。有効性を実証するために、製品にはどの程度の効果が求められるのか。そして極めて重要なのは、利用可能なエンドポイントが臨床転帰、あるいは患者の生活の質（QOL）とどれほど関連しているかです。これらは、最終的にリスク・ベネフィットプロファイルを主張し、ヒト初回投与試験へ進むために不可欠となります。
次に、バランスのもう一方の側面、つまり薬理モデル選択の主眼ではないものの重要な、製品の生着・統合と持続性について見ていきましょう。選択の指針となる重要な問いには、「ヒトにおける製品の期待される生着・統合プロファイルはどのようなものか？」「同様に、ヒトにおける期待される持続性プロファイルはどのようなものか？」があります。薬理モデルは、治療的影響を測定するために十分な生着・統合をサポートしなければならないのは当然ですが、持続性の観点からは、持続的な有効性を実証するために十分な期間、治療効果を測定できる必要があります。この「持続的な有効性」の定義は、臨床的な対象疾患や製品の役割によって完全に異なります。
さらに、そのモデルが製品の完全な機能を可能にするかどうかを理解することも重要です。優先順位の観点から、製品の主要なMOAの活性をサポートしているかを確認してください。もし製品に仮説上の、あるいは既知の二次的なMOAがあり、それがモデルでサポートされていない場合、他のデータで補完することで、そのモデルを選択肢として維持できる可能性があります。
特にトランスジーン（導入遺伝子）を含む製品を考える場合、そのトランスジーンの相同性も重要な問題です。発現したトランスジーンは、モデルシステム内で機能的に活性化するでしょうか。その機能を発揮するために必要なリガンドや受容体に結合できるでしょうか。これは、単純な配列比較によって初期段階で確認できますが、さまざまな方法で機能的に探求する必要があります。
特に生体内（in vivo）遺伝子治療の文脈において、薬理試験、そしておそらく安全性試験においても極めて重要なもう一つの問いは、遺伝子治療によって正しい細胞型、あるいは組織や臓器が形質導入または統合されているかという点です。AAV分野では、マウスでの形質導入プロファイルが霊長類で見られるものと全く異なるなど、いくつかの相違があることは周知の事実です。そのため、生体内遺伝子治療においては、モデルシステムが、製品によって影響を受ける、あるいは形質導入される細胞型を適切に反映しているかどうかを慎重に検討する必要があります。
では、選択肢となるモデルが複数ある場合はどうすればよいのでしょうか。どのような点を考慮すべきでしょうか。このよくある課題について、ショーンがシナリオを交えて解説します。
ショーン・オファレル： ありがとうございます、ネイト。このプレゼンテーションでは、「もしも」のシナリオをいくつか紹介します。これがその1つ目です。この後もいくつか登場します。ネイトが触れた薬理モデルの選択という文脈で、前臨床の生体内モデルが複数あり、どれを選択すべきか迷うような状況を想定してみましょう。
例えば、特定の疾患モデルに基づいたものではなく、あくまで説明のための架空の状況を想像してみてください。ここでは4つの前臨床モデル（マウス2種、ゼブラフィッシュ1種、ウサギ1種）を想定し、前臨床モデルとして重要と思われる5つの属性に基づいてそれぞれスコアを割り当てました。
一つずつ見ていきましょう。まず、ヒト疾患の再現性はモデルの非常に重要な要素です。簡単に言えば、ヒトの疾患や標的適応症が動物でどれだけ反映されているかということです。例えば、腫瘍の増殖、損傷、創傷治癒などは考慮すべき重要な要素であり、それらがどの程度再現されているかが鍵となります。ご覧の通り、この最初の属性については、モデルごとにスコアが大きく異なります。
次に重要なのは、エンドポイントの臨床的関連性です。これは通常、比較的容易に変換できる要素ですが、今回のケースでは、ゼブラフィッシュのスコアが非常に低いなど、全体的に平凡な結果となりました。ちなみに、スコアは各行につき3点満点です。
続いてのエンドポイントに関する考慮事項は、読み取りの一貫性です。データに大きなばらつきが出るのか、それとも精度の高いデータが得られるのかという点です。ここでも結果は分かれました。先ほどヒト疾患の再現性で高評価だったウサギは、読み取りの一貫性では3点中1点にとどまりました。一方、マウスモデルの一部やゼブラフィッシュはより良い結果を示しています。
次のポイントは、ヒト用製品に対する許容性です。つまり、ヒト用製品をそのまま動物モデルに使用できるか、あるいは調整や変更が必要かという点です。この架空の状況では多くのモデルが低スコアとなる中、これまであまり振るわなかったあるマウスモデルが非常に高いスコアを記録しました。
最後は、モデルにおける治療効果および疾患効果の持続性です。ここでもモデル間でスコアに大きな差が見られます。もしどのモデルが最適かを判断しようとしてこれらのスコアを合計すると、このスライドの意図通り、すべてが似たようなスコアになります。つまり、突出したモデルが存在しない状況です。それぞれに長所と短所がある場合、どう対処すべきでしょうか。
