2024-11-14
ホスト： オリバー・ボール（Dark Horse社 ビジネス開発ディレクター）
プレゼンター：
開会の挨拶
オリバー・ボール： 皆様、本日は「Unbridled Excellence」ウェビナーにご参加いただきありがとうございます。司会を務めます、Dark Horse社ビジネス開発ディレクターのオリバー・ボールです。
Dark Horseのウェビナーに初めてご参加いただく皆様、特に歓迎いたします。今回でシリーズ第10回目となります。このシリーズは、細胞・遺伝子治療の分野で10年にわたりDark Horseが培ってきた経験を皆様と共有したいという思いから、約1年前に立ち上げました。
この10年間で、当社のクライアント数は450社を超えました。このウェビナーシリーズは、そうした経験やベストプラクティスを共有し、私たちがどのような業務に取り組んでいるのかを皆様に知っていただく機会として企画しております。
本日は、当社のシニアコンサルタントであるクリスティーナ・フエンテスとエリザベス・フィゲロアを迎え、「ウイルスベクターおよび非ウイルスベクターを用いた遺伝子編集」というテーマでお話しいただきます。この分野は関心が高まっており、皆様の業務においても重要なトピックかと存じます。
本セッションでは、遺伝子編集分野の概要と最新技術、臨床開発および商用化の現状について解説します。さらに、これらのモダリティにおける一般的な開発プロセスや、遺伝子編集特有の留意点についても詳しく掘り下げていきます。
本題に入る前に、1月に開催予定の次回のウェビナーについてお知らせします。テーマは「製造コスト削減に向けた施設運営の最適化」です。現在、コスト削減は皆様にとって最大の関心事の一つかと思います。施設運営の最適化は、そのための非常に有効な手段です。ぜひご期待ください。
本日のウェビナーの最後には質疑応答の時間を設けております。ご質問はZoomのチャット機能から随時お送りください。セッション終了後に、クリスティーナとエリザベスが皆様のご質問にお答えします。
最後に、本日の内容はオンデマンドで配信いたします。同僚の方と共有されたい場合や、後ほど見返したい場合は、ウェビナー終了後数日以内に当社ウェブサイトからアクセスしてください。
それでは、エリザベスとクリスティーナ、本編をお願いします。
プレゼンター紹介
クリスティーナ・フエンテス： 本日はご参加いただきありがとうございます。まず背景について少しお話しします。今回のセッションを企画した最大の動機は、次世代の細胞・遺伝子治療の創出において、遺伝子編集がますます重要な役割を担っているという現状があります。
本日の講演では、ウイルスベクターと非ウイルスベクターの両方の観点から、これらの次世代治療法の開発について解説します。特に、現在急速に発展しているインビボ（生体内）での応用を中心に焦点を当てていきます。
本題に入る前に、簡単に自己紹介をさせていただきます。
エリザベス・フィゲロア： 皆さん、おはようございます。エリザベス・フィゲロアと申します。2021年に入社し、シニアコンサルタントを務めております。私はバイオエンジニアリングを専門としており、ライス大学で博士号を取得しました。研究テーマは、遺伝子改変細胞療法およびがんワクチン応用に向けた、ナノ粒子ベースの新規遺伝子治療ベクターの開発でした。
ダークホースに入社する前は、Zyopharm Oncologyという企業で、トランスポゾン（トランスポザーゼ）を用いた遺伝子改変CAR-TおよびTCR-T細胞療法のプロセス開発担当アソシエイトディレクターを務めておりました。
ダークホース入社後は、非ウイルス性ナノ粒子を介した遺伝子治療や、遺伝子改変細胞療法のプロセス開発、製造、および規制戦略の分野で、専門知識を活かして業務に取り組んでおります。
クリスティーナ・フエンテス： クリスティーナ・フエンテスと申します。シニアコンサルタントとしてダークホースで4年目になります。私も同じくバイオエンジニアリングが専門です。カリフォルニア大学バークレー校で博士号を取得し、インビボでのCas9の一過性発現を目的とした、ウイルス介在型の自己不活性化AAV CRISPR-Cas9システムの構築など、多岐にわたるプロジェクトに従事してきました。
ダークホース入社後は、遺伝子増強や遺伝子編集を目的としたウイルスベクター遺伝子治療を中心に、幅広い製品タイプを支援してきました。プロセス開発、製造、規制戦略といった多岐にわたる領域をサポートしており、本日の講演でもその一部をご紹介します。
セッションの概要
クリスティーナ・フエンテス： 本セッションは大きく3つのパートで構成されます。まず遺伝子編集技術について、次にそれらの臨床的進展について、そして最後に、遺伝子編集製品のIND（治験薬申請）に向けたモジュール式ロードマップの作成方法と、遺伝子編集製品を開発する際の特有の考慮事項についてお話しします。
遺伝子編集技術
疾患の病理と遺伝子編集の可能性
クリスティーナ・フエンテス： この円グラフからわかるように、疾患の根本的な遺伝的要因は、挿入、欠失、点変異など多岐にわたります。遺伝子編集は、特定の領域を正確に標的とし、特定の編集を誘導できるため、治療可能な疾患の種類や範囲を大幅に拡大できる可能性を秘めています。これについては後ほど詳しく解説します。
AAVを用いた遺伝子導入のような従来の細胞・遺伝子治療は、主に常染色体優性遺伝疾患に焦点を当ててきました。一方、遺伝子編集は両方のアレルを編集できるため、常染色体優性疾患と常染色体劣性疾患の両方に対応できる可能性があります。
CRISPR-Cas9のメカニズム
クリスティーナ・フエンテス： 最もよく知られている遺伝子編集ツールはCRISPR-Cas9です。これはヌクレアーゼ（Casタンパク質）とガイドRNAの組み合わせで、ガイドRNAがゲノム上の標的部位を特定し、ヌクレアーゼがDNAを切断します。
では、遺伝子編集はどのように行われるのでしょうか。DNAに切断が生じると、細胞は3つの異なる経路を介して修復を試みます。ここでは、主要な2つの経路であるNHEJ（非相同末端結合）とHDR（相同組換え修復）について説明します。
