［医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス，PMDRS，52（3），150 〜 163（2021）］

総 説

アンチセンス医薬品の薬物動態評価の現状＊1, ＊2

岩﨑 紀彦＊1, ＊3，小平 浩史＊1, ＊7＊1, ＊4，後藤 昭彦＊1, ＊8＊1, ＊5，山中 陽介＊1, ＊9＊1, ＊6，佐藤 正延＊1, ＊10，＊1, ＊11

宮澤 憲浩，庭山 裕孝，設楽 悦久
，関口 裕太朗，田村 直美，＊1, ＊12＊1, ＊13＊1, ＊14＊1, ＊15＊1, ＊16
高草 英生，角辻 賢太，今井 峻司，深野 泰史，福原 慶，＊1, ＊17＊18, ＊19＊19＊20＊18, ＊19
蓼原 吉輝，吉田 徳幸，小比賀 聡 ，西川 元也 ，井上 貴雄
Current Status of Pharmacokinetic Assessment for
Antisense Oligonucleotide Therapeutics
Norihiko IWAZAKI
Masanobu SATO

, Norihiro MIYAZAWA＊1, ＊6

Yutaro SEKIGUCHI
Shunji IMAI

, Hiroshi KODAIRA＊1, ＊2, Naomi TAMURA＊1, ＊10, Yasuhumi FUKANO＊1, ＊14

Tokuyuki YOSHIDA, Yosuke YAMANAKA＊1, ＊4, Yutaka NIWAYAMA＊1, ＊7, Hideo TAKAKUSA＊1, ＊11, Kei FUKUHARA＊1, ＊15, Satoshi OBIKA＊18, ＊19, Akihiko GOTO

＊1, ＊3, Yoshihisa SHITARA＊1, ＊8, Kenta KADOTSUJI＊1, ＊12, Yoshiki TADEHARA＊1, ＊16, Makiya NISHIKAWA＊19,＊1, ＊5＊20＊1,＊18, ＊19

日本製薬工業協会 核酸医薬動態評価タスクフォース
田辺三菱製薬株式会社 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町 1000（〒 227‑0033）
Mitsubishi Tanabe Pharma Corporation, 1000, Kamoshida‑cho, Aoba‑ku, Yokohama, Kanagawa 227‑0033, Japan＊3
協和キリン株式会社 静岡県駿東郡長泉町下土狩 1188（〒 411‑8731）
Kyowa Kirin Co., Ltd, 1188, Shimotogari, Nagaizumi‑cho, Sunto‑gun, Shizuoka 411‑8731, Japan＊4武田薬品工業株式会社 神奈川県藤沢市村岡東 2‑26‑1（〒 251‑8555）
Takeda Pharmaceutical Company Limited, 26‑1, Muraoka‑Higashi 2‑chome, Fujisawa, Kanagawa 251‑8555, Japan＊5
アステラス製薬株式会社 茨城県つくば市御幸が丘 21（〒 305‑8585）
Astellas Pharma Inc., 21, Miyukigaoka, Tsukuba, Ibaraki 305‑8585, Japan＊6
MSD 株式会社 東京都千代田区九段北 1‑13‑12（〒 102‑8667）
MSD K.K. 1‑13‑12 Kudan‑kita, Chiyoda‑ku, Tokyo 102‑8667, Japan＊7
大塚製薬株式会社 徳島県徳島市川内町加賀須野 463‑10（〒 771‑0192）
Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. 463‑10, Kagasuno, Kawauchi‑cho, Tokushima, Tokushima 771‑0192, Japan＊8
杏林製薬株式会社 栃木県下都賀郡野木町野木 1848（〒 329‑0114）
Kyorin Pharmaceutical CO., LTD. 1848 Nogi, Nogi‑machi, Shimotsuga‑gun, Tochigi 329‑0114, Japan＊9
サノフィ株式会社 東京都新宿区西新宿 3‑20‑2 東京オペラシティタワー（〒 163‑1488）
Sanoﬁ K.K., Tokyo Opera City Tower, 3‑20‑2, Nishi‑Shinjuku, Shinjuku‑ku, Tokyo 163‑1488, Japan＊10
株式会社三和化学研究所 三重県いなべ市北勢町塩崎 363（〒 511‑0406）
SANWA KAGAKU KENKYUSHO CO., LTD. 363 Shiosaki, Hokusei‑cho, Inabe, Mie 511‑0406, Japan＊11
塩野義製薬株式会社 大阪府豊中市二葉町 3‑1‑1（〒 561‑0825）
SHIONOGI & CO., LTD. 3‑1‑1, Futaba‑cho, Toyonaka, Osaka 561‑0825, Japan＊12
第一三共株式会社 東京都品川区広町 1‑2‑58（〒 140‑8710）
Daiichi Sankyo Co., Ltd. 1‑2‑58, Hiromachi, Shinagawa‑ku, Tokyo 140‑8710, Japan＊13
大日本住友製薬株式会社 大阪府大阪市此花区春日出中 3‑1‑98（〒 554‑0022）
Sumitomo Dainippon Pharma Co.,Ltd., 3‑1‑98 Kasugade‑naka, Konohana‑ku, Osaka, Osaka 554‑0022, Japan＊2