このような状況で検討すべき非臨床試験の次のステップは、大きく分けて2つあります。まず、候補薬の治療効果の大きさと一貫性を評価するためのパイロット非臨床試験を実施することです。これは非常に興味深い点です。というのも、表の数値は一つの指標に過ぎず、実際に試してみるとパラメータが変化する可能性があるからです。例えば、自社で実施すれば読み取りの一貫性が向上したり、より臨床的に関連性の高いエンドポイントを設定できたりするかもしれません。あるいは、飼育環境によって効果の持続性が変わる可能性もあります。こうした変化の可能性を常に考慮することをお勧めします。
2つ目は、複数の非臨床モデルでデータを収集し、リスク・ベネフィットの議論を強化することです。今回のようにスコアが拮抗している場合は、「例えば2つのマウスモデルを並行して実施し、より強固なデータパッケージを作成する」といった判断も考えられます。このように、困難を回避する方法は存在します。これはクライアントと接する中で非常によく遭遇する「もしも」のケースですので、検討材料として役立てていただければ幸いです。
では、次のスライドに進みます。ネイト、先ほどよりもさらに極端な「もしも」のシナリオについてお話しします。皆さんもよくご存知かもしれませんが、関連する生体内モデルが存在しない、あるいはすぐに見つからない場合です。その時、何をすべきか、どのような点を考慮すべきでしょうか。
このような状況に陥ることもあるでしょう。上から順に見ていくと、生体内での有効性データがほとんどないまま臨床試験に進まざるを得ないケースも考えられます。しかし、私たちの経験上、規制当局の承認を得るための最善策は、あらゆる選択肢を評価し、その立場を強固に裏付けることです。具体的にはどういうことでしょうか。
図の左上にある文献評価から始めるのが一般的です。文献を調査し、複数のモデルが候補に挙がれば、それほど悪くない状況だと判断し、実現可能性を確認するためのパイロット試験に進みます。しかし、その試験で主要な作用機序が裏付けられなかったり、細胞治療の生着が見られなかったりすれば、結局は生体内モデルがないという状況に逆戻りしてしまいます。
逆に、文献調査を徹底した結果、薬物製品の有効性試験に適したモデルが全く存在しないと判明した場合、私たちは常に中央の緑色の四角で示された地点に戻ります。そこで、非臨床的な論拠を構築するために検討すべき4つのポイントがあります。
1つ目は、文献評価と手元にあるパイロットデータです。これは、いわゆる「宿題を終えた」ことを示すために、より簡潔な形で提示することを意味します。すべての方に当てはまるわけではありませんが、類似製品のデータが利用可能であれば、それを活用して非臨床的な立場を補強できる場合があります。
3つ目は、おそらく最も重要ですが、自身の立場を裏付けるためのインビトロ（in vitro）有効性データを持つことです。生体内データが得られない場合、私たちの経験上、強力なインビトロのデータパッケージはほぼ必須となります。
4つ目は、このスライドの後半部分にもつながりますが、相同モデル（homologous modeling）の検討です。これはどういうことかというと、関連する生体内モデルが存在せず、どうしても生体内での試験が必要な場合、動物用の代替製品を作成して試験を行う必要があるということです。この状況で検討すべき事項をいくつか紹介します。
ここでは、動物由来の代替製品の開発を想定しています。私がプレゼンを行う以上、CAR-Tのパラダイムに触れないわけにはいきません。私の専門分野だからです。このシナリオでは、腫瘍細胞上のNY-ESO-1のようながん精巣抗原を標的とするCAR-Tを開発していると仮定しましょう。徹底的に調査した結果、この製品を試験するための適切な生体内モデルが存在しないことが判明したとします。
非臨床試験の論拠を構築する際には、いくつかの変数を考慮する必要があります。まず、動物における抗原標的の有病率、つまりその抗原がそもそも発現しているかどうかです。もし発現していない場合、代用できる類似の抗原は存在するでしょうか。
次に、動物用製品をどの程度作成できるかという点です。製品によっては非常に困難な場合があり、この時点で計画が頓挫することもあります。しかし、例えばCAR-T細胞療法であれば、少し考えてみればそれほど悪くはありません。マウスの末梢血や脾臓から免疫細胞を採取し、CARのすべての構成要素をマウス由来のものに置き換えることができます。マウス由来のCD8膜貫通ドメイン、CD28共刺激ドメイン、CD3ゼータ鎖などを使用すればよいのです。これは決して不可能なことではありません。
3つ目は、このリストの中で最も微妙な点ですが、動物用製品の相同体を用いた性能試験です。その動物用相同体やサージゲート（代替物）は、実際にどの程度機能するのでしょうか。ヒト用製品と何らかの類似性はありますか。そうであることを願うばかりです。