NHEJはエラーを起こしやすいため、二本鎖切断が繰り返されることで挿入や欠失が生じ、最終的にタンパク質の読み枠がずれて遺伝子がノックアウトされる可能性があります。一方、分裂細胞におけるHDRでは、編集ツールとともにテンプレートを導入することで、遺伝子をノックインすることが可能です。
CRISPR-CasはDNAの切断を伴うため、ゲノムの完全性という観点から安全上の懸念があります。オフターゲット編集の結果として、染色体の再編成や重要な遺伝子のノックアウトが起こる可能性があるからです。そのため、次のスライドで説明するように、二本鎖切断を伴わない新しいツールが登場しています。
遺伝子編集ツールの現状
クリスティーナ・フエンテス： 遺伝子編集ツールはCas9だけではありません。左側に示した二本鎖切断を介する編集ツールには、Cas9以前から存在するメガヌクレアーゼ、ジンクフィンガーヌクレアーゼ（ZFN）、TALENsなどがあります。これらのヌクレアーゼとCRISPR-Cas9の主な違いは、特定の配列を標的とするためにタンパク質工学が必要であるという点です。
Cas9が広く知られ利用されている理由は、タンパク質工学に頼る必要がなく、ガイド配列や標的コンポーネントを変更するだけで容易に標的を定められるからです。
先ほど触れたように、二本鎖切断に伴う安全上の懸念から、現在では切断を伴わずにゲノムを編集できる、改良型CRISPR-Cas9システムなどの新しい技術も注目されています。
塩基編集やプライム編集は、それぞれヌクレオチドの置換や小さな配列の挿入を可能にします。これらはどちらも、Cas9を改良し、別のタンパク質を融合させることで目的の機能を実現しています。
また、1940年代から知られているトランスポゾンも挙げられます。古くからある技術ですが、大きな配列を挿入できる可能性があることから、近年再び注目を集めています。
さらにエピジェネティック編集では、プロモーター領域をメチル化することで転写レベルに影響を与え、ゲノム配列自体を切断・編集することなく、転写やタンパク質の発現を制御することが可能です。
ツール選択の基準
クリスティーナ・フエンテス： 現在、多くのツールが利用可能であり、アプローチの選択肢も広がっています。その選択を導くための基準がいくつか存在します。
第一に、対象となる疾患の病態を理解し、どのツールが目的の編集を達成できるかを見極めることです。
次に特異性です。そのツールは標的配列をどれだけ正確に認識できるか、またオフターゲット編集のリスクはどの程度かという点です。
そして忠実度（フィデリティ）も重要です。遺伝子編集がどれほど正確に行われるか、例えば遺伝子挿入の場合、挿入が読み枠内に収まり、機能的な遺伝子として正しく活性化される可能性はどの程度かという点です。
さらに、既存のデリバリーベクターのサイズ制限に適合するかどうかも重要です。以下の画像は、ゲノム編集技術の例と、ウイルスベクターであるAAVの容量とのサイズ比較を示しています。一部の技術はAAVの容量を超えているため、別のデリバリープラットフォームが必要になるか、編集ツールを分割するデュアルAAVアプローチ、あるいは設計の再考が必要になる場合があります。
重要なのは、どれほど優れたツールであっても、適切な部位に届けられなければその有用性は限られるということです。この点については、次にエリザベスが解説します。
デリバリーに関する検討事項
エリザベス・フィゲロア： クリスティーナさん、ありがとうございます。先ほど非常に分かりやすく解説していただいた通り、遺伝子編集ツールの設計空間は非常に広く、今も拡大し続けています。しかし、どのような遺伝子編集ツールであっても、ゲノム上の標的部位に近づけるためには、デリバリー（送達）が不可欠です。
デリバリーについて考える際、2つの重要な要素があります。これらはスライド左側のボックスに示されています。最初の重要な要素は、遺伝子編集ツールをインビボ（生体内）で送達するか、エクスビボ（生体外）で送達するかという点です。
エクスビボでの遺伝子編集は、遺伝子編集技術を臨床へと導いた足掛かりとなりました。2023年12月には、鎌状赤血球症およびベータサラセミアを対象とした、Vertex社のCRISPR-Cas9編集造血幹細胞製品が承認されています。
これは遺伝子編集分野にとって大きなマイルストーンとなりましたが、他のエクスビボでの修飾アプローチと同様に、高コストであること、製造が複雑であること、そして注入前に患者に対して骨髄破壊的前処置が必要であるといった臨床上の課題を伴います。
こうした理由から、インビボでの遺伝子編集こそがこの分野の未来であり、現在の遺伝子編集ツールの可能性を広げる鍵となります。しかし、インビボでの遺伝子編集を実現するには、正確かつ効率的で安全なデリバリープラットフォームを見つける必要があります。そこで、デリバリーの2つ目の重要な要素である「遺伝子送達ベクターの特定」が重要になります。
従来、これらはウイルス性と非ウイルス性の2つのカテゴリーに分類されてきました。物理的な手法も考えられますが、今回は割愛します。右側の図には、Cas9 mRNAとシングルガイドRNAを封入した脂質ナノ粒子（LNP）、およびCRISPR-Cas9システムを搭載したアデノ随伴ウイルス（AAV）が示されています。これら2つの画像は、今回取り上げるウイルス性および非ウイルス性アプローチの代表例です。
歴史的に、細胞・遺伝子治療の分野は、純粋な遺伝子治療および遺伝子改変細胞療法の両面において、特に臨床におけるAAVなどのウイルスベクターの活用によって大きく進歩してきました。しかし、遺伝子編集ツールの登場に伴い、脂質ナノ粒子のような非ウイルスベクターも臨床応用に向けて並行して進歩しています。
ウイルスベクター（AAV）
エリザベス・フィゲロア： それではまず、インビボでの臨床応用が最も進んでいるウイルスベクターであるAAVベクターについて詳しく見ていきましょう。
右側の画像は、先ほどクリスティーナさんが触れた「デュアルAAVアプローチ」を示しています。ここでは、一方のウイルスベクターでメガヌクレアーゼのカーゴを運び、もう一方のベクターで遺伝子挿入を促進するためのドナーDNAテンプレートを運ぶという手法がとられています。