150

医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス

Vol. 52 No. 3（2021）

本誌掲載記事の無断転載・翻訳を禁止します．また，無断複写・複製は著作権法上の例外を除き禁止されています．

,＊1, ＊13＊1, ＊17and Takao INOUE,＊1, ＊9［岩﨑ら：アンチセンス医薬品の薬物動態評価の現状］

日本新薬株式会社 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄門口町 14（〒 601‑8550）
NIPPON SHINYAKU CO., LTD., 14 Nishinosho‑Monguchi‑cho, Kisshoin, Minami‑ku, Kyoto, Kyoto 601‑8550, Japan＊15
日本ベーリンガーインゲルハイム株式会社 兵庫県神戸市中央区港島南町 6‑7‑5（〒 650‑0047）
Nippon Boehringer Ingelheim Co., Ltd., 6‑7‑5, Minatojima‑Minamimachi, Chuo‑ku, Kobe, Hyogo 650‑0047, Japan＊16
ファイザー R&D 合同会社 東京都渋谷区代々木 3‑22‑7 新宿文化クイントビル（〒 151‑8589）
Pﬁzer R&D Japan, Shinjuku Bunka Quint Bldg. 3‑22‑7, Yoyogi, Shibuya‑ku, Tokyo 151‑8589, Japan＊17
ヤンセンファーマ株式会社 東京都千代田区西神田 3‑5‑2（〒 101‑0065）
Janssen Pharmaceutical K.K., 3‑5‑2, Nishi‑kanda, Chiyoda‑ku, Tokyo 101‑0065, Japan＊18
国立医薬品食品衛生研究所 神奈川県川崎市川崎区殿町 3‑5‑26（〒 210‑9501）
National Institute of Health Sciences, 3‑25‑26 Tonomachi, Kawasaki‑ku, Kawasaki, Kanagawa 210‑9501, Japan＊19
大阪大学大学院薬学研究科 大阪府吹田市山田丘 1‑6（〒 565‑0871）
Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Osaka University, 1‑6 Yamadaoka, Suita, Osaka 565‑0871, Japan＊20
東京理科大学薬学部 千葉県野田市山崎 2641（〒 278‑8510）
Faculty of Pharmaceutical Sciences, Tokyo University of Science, 2641 Yamazaki, Noda, Chiba 278‑8510, Japan＊14

1.

