前回の記事でお話しましたが、オリゴヌクレオチド (ON) の吸収と分布.この記事では、ON の代謝と排泄に焦点を当てて議論を続けます。
小分子薬とは異なり、オリゴヌクレオチド (ON) 製品は、種間の代謝の差が最小限であり、まれにヒトのみにのみ、またはヒトで著しく高い割合で特定の代謝物が存在します。 ON は主にエンドヌクレアーゼとエキソヌクレアーゼによって代謝されます。これらの酵素は、哺乳類において種、性別、年齢による違いは見られません-。しかし、これは ONs 製品の代謝を研究する重要性を減じるものではありません。いくつかのヌクレオチドの切断後に残った代謝産物はまだ活性を持っている可能性があり、プロトタイプ ON のみを検出すると分子の活性が過小評価されてしまいます。さらに、より小さな代謝産物はオフターゲット配列とハイブリダイズし、意図しない毒性反応を引き起こす可能性があります。-したがって、ON の代謝を研究することは非常に重要です。
1.体外代謝安定性
In vitro 代謝は、創薬段階で候補分子の安定性を評価するために一般的に使用されます。通常、種間の代謝産物の種類は類似していますが、代謝速度は異なる場合があります。理想的な in vitro 評価システムは、製品の in vivo 安定性を予測するために非常に重要です。通常、血漿、標的組織細胞、またはホモジネートが好ましい。局所投与の場合は、局所マトリックスが推奨されます。
2.インビトロ代謝物の同定
前述したように、in vitro での代謝物の同定は小分子にとって重要ですが、ON の場合、種間の代謝の類似性により、この研究の重要性は限定的です。一部の企業は代謝物の同定に関するデータをIND段階で提出しないが、これは臨床試験の開始には影響しない。登録リスクを軽減するために、インビトロ試験を実施せず、インビボ代謝データのみを提供する企業もいます。一部の企業は文献に基づいた証拠を提供し、この研究を実施しないことによるリスクは重大ではないと合理的に説明しています。-
3.生体内代謝
ONs 製品の予測可能な代謝経路を考慮して、OSWG および ICH ガイドラインでは、第 III 相臨床試験の前にこのデータを提供することが推奨されています。
プロトタイプ医薬品の曝露における性差が他の国で観察されない限り、PK/TK研究、生体内代謝は通常、単一の性別で検査されます。血漿または尿のサンプルは主に代謝のために収集されます。血漿は組織とのより良い一致性を示しますが、尿は腎臓代謝の側面を追加します。 ON が主に送達される臓器、または PD 標的を発現する臓器や長期滞留の可能性を考慮すると、組織も選択肢の 1 つとなります。-ただし、組織内の代謝産物の検査は規制要件ではなく、完全に企業の研究目的に依存します。 LC-MS は、毒物学研究を伴う生体内代謝検出に一般的に使用されます。
4.代謝物の安全性試験
代謝物に関する FDA ガイドラインでは、定常状態での代謝物の暴露が試作薬の 10% を超えた場合に懸念する必要があります。{0}}これはONs製品にも当てはまります。
承認された医薬品に使用されていない新しい LNP コンポーネント、ペプチド、またはリンカーについては、その安全性を評価する必要があります。
5.排泄
OSWG と ICH M3 は、第 III 相臨床試験の前に排泄データを提供することを推奨しています。同様の ON の排泄経路は似ています。ほとんどの ON は主に組織内で代謝され、プロトタイプの薬剤として排泄されるのはほんの一部です。
排泄は、個別の PK 研究で、または毒物学研究と組み合わせて調べることができます。単回投与-通常は単一の種で十分です。多くの場合、げっ歯類が好まれます。プロトタイプの薬剤と代謝物の両方をテストする必要があります。通常は、臨床的に意図した用量での単回用量レベルで十分ですが、組織分布を評価する場合は、より高い用量が必要になる場合があります。通常、検査する必要があるのは尿成分のみです。ただし、尿が主な排泄経路ではない場合は、胆汁などの他のサンプルを収集する必要があります。胃腸または肺の毒性が発生した場合は、糞便と呼気からの追加のサンプル検査が推奨されます。
放射性標識は規制当局によって義務付けられていませんが、市販されているほとんどの ON は物質バランスを評価するためにこの方法を使用しています。しかし、OSWGは、ONの代謝と排泄についてはすでに十分な研究データがあり、類似製品の類似性は放射性標識による付加価値を保証しないと考えている。さらに、放射性標識を使用する場合、毒物学研究と並行して実施することはできません。ただし、他の方法では感度が不足している場合、新しいタイプの ONs 製品、または放射性標識排泄に基づく臨床研究を妨げる保持時間が長い組織の場合、動物での放射性標識はある程度の意味があります。前述したように、放射性標識を使用する場合、標識位置はヌクレアーゼに対して安定な領域にあることが好ましい。
母乳分泌は、製品の曝露レベルと曝露期間、経口バイオアベイラビリティ、および対象集団に授乳中の女性が含まれるかどうかによって異なります。 ICH S5(R3) によれば、この研究は通常は必要ありません。市販の ONs 製品について実施された母乳分泌研究の結果では、濃度が非常に低いか、検出不能であることが示されています。