ウイルスベクターの利点として、ウイルスが特定の細胞を標的とする能力を進化させてきた点が挙げられます。特定のウイルスキャプシドバリアントを選択することで、組織特異的な標的化特性を付与できるため、インビボでのデリバリーを考える上で非常に重要です。
さらに、AAVベクターは従来の純粋な遺伝子治療や遺伝子改変細胞療法において長年使用されてきた実績があるため、非臨床および臨床における安全性プロファイルが比較的よく解明されています。
そのため、細胞・遺伝子治療における臨床的および商業的な使用実績を考慮すると、デリバリーの観点から見て、開発および規制上の道筋がより明確であると言えます。
しかし、遺伝子編集の文脈で特に懸念されるのは、AAVベクターが細胞内で遺伝子を持続的に発現させ続けるという点です。ヌクレアーゼが持続的に発現することによる潜在的な影響を考えると、これは安全上の懸念となります。
また、AAVの発現はキャプシドに対する免疫応答によって制限される可能性があります。これはベクターの再投与という点だけでなく、AAVベクターに対する既存免疫を持たない患者を特定する上でも課題となります。
さらに、数枚前のスライドでも触れた通り、ベースエディターやプライムエディターのような大型の遺伝子編集ツールを用いる場合、AAVのカーゴ容量には制限があります。
最後に、皆さんもよくご存知の通り、AAVを含むウイルスベクターのGMP製造に伴う複雑さとコストは、非常に大きな負担となる可能性があります。
非ウイルスベクター（LNP）
エリザベス・フィゲロア： 非ウイルスベクターについては、先ほど触れた通り、脂質ナノ粒子（LNP）に焦点を当てて説明します。LNPは本質的に球状の脂質粒子であり、その内部コアにカーゴ（積荷）を封入する構造をしています。通常、4種類の脂質で構成されており、この製剤の「秘伝のソース」とも言えるのが、カチオン性脂質またはイオン化脂質です。これがベクターの安全性と有効性のプロファイルを決定づける重要な要素となります。
右図に示すように、LNPは非常に高い柔軟性を備えており、多様な種類のカーゴを運搬可能です。ここにはプラスミドDNA、mRNA、そしてリボ核タンパク質複合体（タンパク質カーゴ）の例が示されています。また、AAVベクターと比較して、より大きなサイズのカーゴを運搬できるという利点もあります。
一般的に良好な安全性プロファイルを有しており、反復投与が可能です。これはsiRNAを封入したLNP製剤であるOnpattroで実証されており、最近ではIntellia社が後期臨床試験においてもその有用性を示しています。
さらに重要な点として、LNPはウイルスベクターと比較して、製造の複雑さやコストの面で大幅に優れています。
しかし、左下の「短所」のボックスをご覧ください。LNPの生体内分布や有効性は、in vitroや動物モデルでの結果が必ずしもヒトでの挙動を正確に再現するとは限りません。そのため、開発初期段階における製剤スクリーニングが非常に煩雑になり、課題となることがあります。
加えて、LNPは生体内で肝臓へ到達する能力は非常に高いのですが、肝臓以外の組織を標的とする場合には、多くの製剤開発と最適化が必要となります。例えば、生体内分布を変化させるために標的リガンドで修飾するといった工夫が求められます。
また、一般的にAAVベクターと比較してDNAの発現効率が低い傾向にあります。
最後に、サプライチェーンの複雑さが製品開発の妨げになる可能性があります。これは、イオン化脂質やカチオン性脂質そのもの、および最終的なLNP製剤に関する知的財産権の状況が複雑であるためです。
総合的な検討事項
エリザベス・フィゲロア： 背景説明の締めくくりとして強調しておきたいのは、ゲノム編集医薬品の製品プロファイルは、遺伝子編集ツールと送達ベクターの両方の影響を組み合わせて決定されるということです。
どのような用途であっても、複数のツールや送達アプローチが存在し、それぞれに長所と短所があります。このスライドの図は、私の素晴らしい共同プレゼンターであるフエンテス博士が作成したものです。
ツール選択の方法は、目的とするゲノム改変の種類によって決まります。また、送達アプローチは、望ましい発現プロファイル、カーゴのサイズ、標的組織、投与経路、その他多くのパラメータによって導かれます。ここでの重要なメッセージは、遺伝子編集ツールと送達ベクターのプロファイルを開発の初期段階で慎重に検討すべきだということです。これらが、プログラムの非臨床試験、CMC（製造管理および品質管理）、そして臨床試験の各側面に大きな影響を与えるからです。
臨床開発の進捗
CRISPR-Casゲノム編集の進捗
エリザベス・フィゲロア： ツールとベクターの選択に関する基礎を説明しましたので、ここからは前臨床および臨床試験の進捗状況について数分間レビューします。
Innovative Genomics Instituteが今年3月に発表したこの図は非常に分かりやすいものです。横軸にCRISPR-Casゲノム編集ツールの臨床試験の初期段階から商用化までのフェーズを、縦軸に各カテゴリーの疾患適応症を示しています。
この図に関する補足ですが、ベースエディティングはCRISPR-Cas技術の一種とみなされているため、それらの製品もこのインフォグラフィックに含まれています。
すぐにお気づきかと思いますが、先ほど触れた2023年12月に承認されたCasgevyという製品が1つ含まれています。
また興味深い点として、一見しただけでは分かりにくいかもしれませんが、この図に示されているすべての開発候補（Beam、Intellia、Editas、CRISPR Therapeuticsといった後期段階の開発企業を含む）について言えることがあります。
これらはすべて、エクスビボ（生体外）で改変された製品か、肝臓を標的としたインビボ（生体内）遺伝子編集製品です。このことは、肝臓以外の臓器を標的とするインビボ遺伝子編集が、依然として前臨床開発の初期段階にあるという点を改めて浮き彫りにしています。その主な要因は、デリバリー（送達）の難しさにあります。
二本鎖切断を伴わないツール