最後に、コインの裏側をお見せし、相同モデルの利点を強調しておきます。それは動物腫瘍モデルの臨床的代表性です。後ほど詳しく触れますが、NSGマウスでは腫瘍は通常皮膚の下で増殖します。一方、相同モデルでは、臨床応用で意図した標的部位で腫瘍を再現できる可能性があります。例えば、化学的に誘発された皮膚発がんモデルやDSS誘発大腸炎モデルなどが挙げられます。
これらが「もしも」の状況で考慮すべき点です。多くの情報があり、消化するのも大変かと思いますが、ここからはネイトにバトンタッチします。彼は安全性モデルの検討事項について解説してくれます。それではネイト、お願いします。
ネイサン・マンリー： ショーン、ありがとうございます。さて、薬理モデルの選定が完了しましたので、次は安全性モデルの選定に目を向けましょう。安全性モデルの場合、疾患状態と製品の生着や持続性とのバランスが少し変化します。安全性モデルでは、製品の生着や統合、および持続性を最大限にサポートできる能力が重要であり、すべての非臨床安全性試験において疾患状態が必須というわけではありません。
疾患状態が必要となるケースもあり、それは一般的に以下の問いによって判断されます。1つ目は、「製品の生着や組み込みを期待されるレベルまでサポートするために、疾患状態が必要か」という点です。関連する例として、中枢神経系に移植する神経前立腺細胞ベースの製品開発を考えてみましょう。文献では、損傷のない正常な脳にこれらの細胞を移植しても、生存率があまり高くないことが十分に立証されています。細胞が最大限に生着し、治療メカニズムの一部として望ましい分化を促進するためには、損傷後や疾患状態といったニッチ（環境）が必要となる可能性があります。その場合、製品の生着を期待されるレベルまで高めるために、疾患や損傷の状態が非常に重要になります。
2つ目の重要な問いは、「製品の作用機序（MOA）に直接関連、あるいは起因する理論的な安全性懸念があるか」という点です。ここでも2つの例を挙げます。1つ目は先ほどの神経前立腺細胞（NPC）の例に戻りますが、中枢神経系損傷後の可塑性や宿主微小環境内の疾患状態の可塑性が、NPCのような前立腺細胞による異所性組織形成を促進する可能性があることが文献で知られています。これは、疾患のない、あるいは損傷のない正常な宿主環境で細胞を研究していては発見できない、懸念すべき安全性所見です。
2つ目の例は、業界内でより広く知られているCAR-T細胞のケースです。CAR-T細胞はサイトカイン放出症候群を引き起こす可能性がありますが、これは標的抗原による刺激があって初めて起こるものです。そのため、抗原依存的な刺激が存在しない正常な動物に投与しても、サイトカイン放出症候群の可能性や、標的抗原を検出した際にどのようなサイトカインレパートリーがどの程度の規模で放出されるのかを把握することはできません。
さて、安全性モデル選定の鍵となる生着・統合・持続性の側面に話を戻します。ここでの目標は、製品の存在量を最大化することです。なぜなら、それによって治療に関連する毒性を検出できる可能性が最大化されるからです。モデルシステム内で製品が確実に存在し、持続する能力を最大化できれば、それが可能になります。
次に重要なのは、「ヒトにおける製品の期待される持続性はどの程度か」という点です。選択した安全性モデルでそれを正確に反映できるでしょうか。例えば、ヒトの体内で永続的に生着または統合されることが期待される製品の場合、安全性試験において長期間の生存をサポートできるモデルが必要となります。その点を考慮に入れておく必要があります。
さて、モデル選定に関する最後のトピックです。ウェビナーの第2部へ移る前に、大型動物試験について触れておきます。非臨床開発の一環として、1つ以上の大型動物試験が必要になる可能性があるかどうかを、いつ検討すべきでしょうか。
細胞・遺伝子治療製品の場合、大型動物試験が必要となる主な理由は一般的に3つあります。1つ目は投与量です。スケーリングの観点から、臨床的に関連のある用量を小型動物システムで達成できない場合です。よくある例として、組織や臓器の表面に直接投与する細胞＋足場材料ベースの製品が挙げられます。小型動物の関連表面積は、ヒトで使用するサイズに比例してスケールアップすることができません。これが、大型動物試験が必要となる検討事項の1つです。
2つ目は製品の送達です。その目的でヒトに使用されたことのない新しい臨床投与デバイスを導入しようとする場合、その実現可能性を実証し、デバイスの安全性をある程度保証するために、ほぼ間違いなく大型動物試験が必要となります。
3つ目は、小型動物とヒトの間で、関連する解剖学的構造や生理機能に重要な違いがあり、小型動物データの有用性が制限される場合です。これには様々な例があります。例えば、ウサギは眼疾患の研究によく使われます。これは、ウサギの眼の構造がげっ歯類よりもヒトに近いためです（非ヒト霊長類の場合はさらにヒトに近いですが）。また、ブタは心臓研究や脊髄関連の研究によく使用されます。