さらに、吸収、分布、代謝の要件と同様に、複合体または製剤に ON 以外の新しい成分が含まれている場合、その検出を排泄試験に追加する必要があります。最後に、mRNA 療法製品の場合、その固有の不安定性のため、排泄に関する研究は必要ありません。
6.インビトロ薬物相互作用
DDI には主に代謝酵素とトランスポーターが関与します。薬物は、他の薬物の PK に影響を与える「被害者」または「加害者」として機能することがあります。被害者の観点から見ると、ON はフェーズ I または II の代謝酵素またはトランスポーターの基質である必要があります。ただし、ON は主にヌクレアーゼを介して代謝を受け、CYP の代謝酵素やトランスポーターとは関係ありません。さらに、ON は通常、小分子血漿タンパク質の結合に影響を与えません。したがって、ONs 製品は通常、代謝酵素やトランスポーターの基質として関連する研究を必要としません。ただし、新しい成分を含む結合型 ON または LNP 製剤の場合は、酵素基質の研究が考慮される場合があります。主に腎臓経路を介して排泄される ON については、それらが腎臓のトランスポーターの基質であるかどうかを評価できます。 GalNAc-結合ONs製品については、肝排出トランスポーターの基質であるかどうかに注意を払う必要があります。
加害者の観点から見ると、ON は確かにいくつかの大きな分子に非特異的に結合する可能性があり、親和性は低いものの、依然として酵素やトランスポーターの活性部位を占有し、他の薬物の PK に影響を与える可能性があります。 ON の構造だけでなく、共役成分や配合成分も潜在的なリスクをもたらします。プラットフォーム技術を利用して製品を開発する場合、DDIのバックグラウンドデータを参照できます。たとえば、前駆製品が良好な DDI を示した場合、プラットフォームに基づいて設計された後続の製品にも関連する調査が必要になります。否定的な場合は、追加の DDI 研究を必要とせずに、他の製品データや文献を提供できます。さらに、DDI は通常、試験範囲に代謝物を含まない全長の試験材料を評価します。- ON のごく一部だけがリソソームを逃れて細胞取り込み後に細胞質に入り、代謝酵素に影響を与えるため、肝細胞はこのプロセス全体をより適切にシミュレートしますが、肝ミクロソームでは偽陽性が発生する可能性が高くなります。トランスポーターに注目すると、市販の ON は実際に、MATE1 を阻害するカシメルセンや OCT1 および OATP1B1 を阻害するエテプリルセンなど、一部のトランスポーターを阻害できます。したがって、ON による流出および流入トランスポーターの阻害に関する研究を実施することが推奨されます。
ON は結合を通じて DDI を直接引き起こすだけでなく、PD 効果を通じて CYP またはトランスポーターの発現にも影響を与える可能性があります。したがって、代謝酵素およびトランスポーターの発現に対する対象製品の PD 効果の影響を評価するには、徹底的な文献調査が必要です。 FDA は、ON が CYP の活性に間接的に影響を与えることも懸念しています。たとえば、サイトカインは CYP の発現に影響を与える可能性があり、ON はサイトカイン濃度を制御する可能性があります。このような場合には、標準的な in vitro CYP 評価法は適用できず、肝細胞に投与した後の患者血漿を用いた評価が検討されます。
FDA (2020) および EMA (2012) のガイドラインでは、第 III 相臨床試験の前に小分子薬の DDI 研究を完了することが推奨されており、これは ONs 製品にも適用されます。
7.結論
オリゴヌクレオチド医薬品は比較的新しい治療薬カテゴリーに属しており、このクラスの製品に関する ADME 研究に関する具体的なガイドラインはありません。 OSWG のような業界団体は、ADME 研究に対する詳細な推奨事項を提供する上で重要な役割を果たしてきました。オリゴヌクレオチド医薬品の治験設計原則のほとんどは従来の小分子や生物製剤と似ていますが、それらには独自の特異性もあります。たとえば、吸収における性差のリスクは比較的低いため、単一種の PK 研究が可能です。-生物学的サンプルの収集では、組織内の半減期を考慮する必要があります。-オリゴヌクレオチド医薬品の組織分布研究は極めて重要であり、従来の小分子や生物製剤よりも早いマイルストーンが必要です。さらに、代謝酵素は種を超えて一貫しているため、オリゴヌクレオチド薬物代謝研究の重要性は小分子ほど高くありません。オリゴヌクレオチド医薬品は通常、CYP のような肝酵素の基質ではありませんが、確かに CYP やトランスポーターの活性に影響を与える可能性があり、DDI リスクに注意する必要があります。ただし、IND 前にすべての研究を完了する必要があるわけではありません。臨床試験中に多くの試験を提供できます。オリゴヌクレオチド製品には、結合成分や送達ビヒクル成分などによってもたらされるリスクも伴いますが、これらは検出パラメータに影響を与える可能性があるため、研究設計において慎重に考慮する必要があります。