Elizabeth Figueroa: 前の図とは対照的に、この図では二本鎖切断を誘発しない遺伝子編集ツールの前臨床および臨床の進捗状況を取り上げています。Christinaの紹介でも触れられた通り、これは安全性の向上が期待できる手法です。そのため、これらは遺伝子編集ツールの中でもより新しい領域といえます。
開発段階は左から右へ示されており、縦軸には開発中の治療法や適応症の数、さらにインビボとエクスビボの内訳に関する情報が記載されています。
すぐにお気づきになるかと思いますが、開発の後期段階にある臨床製品はまだ存在しません。これは、こうした二本鎖切断を誘発しないツールの多くが、開発ライフサイクルの初期段階にあることを反映しています。しかし、この図に示されている約22の製品のうち、約半数が初期臨床開発段階にあり、インビボ送達がこれらの製品のかなりの割合を占めていることがわかります。これらの新しい遺伝子編集ツールについては、まさに注目の領域です。
2024年 インビボ開発の主なニュース
Elizabeth Figueroa: インビボ開発の進捗に関連して、2024年の代表的なニュースをいくつか取り上げました。
スライドの左側にはLNP（脂質ナノ粒子）を用いた送達、右側にはAAV（アデノ随伴ウイルス）を介した送達による遺伝子編集製品をまとめています。順を追って説明すると、Beam TherapeuticsはLNPベースの送達を用いて、α-1-アンチトリプシン欠損症に対するベースエディターの肝臓標的送達に取り組んでいます。
Intelliaの事例です。これは代表的なニュースの一つですが、彼らはCRISPR-CasをLNPで肝臓へ送達する手法を用いて、アミロイドーシスや血管性浮腫に対する後期臨床試験、およびα-1-アンチトリプシン欠損症に対する初期臨床試験を進めています。
また、Verve Therapeuticsは、ベースエディターを送達するために改良型LNP製剤を使用しています。興味深いことに、これは心血管疾患、特に高コレステロール血症を対象としています。
スライドの右側では、Arcusメガーヌクレアーゼ技術に注目しています。この技術はPrecision BiosciencesとEocureの両社によって活用されています。Precisionは慢性B型肝炎の適応症に向けて肝臓を標的としており、EocureはAAVを用いてOTC欠損症に対する肝臓標的治療を行っています。
前臨床および臨床の全体像については以上です。ここからはChristinaにバトンタッチし、医薬品開発の全体的な計画とIND（治験薬申請）までのロードマップについて解説してもらいます。
開発プロセスとINDロードマップ
医薬品開発ライフサイクルの概要
Christina Fuentes: 素晴らしいですね。IND（治験薬申請）へのロードマップについてお話しする前に、まずは医薬品開発のライフサイクル全体像と、それがFDAとの連携においてどのように位置づけられるかを確認しておきましょう。
本日の焦点である非臨床試験は、創薬から商業化までの間に位置します。ここで示しているのは理想的なプロセスですが、例えば細胞・遺伝子治療の場合、通常は第1相と第2相の試験が統合されていたり、各段階で多くのステップが複雑に絡み合っていたりします。
FDAと連携する機会はいくつかあり、それらをオレンジ色のボックスで示しています。ここでは、IND申請前の重要な初期段階であるINTERACTミーティングやプレINDミーティングについて触れていきます。
ここで理解しておくべき重要な点は、非臨床試験パッケージが、多くのケースにおいて臨床試験を開始するための鍵となるということです。これは、自社や投資家以外の第三者による、製品に対する最初の本格的な評価となります。
この例ではFDAとの連携についてお話ししていますが、FDAがINDを審査する目的は、患者の安全性を確保すること、そして科学的根拠に基づいた妥当な評価が行われるようにすることです。
非臨床試験の目的
クリスティーナ・フエンテス： 非臨床試験の段階における目的は、製品の活性、プロファイル、患者への投与の安全性、および適切な臨床モニタリングを確立することです。これらは、当局のガイダンスで定義されている7つの目的によって提供されるべきものです。
改めてお伝えしたいのは、細胞・遺伝子治療製品は複雑であるということです。これらは多くの場合、最先端技術であり、治療の限界を押し広げるものです。そのため、道のりは必ずしも直線的ではありませんが、この話が終わる頃には、その道のりを進むための指針をいくつか持ち帰っていただけるはずです。
モジュール式ロードマップのフレームワーク
クリスティーナ・フエンテス： ここでは、先ほどのプロセスにおける非臨床試験の段階をさらに細分化して定義しました。
最小限の実行可能な製品（MVP）に向けた、IND申請までの模範的なプロセスを示しています。これは、皆様が自身の製品に合わせて構築・調整していくためのフレームワークとして活用してください。
本日は非臨床試験とCMC（製造管理および品質管理）に焦点を当て、特にインビボ（生体内）アプリケーションにおける独自の考慮事項を強調していきます。
非臨床試験のプロセスは、ターゲットの特定、リード候補の選定、そして候補薬のプロファイリングを行い、最終的にINDパッケージに不可欠な主要試験を実施するという段階に分けられます。
ここでは、非臨床試験と並行して進めるべきCMCの段階的な成熟プロセスを示しています。これにより、成功するINDパッケージを作成するために必要な準備が整います。
上部のオレンジ色のボックスには、IND申請前に当局と連携するための重要なポイントや一般的な方法を強調しています。早期の連携は、非臨床試験、CMC、および臨床試験におけるリスクを低減するため、強く推奨します。
重要な点として、INTERACTミーティングは必ずしも承認されるわけではありません。しかし、前例が少ない新しい技術や、フィードバックを得なければINDのスケジュールが遅延するような特殊な考慮事項がある場合には、承認される可能性が高まります。これは、インビボ遺伝子編集アプリケーションを検討する際に特に適していると考えられます。
段階別の開発における考慮事項
ターゲット特定段階