大型動物試験の文脈で、もう1つ重要な検討事項があります。特にインビボ（生体内）遺伝子治療製品の場合です。以下のいずれか、あるいは両方が理由で大型動物試験が必要になることがあります。1つ目は、先ほど触れた導入遺伝子の生物学的特性です。導入遺伝子と小型動物システムとの間に相同性がない、あるいは不十分な場合、ショーンが説明した相同モデルの手法をとらない限り、大型動物試験で対処する必要があります。
2つ目は、おそらく最も一般的ですが、細胞や組織の標的化に関する問題です。例えば、AAVプログラム用の新しいエンジニアリングウイルスキャプシドや、表面に新しいエンジニアリングタンパク質を持つレンチウイルスプログラムの場合、それによって指向性が変化し、これまでとは異なる分布や標的プロファイルが予想されるため、通常は大型動物試験が必要となります。
これらが、試験が必要かどうかを判断する際の検討事項です。最終的には、遺伝子治療において今後も繰り返し議論されるテーマとなりますが、「ケースバイケース」です。製品、標的疾患、開発戦略によって異なります。そして常に、必要性の有無を判断するために規制当局の承認が不可欠となります。
用量設定
モデル選択の主要な概念については以上です。それでは、非臨床開発の第2段階、そして今回のウェビナーの第2のトピックへと進みます。ここからは再びショーンにバトンタッチします。
ショーン・オファレル： ネイト、ありがとうございます。それでは、用量設定についてお話しします。特に、非臨床試験で収集したエビデンスに基づき、臨床での投与を可能にするための考え方について解説します。
用量設定には大きく分けて3つの要素があります。まずお伝えしたいのは、非臨床データは製品の臨床用量戦略、ひいては臨床戦略全体を正当化する上で非常に役立つということです。用量戦略は、複数のエビデンスを用いて十分に裏付けられている必要があります。すでにご存知の方も多いかと思いますが、これには非臨床薬理データや安全性データに加え、いくつかの要素が含まれます。
1つ目は、製品の作用機序の理解です。2つ目は、患者の転帰に影響を与えるために必要な効果の大きさです。少し大きなテーマですが、具体例を挙げるとCD19 CAR-Tが非常に分かりやすいでしょう。例えばリンパ腫の治療において、腫瘍が大きく、体中に転移している場合、多剤耐性を示した巨大な腫瘍を排除するには、かなりの高用量のCAR-Tが必要になる可能性があります。
逆に、ご存知の方もいるかもしれませんが、多くのCD19 CAR-Tは自己免疫疾患でも試験されています。この場合、巨大な腫瘍を排除する必要はないため、求められる効果の大きさは低くなる可能性があります。実際には、自己抗体を産生している少数の自己反応性B細胞を排除することが目的となります。これが2つ目のポイントについての詳細です。
3つ目は、以前のスライドでも触れましたが、類似製品での臨床投与経験が非常に役立つということです。もちろん、すべてのケースに当てはまるわけではありません。
では、非臨床試験の側面を見ていきましょう。臨床用量戦略を裏付ける薬理データにおいて、目的は開始用量の妥当性を裏付けること、そして細胞治療製品で一般的な用量漸増計画の根拠を示すことです。そのための戦略として、最小有効用量および最適な治療用量を特定するための用量設定試験（用量探索試験）を実施します。
薬理試験だけでは不十分であり、安全性も考慮しなければなりません。臨床での安全性を裏付けるために、非臨床試験では計画されている最高臨床用量の安全性を確認します。その戦略として、臨床用量を包含するような用量設定安全性試験を実施し、安全性モデルにおける最大許容量までを確認することが挙げられます。
非臨床データは用量戦略を正当化するだけでなく、それ以上の役割を果たします。臨床用量レベルの設定に加え、投与経路など、臨床における重要な投与パラメータを反映し、それらの根拠となる必要があります。例えば、CAR-Tやほとんどの免疫細胞治療製品では、投与経路は静脈内投与です。また、適用される場合は投与デバイス、製剤の処方、使用時の安定性（解凍後、細胞がどれくらいの期間機能し続けるか）、そして投与頻度なども含まれます。
非臨床試験は、製品の作用機序や安全性について多くの情報を与えてくれますが、最終的にはそれらのデータを統合し、規制当局への申請で提示する臨床投与計画を裏付ける必要があります。
用量設定についてさらに掘り下げます。この段階で最も重要な疑問は「用量設定試験はいつ実施すべきか」でしょう。私たちは、非臨床開発の第2段階で、CMC（製造管理および品質管理）と同期させて実施するのが最も一般的かつ効果的であると考えています。
ネイトが先ほど示したタイムラインに戻ると、中央に「用量設定およびモデルの精緻化」という段階があります。ここでは、例えば以下のような素晴らしいデータが得られるかもしれません。青色で示された3つの異なる用量レベルで、それぞれ異なる効果が見られます。ここから最適な用量、例えば中央の青色の用量などを選択することができます。