クリスティーナ・フエンテス： ここでは、各ステップを細分化して進めていきます。これはターゲットID（標的同定）の段階です。MVP（実用最小限の製品）において重要なゲートは、目的の改変がインビトロで達成可能であることを実証することです。臨床応用を最終目的とする場合、ヒトゲノムの背景下で行うことが望ましく、意図する患者集団を代表するモデルである必要があります。
また、野生型か疾患型かを問わず、関連する細胞タイプにおいて編集後の活性を示すことができれば理想的です。
活性を確認する際の状況としては、デリバリーベクターを使用する場合が挙げられます。もしインビトロでベクターがうまく機能しない場合や、バックグラウンドノイズの影響でシグナルが確認しにくい場合は、プラスミドやmRNAトランスフェクションといった代替手法を用いることも可能です。ただし、その研究から得られる知見や解釈の限界を理解し、最終的な製品にどう関連付けられるかを把握しておくことが重要です。
CMCの観点では、この段階では初期の研究用材料が使用されることが一般的です。ここでも時間とコストを優先しているため、最終的な臨床用プロセスを構築するよりも、スクリーニングを迅速かつ比較的安価に進められるプロセスを重視します。
リード選定の準備として、この段階から検討を始めるべき重要なCMC活動がいくつかあります。遺伝子合成やプラスミド製造などがその例で、これらは次段階のプロセス開発や分析法開発において重要な材料となります。
ウイルスベクターに関する検討事項 - ターゲットID段階
クリスティーナ・フエンテス： 各段階を進めるにあたり、ウイルスベクター、非ウイルスベクター、そして遺伝子編集製品に共通する独自の検討事項をまとめたスライドを別途用意しています。
ターゲットIDの初期段階では、早期の意思決定が後の開発に大きな影響を及ぼすため、先を見越した計画が極めて重要です。
例えば、ペイロードがAAVの容量を超えると、切断が生じて製品の有効性に影響を与え、製造収率が大幅に低下して原価が高騰する可能性があります。この時点で、代替のデリバリーシステムやデュアルAAVプロセス、あるいはペイロード自体の再設計が必要かどうかを評価しておくべきです。
さらに、AAVのキャプシド選定においては、意図する臨床集団における形質導入プロファイルを考慮するだけでなく、潜在的なモデルシステムにおける形質導入プロファイルや生体内分布を理解し、それが臨床集団にどう変換されるかを把握しておく必要があります。
特に大規模な適応症や高用量を必要とする適応症では、原価が大きな優先事項となるため、製造可能性も考慮すべきです。また、対象集団における既存の中和抗体も考慮に入れる必要があります。これは治療可能な患者数に影響を及ぼすためで、臨床試験において中和抗体価を排除基準として用いる場合もあります。
最後に、VG力価測定法は、特に臨床使用に向けて製品濃度を把握するために不可欠です。実験で投与する製品量を正確に把握できるよう、この手法の早期開発を推奨します。適切に行えば、この力価測定法を製品のリリース試験だけでなく、モデルシステムにおける生体内分布の評価にも活用できる可能性があります。
初期研究では、製品候補間で単一の力価プローブを使用するためにITR力価測定法が用いられることもあります。それは問題ありませんが、IND（治験薬申請）に進むには製品固有の力価測定法が必要になることを理解しておいてください。もし現時点でその手法がない場合は、手法が確立した後に試験できるよう、検体を保管しておく必要があります。
非ウイルスベクターに関する検討事項 - ターゲットID段階
エリザベス・フィゲロア： LNP（脂質ナノ粒子）などの非ウイルスベクターにおいて、この研究・発見段階は、LNP製剤化に向けた情報を収集する期間です。先ほど触れたように、LNPの課題は、その構造と機能の相関関係が十分に解明されていない点にあります。インビボでの機能や生体内分布は、インビトロや、場合によってはカニクイザル（NHP）を含む動物モデルでさえ、必ずしも再現されるとは限りません。
そのため、製剤の選定は非常に困難です。既存の最適化された製剤をライセンス供与して出発点とする場合を除き、評価すべき変数が非常に多いことが課題となります。組成には4種類の脂質が含まれ、標的リガンドや核酸医薬（mRNAやガイドRNAなど）も関与します。これらすべての要素において、LNP製剤内のモル比を調整する必要があるからです。
この開発段階で強調したい最初のポイントは、意図するLNP製剤の目標製品プロファイル（TPP）を最適化するために、ハイスループットなインビトロおよびインビボのスクリーニング手法を活用することの重要性です。
LNPスクリーニングの課題と密接に関係しているのが、製剤化に不可欠な構成成分の調達です。これには新規脂質や新規標的リガンドなどが含まれます。
LNPのサプライチェーンはまだ発展途上であり、汎用化には程遠い状況です。そのため、開発の初期段階で十分な時間を確保し、新規の添加剤やリガンドが大規模製造可能であること、また許容可能な純度プロファイルを持つ原材料を入手できることを確認しておくのが賢明です。特に脂質に関しては、これが非常に困難な場合があります。
最後に製造の観点から述べると、LNPのプロセス開発、スケールアップ、GMP製造といった各段階において、CDMO全体でこれらのプロセスに関する専門知識がまだ不足しています。そのため、開発プロセスの早い段階で、候補となるCDMOを特定し、連携を開始することを推奨します。
リード選定段階
クリスティーナ・フエンテス： 次の段階であるリード選定に移ります。この段階では、リード候補の特定を目指します。遺伝子編集の場合、理想的にはこの段階でオフターゲット同定のアッセイを実施し、遺伝子編集ツールの活性を把握する必要があります。これは、オンターゲット部位の活性だけでなく、ツール全体の潜在能力や安全性プロファイルを判断する上で重要な要素となるためです。多くの場合、これがリード選定に影響を与えます。この段階では、遺伝子編集による重大な患者安全リスクがないこと、投与経路と用量の実現可能性、概念実証（PoC）の有効性が確認されている必要があります。また、INTERACTミーティングへの進出を希望する場合は、規制当局との認識合わせが重要となるため、パイロット段階の非臨床データを用意しておくべきです。特に前例がほとんどないモデルシステムを選択する場合は、今後の進め方に関する自社の見解を裏付け、正当化するためのデータが不可欠です。
ウイルスベクターに関する検討事項 - リード選定
クリスティーナ・フエンテス： ウイルスベクター製品の場合、CMCの観点から製剤と強度（すなわち濃度）が実現可能であることを確認する必要があります。これは、脳への直接投与など、投与容量が制限される経路を検討する際に特に重要です。
プロセス開発中には、プロセスのスケーラビリティも確立しておく必要があります。後の段階で需要が大幅に増加した際にプロセスをスケールアップできない場合、後から同等性を証明する上でどのような影響が生じるかを理解しておく必要があります。
非ウイルスベクターおよび遺伝子編集に関する検討事項 - リード選定
エリザベス・フィゲロア： 非ウイルスベクターであるLNPに関しては、先ほどクリスティーナがAAVについて述べた点と非常に共通するテーマがあります。それは、LNP製剤化のアプローチによって製造のスケールアップに課題が生じるという点です。プラットフォーム的なアプローチの中にはスケールアップが容易なものもあれば、そうでないものもあります。そのため、スケールアップ可能な製剤化および製造アプローチを選択することが推奨されます。もしそのようなアプローチをとらない場合は、スケールアップが極めて困難になる可能性があることを認識しておく必要があります。
数スライド前で議論した通り、LNPのCDMOと連携する際には、この点を十分に認識し、留意しておくことが重要です。
また、ウイルスベクターと非ウイルスベクターの両方の送達アプローチに適用される、ゲノム編集医薬品の検討事項をいくつか強調しておきたいと思います。その第一は、主要な安全性アッセイの開発開始です。
これは極めて重要です。ゲノム編集ツールによるオフターゲット効果やゲノム改変効果の可能性があるため、これらは規制当局から最も厳しい監視を受ける対象となります。特にインビボ（生体内）での適用を考える場合はなおさらです。
従来の細胞・遺伝子治療の経験から、CMC関連の指摘による開発停止は、歴史的に解決に最も時間がかかることがわかっています。ゲノム編集医薬品においてもこの傾向が続くかどうかはまだ不明ですが、これらのアプローチの安全性を証明するためには非臨床データが極めて重要であり、こうした複雑な治療法においては、むしろより大きなハードルとなる可能性があります。
またこの段階で、特に多段階またはマルチプレックス型の遺伝子編集アプローチにおいては、ゲノム編集の作用機序の各ステップを検証するために、複数の候補となる力価試験（ポテンシーアッセイ）を開発しておくことの重要性を強調しておきます。
最後に、必須ではありませんが、医薬品の品質や安全性に影響を与える可能性のある主要な原材料については、開発ライフサイクルの早い段階で切り替えを開始することを推奨します。これにより、プロセス開発の成果が、意図した臨床製品を確実に反映したものとなります。
遺伝子編集の文脈では、特に高品質なガイドRNAの調達を検討するとよいでしょう。低品質なガイドRNAは純度の低下を招く可能性があり、その影響をプロセス開発の早い段階で評価しておくことが重要だからです。
クリスティーナ・フエンテス： これは、ウイルスベクターを介したデリバリーにおける従来の考え方とは対照的です。通常、研究グレードのプラスミドから高品質なものへと段階的に進み、最終的には高品質なプラスミド、あるいはGMPグレードのプラスミドを使用するという流れが一般的です。
今回のケースでは、毒性試験において、臨床で使用する予定のプロセスや材料を反映させるだけでなく、最悪のシナリオを想定した評価も必要となります。そのため、研究グレードのガイドRNAの純度が高すぎると、かえって代表性が損なわれる可能性があります。この点は、ウイルスベクターの場合とは少し異なる考え方です。
創薬候補プロファイリング段階
クリスティーナ・フエンテス： 創薬候補プロファイリングの段階では、治療域と持続的な反応を定義し、その治療域内で許容できない毒性が生じないことを確認する必要があります。ここで「許容できない毒性」をどう定義するかは、意図する臨床用途とベネフィット・リスクプロファイルによって決まります。
非臨床試験においては、オフターゲット部位を検証し、IND（治験薬申請）に向けた試験を設計する必要があります。これらの試験計画は、規制当局との整合性を図るため、Pre-IND（申請前）の段階で共有しておくべきです。
CMC（製造・品質管理）の側面では、製造プロセスや分析戦略、力価試験の計画などを含むCMC戦略を確定させる必要があります。また、次の段階に備えて、特にINDに向けた試験で代表的な材料を使用したい場合は、ガイドRNAなどの重要な出発材料を確保しておくことが重要です。
ウイルスに関する検討事項 - 創薬候補プロファイリング
クリスティーナ・フエンテス： ウイルスベクターを用いる場合、大型動物を使用するのであれば、あらかじめコホートに対して既存の中和抗体のスクリーニングを行う必要があり、これには時間がかかります。そのため、INDに向けた試験を開始するよりもかなり早い段階で着手すべきです。また、力価測定法のバリデーションについても計画を立てる必要があります。用量設定の橋渡しを可能にするため、INDに向けた試験と臨床試験で同じ測定法を用いるのがベストプラクティスです。
もし現時点でバリデーションの準備が整っていなくても問題ありません。非臨床試験で使用した材料を保管しておき、測定法の準備が整い次第、その材料を用いて試験を行えばよいのです。
最後に、ウイルスを介したデリバリーでは、非分裂細胞や緩徐分裂細胞を標的とする場合に、発現が持続することへの懸念が生じます。
また、特に二本鎖切断を誘導する遺伝子編集ツールを用いる場合、AAVの組み込みに関する理論的な懸念もあります。これはHDR（相同組換え修復）経路の考え方に似ています。本来は遺伝子をノックアウトしようとしている部位に、AAVペイロードが挿入のテンプレートとして機能してしまう可能性があるのです。