ここで2つのことを考慮しましょう。1つは用量設定試験に入るために必要なこと、もう1つはそこから何が得られるかです。必要なことについては、先行する主要な活動が重要です。ネイトが先ほど述べたように、CMCと非臨床のバランスを取り、マイルストーンを効率的に達成するための連携が不可欠であり、ここでも同じことが言えます。
用量設定試験の根拠となる非臨床活動には、有効性・安全性モデルの選択、選択したエンドポイントを用いたパイロットデータ、投与経路および投与頻度の確定などがあります。並行して行うべきCMC活動としては、少なくとも第1相試験に向けたプロセス固定への道筋、同一性・純度・力価を確認するための候補アッセイの定期的な実施や検討、そして最終的な製剤処方の決定などが挙げられます。
これらが完了すれば、用量設定試験から何が得られるでしょうか。主な成果物としては、最小有効用量および最適有効用量の特定、有効性エンドポイントの確定、ピボタル試験に向けた統計的検出力の算出などが挙げられます。これにより、例えばNSGマウスの使用数を抑えることができるかもしれません。また、安全性モデルにおける最大耐用量や、可能であればパイロット段階の体内分布データも得られます。
ここでお伝えしたい最も重要な点は、第2段階でしっかりと準備をしておけば、IND（治験薬申請）に向けた第3段階の試験を可能な限り低リスクで進められるということです。モデルを適切に選択し、得られるデータを予測できるようになれば、ファースト・イン・ヒューマン試験（初回ヒト投与試験）への道が確実に開かれます。
最後に、ネイトにバトンを渡す前に、用量設定についてもう一点、非臨床データを用いたヒト用量の正当化について触れます。ここでもCAR-Tを例に挙げます。固形がんに対するCAR-Tを想定した場合、マウスとヒトでは体重あたりの用量が大きく異なることがあります。しかし、その違いを裏付ける強固な論理的根拠があれば、通常は問題になりません。
念のため確認しておきますが、NSGマウスとヒトを比較すると、いくつかの大きな違いと、わずかな共通点があります。疾患の誘導と発生部位について見ると、NSGマウスではヒト腫瘍細胞を実験室で培養し、皮下に注射して肝腫瘍細胞などを増殖させますが、これは人工的な環境です。一方、ヒトでは腫瘍は標的臓器で発生し、場合によっては遠隔部位へ転移します。
対照的に、NSGマウスおよびヒトにおけるCAR-Tの投与経路は静脈内投与です。これは好都合な共通点と言えます。そして最後に、もう一つの大きな違いは、レシピエントの免疫状態です。NSGマウスは免疫不全状態にあり、例えばCAR-Tの有効性は、CAR-Tが腫瘍細胞を溶解する能力に完全に依存していると言えます。一方、ヒトではリンパ球除去後に一定期間を経て免疫能が回復するため、エフェクター細胞が追加で活性化され、有効性が増強される可能性があります。
このように考慮すべき違いがいくつかあります。ここで実際のデータを見てみましょう。残念ながらこの資料には多くは含まれていませんが、現在フェーズ1、2、または3の試験が進んでいるいくつかの製品について、非臨床試験での投与量とヒトでの投与量の倍率差を示します。ここでも固形がんのパラダイムに沿って、肝細胞がん、消化器がん、卵巣がん、膵臓がんを取り上げました。
ご覧の通り、体重あたりの投与量は大きく異なります。グレーで示した肝細胞がんの例では、初回ヒト投与量はマウスへの投与量より約30倍低いですが、最大投与量はかなり近い値になっています。対照的に、消化器がんではマウスとヒトで約100倍の差があります。卵巣がんおよび膵臓がんのモデルではさらに顕著で、初回投与量とマウスの最大投与量との間に2,000倍の差があります。
投与量が大きく異なる可能性があるという先ほどの指摘は、まさにその通りです。しかし、規制当局への申請において、その論拠を提示する方法はあります。非臨床試験の次のステップを検討する際、私たちは常に非臨床データの論理的妥当性を重視することを推奨しています。パッケージの強みは何か、有望なデータは何か、といった点です。例えば、恣意的ではあっても高い安全域に焦点を当てることです。赤いグループの例で言えば、「非常に高用量を使用する必要があるが、その安全性も確認されている」という両面から説明できます。
また、非臨床モデルシステムの有効性における限界を認めることも重要です。さらに、2点目として、なぜその製品がヒトでより効果的に作用する可能性があるのかを検討します。さらに踏み込むのであれば、インビトロ（試験管内）データを活用することも考えられます。CAR-Tの文脈では、実際にスポンサーがこれを行っているのを見たことがあります。例えば、低いエフェクター対ターゲット比で腫瘍細胞の溶解が見られれば、「インビトロで1対1の比率でも50%の腫瘍溶解が得られているため、ヒトでもより良い効果が期待できる」といった主張が可能になります。