さらに、生殖細胞系列への影響も評価する必要があります。これは非ウイルスベクターの場合も同様です。最近の例として、Verve社の製品が約1年間にわたり臨床試験停止となった事例がありますが、その理由の一部には、規制当局から生殖細胞系列編集のリスクについて問われたことが挙げられます。
これらの試験のリスクを低減し、適切な試験と戦略を確実に進めるためには、Pre-INDの段階で規制当局と方針をすり合わせておくことを推奨します。また、INDに向けた試験以降の計画を正当化するために、パイロットデータを用意しておくことがベストプラクティスです。
非ウイルスベクターに関する検討事項 - 創薬候補プロファイリング
エリザベス・フィゲロア： 非ウイルスベクターの場合、新規のイオン化脂質や新規の標的リガンドなど、新規の添加剤を含むLNP製剤については、非GLPのパイロット毒性試験において、添加剤のみ、あるいはビークルのみのコホートを設定し、その安全性を実証することが推奨されます。この点はPre-INDでの対話が非常に有効な領域です。GLP毒性試験において添加剤のみやビークルのみのコホートを実施しないことについて、規制当局からフィードバックを得ることができるからです。
新規添加剤について一点補足します。新規添加剤とは、これまで医薬品に使用されたことがないもの、あるいは新しい投与経路で導入されるものを指します。したがって、モデルナ社のCOVID-19ワクチンで使用されたLNPのイオン化脂質であっても、静脈内投与という新しい経路で検討する場合は、新規添加剤とみなされます。
この段階で、開発者の皆様にはLNP（脂質ナノ粒子）のサプライチェーン確保に向けた取り組みを開始することをお勧めします。特に、二次サプライヤーの特定や、単一ソースの原材料、あるいはリードタイムの長い原材料など、重要な原材料の安全在庫を確保するためのベンダー契約の締結を検討してください。LNPに関してこれを強調するのは、過去に一部の非汎用的な原材料で供給不足が発生した事例があること、そして将来的な市場参入によってLNPサプライチェーンへの需要が高まる可能性があるためです。今後、こうした製品の商業化が進み、開発がさらに加速していくことが予想されます。
次に、ウイルス性および非ウイルス性の両方のデリバリーの観点から、患者の適格性判断のために抗薬物抗体（ADA）アッセイが必要かどうかも検討すべきです。これは、多くのゲノム編集医薬品に見られるような、新規性の高い製品プロファイルを持つ場合に特に考慮すべき事項です。
同様に、開発者は、NHP（非ヒト霊長類）などの大規模動物モデルにおいて、デリバリーベクターや遺伝子編集コンポーネントに対する免疫応答が誘発されるかどうかを評価する必要があります。これにはELISpotアッセイを用いることができます。
IND申請パッケージ段階
クリスティーナ・フエンテス： 最後に、INDパッケージに含めるべき主要な要素について説明します。ここでのステージゲートは、非臨床におけるIND取得のための試験と、CMC（化学・製造・品質管理）面でのGMPバッチ製造によって進められます。インビボ（生体内）適用の場合、必ずしもすべてではありませんが、IND申請前にGMPバッチまたは計画された臨床用バッチのリリースが完了していることが一般的です。
ウイルス性ベクターに関する考慮事項 - INDパッケージ
クリスティーナ・フエンテス： ウイルス性ベクターおよびペイロード自体に関して、非常に一般的な話をすれば、規制当局の視点では、カプシドバリアントやペイロードの変更は「新規製品」とみなされます。そのため、開発段階によっては、新たなIND取得のための試験や、INDの再申請が必要となるリスクがあります。
ただし、例外もあります。例えば、理論上最終製品の一部とはみなされないウイルスベクターのバックボーンの変更などがこれに該当します。一例として、ベータラクタム系遺伝子の使用を避けるために、アンピシリン耐性遺伝子をカナマイシン耐性遺伝子に置き換える必要がある場合などが挙げられます。
また、創薬を効率化するための遺伝子編集プラットフォームの構築についても議論が進められていますが、その実装については依然として検討課題となっています。
非ウイルス性ベクターに関する考慮事項 - INDパッケージ
エリザベス・フィゲロア： 非ウイルス性ベクターに関連して補足しますと、LNPの製剤に大幅な変更を加える場合は注意が必要です。例えば、脂質のモル比をわずかに調整するだけでも、脂質ナノ粒子のサイズ、ゼータ電位、封入効率、さらには体内分布といった重要な品質特性（CQA）に甚大な影響を及ぼす可能性があります。こうした変更は、ブリッジングデータの生成や追加のオフターゲット解析を行うために、追加のインビボ非臨床試験の実施を必要とする可能性があります。
プロセス変更や同等性試験について議論する際は、常に強調しておきたいことがあります。それは、現在のプロセスと将来のプロセスの同等性を確立するために、リリース試験および特性解析のための堅牢な分析パネルを構築しておくことが、この段階で極めて重要なツールになるということです。
まとめとダークホース・サポート
エリザベス・フィゲロア： 以上、新規ゲノム編集ツールおよびデリバリーベクターの継続的な開発に向け、皆様の関心と議論を深めるきっかけとなれば幸いです。
最終的に私が繰り返しお伝えしたいのは、ゲノム編集医薬品の開発には多面的な選択基準が必要だということです。編集メカニズムから、遺伝子編集ツールの忠実度と効率、カーゴサイズ、投与経路、標的組織、インビボ投与を行う場合の臨床適応症、そして求められる安全性プロファイルに至るまで、考慮すべき要素は多岐にわたります。
本日は、エクスビボ（生体外）アプローチや、肝臓を標的としたインビボアプローチにおける臨床的な進展を強調しました。遺伝子編集ツールの可能性を最大限に引き出すためには、肝外組織を標的としたインビボデリバリーアプローチの開発を継続的に推進することが不可欠です。
そして何よりも、ゲノム編集医薬品の研究・探索からIND（治験薬申請）に至るまでの非臨床およびCMC開発において、ウイルスベクターと非ウイルスベクターの両方の観点から、特有の課題を明らかにしました。