これらが検討すべき事項です。繰り返しになりますが、万能な解決策はありません。しかし、細胞免疫療法製品を開発する際には、こうした状況に直面するのが一般的です。以上が投与量設定の根拠に関する説明でした。ここからはネイトに交代し、安全性について、そしてプレゼンテーションの締めくくりまでを担当してもらいます。
ピボタル安全性試験のデザイン
ネイサン・マンリー： ありがとうございます、ショーン。さて、非臨床開発は正式にステージ3へ移行し、初回ヒト投与（FIH）に向けた最終的な非臨床安全性試験を実施する準備が整いました。ピボタル非臨床安全性試験の主な目的は、臨床での投与戦略が安全であることを証明することです。ショーンが先ほど説明したように、適切な投与経路に基づいた外挿法を用い、計画されている最高臨床用量に対して安全域を確保することが理想的です。
次に、提案する臨床用医薬品のリリース試験（規格試験）を裏付けるデータを提供することです。そのためには、安全性試験に使用する試験品が、意図するリリース規格を満たしていることが理想的です。特に遺伝子編集製品の場合、確認されたオフターゲット編集や転座イベントがあれば、選択した試験品においてそれらが代表的なレベルで存在している必要があります。
そして3つ目の主要な目的は、治療に関連する急性または長期的な毒性を特定することです。その具体的な評価項目は、製品の生物学的特性や、潜在的な懸念を示唆する可能性のあるパイロット安全性試験の結果に基づいて決定する必要があります。この結果は、患者の安全性モニタリングや、必要に応じた対応計画の策定に役立てられます。
ピボタル安全性試験のデザインにおける具体的な属性について説明します。一つずつ見ていきましょう。まず、試験の全体的な整合性を実行面とデータ面の両方から確保するため、ピボタル試験はGLP規制に準拠して実施されるべきです。モデルについては、製品の支持が第一であり、疾患モデルは二の次であると先ほど述べた通りです。
試験品の選択は、先ほど触れたように、リリース試験を含むプロセスおよび製品特性の両面において、臨床製品を代表するものである必要があります。投与量は、選択したモデルにおける最大耐用量または最大実施可能量を含めるのが一般的であり、これにより開始用量を設定し、計画されている最高臨床用量に対して安全域を確保できることが理想です。コホートサイズは種によって大きく異なります。典型的な数値はありますが、規制当局や保健当局の考え方は、非臨床試験に必要な動物数を削減・最適化する方向へシフトしており、状況は変化しています。
中間サンプリングのタイミングは、パイロット試験の持続性データに基づき、製品レベルがピークに達する時期とその後の変化を特定し、適切な動態推移を構築する必要があります。最後に、Q&Aセクションで詳しく触れるかもしれませんが、非臨床ピボタル安全性試験の実施期間についてです。これは製品のヒト体内での予想持続期間や、腫瘍原性のような長期的な安全性の懸念があるかどうかによって大きく異なります。詳細については、後ほど改めてお話しします。
ピボタル安全性試験は、非臨床開発全体の中で最も費用がかかり、期間も長くなるイベントの一つであるため、スポンサーが効率化を図ることは一般的です。実際に、ここに挙げた各デザイン属性において、効率を最大化しコストを削減する成功事例も見てきました。ただし、効率化や削減の試みは、科学的に強固な裏付けが必要であり、規制当局の合意を得てリスクを低減しておくことが理想的です。
締めくくりの前に、「もしも」のシナリオをもう一つ提示させてください。それは、学術機関で初期のプロセス材料を用いて非GLP環境下で実施され、記録や文書に不備がある試験を、ピボタル試験として利用したい場合です。試験品の製造プロセスには、後に自動化や管理が強化された手作業が含まれており、一部の工程では異なるグレードの原材料が使用されていました。また、試験自体も、本格的なGLP試験で通常見られるような網羅的な安全性評価項目が含まれていませんでした。
このようなケースは時折発生します。これを決定的な非臨床安全性試験として使用することは可能でしょうか？可能性はあります。受け入れられる可能性を判断するための緩和戦略としては、提示された非臨床パッケージ全体の強みに焦点を当てる機会があるかどうかが挙げられます。安全性データが不足している場合、有効性データがどれほど強力かを確認します。これらはリスクとベネフィットの計算において、どちらも重要な側面だからです。
可能な限り、医薬品の分析試験データを提供して、初期試験に使用された材料が依然として十分に代表性があることを主張し、インビトロ安全性試験で補完します。インビトロ試験は安価で実施しやすく、開発のかなり後期段階でも、完全に代表性のある試験品を用いて実施できるためです。また、関連する場合は、類似製品の公開されている非臨床データや臨床データを活用します。これらすべてが、主張を補強するために利用できます。
ただし、これは保証されるものではありません。そのため、慎重に検討し、最終的な規制当局への申請前に早期の協議を通じてリスクを低減しておくことが理想的です。
最後に、生体内分布（バイオディストリビューション）についてです。これまで触れてきませんでしたが、従来の低分子医薬品開発に携わってきた方にとって、これは細胞・遺伝子治療版の薬物動態学にあたるものです。ほとんどの細胞・遺伝子治療製品において、非臨床データパッケージの不可欠な要素となります。
モデルの選択にあたっては、製品の生物学的特性を理解することが不可欠です。安全性試験と同様に、その種が製品の生着、統合、および持続性を最大限にサポートできるかを確認する必要があります。また、疾患の状態が製品の拡散に与える潜在的な影響についても考慮しなければなりません。
理想的には、ステージ2のパイロット試験において、決定的な生体内分布試験に含めるべき主要な組織を特定しておくことが望ましく、これは用量設定試験の期間中、あるいはその一部として実施するのが理想的です。これにより、製品の分布に対する用量関連の影響を調査できるだけでなく、パイロット試験で何らかの遺伝子改修やタグ付けシステムを利用することで、パイロットデータを収集するためのプロセスをより効率化・簡素化できる可能性があります。
決定的な生体内分布試験に移行する際は、代表的な試験品を使用する必要があります。つまり、タグは取り除かなければなりません。また、定量的で感度の高い検出手法が必要です。具体的には、その手法が目的に適っており、完全に定量的であり、かつ稀な事象を検出できる能力があることを証明しなければなりません。このアプローチには、qPCRベースのプラットフォームが非常によく用いられます。
CMCおよび規制関連業務との統合
まとめとして、寄せられている質問に移る前に、非臨床開発パスに関する全体的な見解を振り返ります。私たちは、非臨床開発を3つのステージに分け、それぞれのステージで理想的に行われるべき活動を概説してきました。冒頭や随所で触れたように、非臨床側で進行している内容と整合させるべき重要なCMCおよび規制上のマイルストーンが存在します。
例えばCMCの観点から見ると、ステージ1に移行する際には、POC試験に使用する材料を生成できる初期段階の候補プロセスが必要です。しかし、ステージ2に移行して用量を決定し、医薬品の製剤を精製する段階に入る前には、最終的に使用するものに近いベースラインプロセスを確立しておくべきでしょう。そして理想的には、最終段階に向けて、パイロット作業を行う時間を確保しつつ、製造プロセスを固定し、分析試験計画を整えることで、ステージ3に供給する材料を生成できるようにしておく必要があります。
規制の観点から考えると、まずFDAとのINTERACTミーティングや、MHRAやEMAとの科学的助言ミーティングなどを通じて、モデル選択やPOCデータの考え方を早期に提示することができます。次に、pre-INDやpre-CTAといった2回目の早期エンゲージメントを行い、ステージ1および2の全データを提示し、重要な非臨床試験のデザインを実施前に検証します。これらは、IND、CTA、あるいはその他の形式を問わず、最終的な初回ヒト投与（FIH）申請を行う前に行われます。
以上でプレゼンテーションを終了し、Q&Aセッションに移りたいと思います。すでにいくつか質問が届いています。ショーン、最初の質問をどれにするか決めていただけますか。
Q&Aセッション
ショーン・オファレル： 承知しました。本日はお忙しい中、ご参加いただきありがとうございます。チャットを通じて素晴らしい質問を多数いただいています。そのほとんど、あるいはすべてに回答できればと思います。では、テンポよく進めていきましょう。一言で答えるような質問ではないことを願っています（笑）。
最初の質問です。「遺伝子編集治療薬では、どのような追加データやエンドポイントを評価する必要がありますか？」
ネイサン・マンリー： 難しい質問ですが、お答えしましょう。遺伝子編集治療薬に関する追加の検討事項ですね。当然ながら、オフターゲット解析、転座解析、そして製品全体の遺伝毒性リスクを理解するために構築しなければならない分析パイプラインがあります。これらは完全にインビトロでの作業ですが、インビトロでの自律細胞増殖アッセイ（サイトカインまたは増殖因子除去アッセイとも呼ばれます）が必要かどうかといった、他の非臨床試験の検討事項にも影響します。遺伝子編集にはゲノム不安定性を引き起こす可能性があるため、遺伝子編集製品にはこれが一般的に求められます。また、これは重要な安全性試験に必要な期間やエンドポイントにも影響します。
遺伝子編集製品は、生存期間がやや長くなる可能性がありますが、これは製品の他の側面を考慮に入れる必要があります。NK細胞のように短命なものなのか、それとも永久的に生着させることを意図しているのか、あるいはその中間なのか。これらを総合的に判断して、必要な生存期間を検討する必要があります。しかし、その最後には、遺伝子編集製品の場合、通常は組織病理学による腫瘍原性評価が必要になることはほぼ間違いありません。