こうした独自の課題を踏まえ、最後にDark Horse Consultingがゲノム編集医薬品の開発において、どのような支援を行っているかをご紹介します。戦略的な製品開発支援、ギャップ分析、リスク評価から、非臨床モデルの選定、オフターゲット特定のためのデータ解析、さらには包括的な薬事支援に至るまで、幅広いサポートを提供しています。
それでは、質疑応答の時間を数分設けたいと思います。
クリスティーナ・フエンテス： その前に、最後にお伝えしたいことがあります。薬事、分析、プロジェクト管理の各分野における専門家として貢献してくれた同僚たちに、特別な感謝を捧げたいと思います。キム、ブレント、ヘザー、ありがとうございました。
エリザベス・フィゲロア： はい、ありがとうございます。
質疑応答
クリスティーナ・フエンテス： さて、議論の最中にいくつか質問が寄せられています。LNP（脂質ナノ粒子）とAAV（アデノ随伴ウイルス）の導入効率に関する質問がありましたので、これについて補足します。
ここでのポイントは、LNPシステムに搭載するカーゴ（積荷）によって状況が異なるという点です。標的組織や標的細胞に到達するだけでなく、ゲノム編集を行う場合は、編集ツールを核内へ輸送する必要があります。特にmRNAを用いる場合、さらなるハードルが存在します。そのため、ツールを確実に目的の場所へ届けるために、核移行シグナルを組み込むなど、ペイロードの設計を工夫する必要があります。
エリザベス・フィゲロア： その通りですね、クリスティーナ。補足すると、非ウイルスベクターがウイルスベクターよりも難しい点として、核内への侵入が細胞分裂に依存しているケースが多いことが挙げられます。分裂頻度の高い細胞であれば、核膜が崩壊する際にプラスミドDNAなどのカーゴが核内に入りやすいため効率が得られますが、そうでない場合は非常に困難です。この点において、ウイルスベクターは確実に高い効率を誇ります。
ごめんなさい、クリスティーナ。私には質問が見えないので、選定をお願いできますか。
クリスティーナ・フエンテス： もちろんです。インビボ（生体内）ゲノム編集製品のオフターゲット解析において、どの細胞タイプを評価すべきかという質問ですね。非常に重要な質問です。モデルシステムの選定は、基本的に「製品がどこに到達するか」というデリバリーベクターの特性に大きく左右されます。
また、設計の観点からは、組織特異的なプロモーターを使用しているかどうかも重要です。製品が蓄積すると予想される特定の細胞タイプがある場合、安全性の観点からその細胞タイプを評価対象にする必要があります。製品がどこへ向かうのか、そのプロファイルを理解することが不可欠です。
エリザベス・フィゲロア： ええ。オフターゲット解析は本分野において非常に重要なテーマですので、ぜひ詳しく取り上げたかったのですが、時間の制約がありました。今後の機会に改めて掘り下げたいと思います。また、LNPの製造知識や純度プロファイル評価のためのCQA（重要品質特性）を備えたCDMO（医薬品受託製造開発機関）についての質問もいただいています。これは多くのクライアントから相談を受ける内容であり、私たちも直接的な経験やクライアントとの関わりを通じて、LNP医薬品のプロセス開発、スケールアップ、GMP製造が可能なCDMOを把握しています。詳細については、ぜひ直接お問い合わせください。
クリスティーナ・フエンテス： INTERACTミーティングに関するご質問もいただいていますね。CMCとINTERACTについて議論すべきかという点ですが、私たちはこれまで、リクエストの作成や資料のレビューなど、数多くのINTERACTミーティングをサポートしてきました。
INTERACTミーティングは、主にCMCや非臨床に関する質問が中心となりますが、特に懸念される課題がある場合は、CMCに関する質問をINTERACTの段階で含めることは十分に可能です。CMCの観点から言えば、力価試験（ポテンシーアッセイ）の戦略については、早い段階で当局と認識をすり合わせておくことに越したことはありません。そのため、この段階で検討することをお勧めします。
エリザベス・フィゲロア： そうですね。例えば、マルチステップのゲノム編集メカニズムを持つ製品を開発されているクライアントから、プロセスの各段階で力価を証明する必要があるのか、あるいは開発データを示した上で、より効率的な力価マトリックスへと絞り込んでいけるのかといったガイダンスを当局に求めるケースは実際にあります。非常に注目度の高い議論のトピックですね。
バイオアナリシスにおけるCQA（重要品質特性）について、LNP（脂質ナノ粒子）とウイルスベクター送達で追加が必要なものがあれば比較してほしいというご質問ですね。バイオアナリシスという言葉の解釈にもよりますが、ここではLNPとウイルスベクターの製剤としてのリリース試験や特性解析に関する質問としてお答えします。LNPの重要な特性は物理化学的性質にあります。そのため、LNPの物理化学的性質を評価するための追加アッセイや、ウイルスベクターにおける封入効率や放出効率に相当する非ウイルスベクター用のアッセイなど、いくつかのアプローチが考えられます。
閉会の挨拶
オリバー・ボール： さて、エリザベス、予定の時間となりましたので、ここで締めくくらせていただきます。まだ多くのご質問をいただいていることは承知しております。本日回答しきれなかった具体的なご質問がございましたら、ぜひ直接お問い合わせください。改めてお話しできることを楽しみにしております。
最後に、本日のウェビナーの内容は、数日後からオンデマンドで視聴可能となります。ぜひ見直したり、同僚の方と共有したりしてください。また、過去9回分のウェビナーもすべてウェブサイトからオンデマンドでアクセス可能です。多岐にわたるトピックを扱っておりますので、興味のあるものがないかぜひチェックしてみてください。
次回は新年にお届けする予定です。また皆様と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。
エリザベス・フィゲロア： 皆様、ありがとうございました。
クリスティーナ・フエンテス： ありがとうございました。