簡潔に言えば以上の通りです。他にも考慮すべき点はあります。これについてフォローアップの質問があれば詳細をお答えできますが、先に進めましょう。ショーン、次はどうしましょうか。
ショーン・オファレル： 承知しました。では、非常に良い質問が来ています。「重要な安全性試験として、毒性試験を 組み合わせた試験が使用されることはどの程度ありますか？」これについては、ネイサン、間違いなく「よくある」ことですよね。
ネイサン・マンリー： その通りです。これは、スポンサーが非臨床プログラム全体を効率化しようとする良い例です。モデルの選択が適切であれば、それが可能です。両方のケースで同じモデルを使用できるなら、1つの試験にまとめることができます。また、用量の検討事項が適合する場合も同様ですが、必ずしもそうとは限りません。有効性を実証し、臨床開始用量への橋渡しをするための低用量を使用する場合と、安全性観点からの最大耐用量を使用する場合があるからです。それでも1つの試験として実施することは可能ですが、複数の用量設定が必要になるかもしれません。また、単独試験として実施しない限り、どこかに生体内分布試験も組み込む必要があります。モデルや用量の検討事項、そしてすべての項目を網羅するために必要なサンプリングが適合する限り、試験を組み合わせることはよくあります。
ショーン・オファレル： 素晴らしいですね。では、引き続きインビボ（生体内）試験に関する質問に移ります。「素晴らしい概要でした」というフィードバックをいただいています。ありがとうございます。NSGマウスを用いたピボタル非臨床安全性試験において、雌雄両方のマウスを使用する理由はありますか？CAR-T分野において、性別がCAR-Tの有効性や毒性に影響を与えるという臨床データはあまり耳にしません。非臨床試験では、この点をどのように考慮すべきでしょうか？通常は、雌雄同数で検討するものですよね？
ネイサン・マンリー： はい、その通りです。ヒトの治療において性差が予想されない場合であっても、男性と女性の両方を治療対象とするのであれば、原則としてピボタル安全性試験にはモデル動物の雌雄両方を含める必要があります。
ショーン・オファレル： ありがとうございます。オリ、あと2分ですが、もう1、2問質問を受ける時間はありますか？
オリバー・ボール： あと1問だけ、ショーン！あと1問でお願いします。
ショーン・オファレル： あと1問ですね。わかりました。では、インビボ遺伝子治療製品について、ベクターが新規である場合（例えば、新規のシュードタイプ・レンチウイルスなど）、初回ヒト投与量の設定はどのように進めるべきでしょうか？非ヒト霊長類は腫瘍を移植できないため疾患モデルではありませんが、そのモデルにおけるNOEL（無毒性量）を基準にするのは適切でしょうか？かなり専門的な質問ですが、ネイト、何か考えはありますか？
ネイサン・マンリー： そうですね。その場合は、投与量の正当性を裏付けるために複数の論理を組み合わせる必要があるでしょう。霊長類における無有害作用量（NOAEL）や無毒性量（NOEL）がその一部となることには同意します。また、ショーンが触れたように、作用機序の理解や、製品の働きに関するインビトロ（試験管内）データ、そして既存の類似製品との関連性なども考慮すべきです。つまり、投与量の正当性については複合的な根拠が必要になります。おっしゃる通り、疾患モデルではないにせよ、霊長類のデータはその重要な一部となります。
ショーン・オファレル： わかりました。時間のようですので、このあたりで締めくくりたいと思います。
ネイサン・マンリー： そうですね。
閉会の辞
オリバー・ボール： ありがとうございます。回答しきれなかったご質問がある方は、メールでお送りいただければ、個別に対応させていただきます。本日ご参加いただき、熱心に質問をお寄せくださった皆様に感謝いたします。私自身、今日学んだことは非常に多かったです。皆様にとっても有益な時間であったことを願っています。先ほど申し上げた通り、本ウェビナーはオンデマンドで視聴可能です。終了後にアクセス方法の詳細をお送りします。
最後に、素晴らしいウェビナーを企画してくれたネイトとショーンに感謝の意を表します。また次回のウェビナーでお会いできることを楽しみにしています。本日はご参加いただき、誠にありがとうございました。
ネイサン・マンリー： 最後にこちらのスライドをご覧ください。本日お話しした内容以外にも、Dark Horseの非臨床開発チームは、戦略立案から技術的な試験デザイン、監督、さらには規制当局への各種申請に至るまで、幅広くサポートを提供しております。ご関心をお持ちいただけましたら、ぜひお気軽にお問い合わせください。皆様のプログラムの推進を全力で支援させていただきます。
オリバー・ボール： 皆様、ありがとうございました。
ショーン・オファレル： 皆様、ありがとうございました。