性評価に関する研究」班（代表：井上貴雄）と連携し，核酸

はじめに

1.1

医薬品の薬物動態評価の現状を把握するための調査研究を背景実施した．具体的には，核酸医薬品の中で既承認品目が最吸収，分布，代謝，排泄及び薬物相互作用（DDI）の観も多いアンチセンス医薬品について，その審査報告書や原点から医薬品の体内動態を検証する薬物動態評価は，有効

著論文の調査を行い , 吸収，分布，代謝，排泄並びに DDI性及び安全性を担保した医薬品の開発において極めて重要の各項目の評価がどのように行われているかを，非臨床を1）である ．近年，新たなモダリティとして定着した核酸医中心に体系的にとりまとめた．

薬品（アンチセンス，siRNA 等）は，化学的に合成される
分子量 6,000 〜 13,000 程度の中分子医薬品である．その

1.2

動態学的特性の概要は，本誌 2021 年 2 号の「核酸医薬品

Table 1 に今回調査対象とした既承認アンチセンス医

調査対象アンチセンスの構造と投与経路

2）の薬物動態特性とその評価」で述べた通りであり，低分子

薬 品 と 参 照 資 料 を 示 し た．Mipomersen，inotersen，

医薬品や抗体医薬品と異なる特徴的な性質を持つ．核酸医

volanesorsen，nusinersen は，いずれも全てのリン酸ジ

薬品の特徴を踏まえた動態評価のあり方を考察するためにエステル部分の O 原子を S 原子に変換した S 化オリゴ核

は，既承認の核酸医薬品についてどのような薬物動態関連酸（S オリゴ）である．このうち，mipomersen，inotersen，試験が行われ，どのような結果が得られているかを理解すvolanesorsen は S オ リ ゴ の 両 端 に 2ʼ‑O ‑methoxyethyl

ることが有用と考えられる．しかしながら，これらの情報（2ʼ‑MOE）を導入した gapmer であり，
「5（2ʼ‑MOE）＋ 10

を包括的に調査した報告はない．

（DNA）＋ 5（2ʼ‑MOE）＝ 20 塩基長」の構造を有する．すな以上を踏まえ，核酸医薬動態評価タスクフォース（核酸わち，これら三つのアンチセンスは塩基長並びに修飾核酸

動態 TF）は AMED「アンチセンス医薬品の品質及び安全の導入パターンが同一であり，配列だけが異なっている．

Table 1
一般名
Mipomersen

商品名Kynamro®

Eteplirsen
Nusinersen
ヌシネルセン
Inotersen

Exondys 51®
Spinraza®
スピンラザ®
Tegsedi®

Volanesorsen

Waylivra®

Golodirsen
Viltolarsen
ビルトラルセン

Vyondys 53®
Viltepso®
ビルテプソ®

調査対象のアンチセンス医薬品一覧

修飾形態
2’-MOE gapmer 型
PS 結合
モルフォリノ核酸
2’-MOE 全修飾型
PS 結合
2’-MOE gapmer 型
PS 結合
2’-MOE gapmer 型
PS 結合
モルフォリノ核酸
モルフォリノ核酸

適応症
家族性高コレステロール血症

投与経路
SC (皮下)承認年/国2013/米参照資料
3

デュシェンヌ型筋ジストロフィー IV (静脈内) 2016/米
4, 5
脊髄性筋委縮症
IT (髄腔内) 2016/米
6, 7, 82017/EU･日
家族性アミロイドーシス
SC
2018/EU･米 9, 10
家族性高コレステロール血症

SC

デュシェンヌ型筋ジストロフィー IV
デュシェンヌ型筋ジストロフィー IV

Pharmaceutical and Medical Device Regulatory Science

2019/EU11

2019/米2020/日･米12
13, 14Vol. 52 No. 3（2021）

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or reproduction without permission is prohibited except for exception under copyright laws.

151

制作センター様Fig.1 モノクロで
横幅13.5cmで作成お願いします［岩﨑ら：アンチセンス医薬品の薬物動態評価の現状］

S化オリゴ核酸（Sオリゴ）
Mipomersen
Inotersen
Volanesorsen

2’-MOEDNA
ホスホロチオエート結合

Nusinersen

モルフォリノオリゴ核酸（モルフォリノオリゴ）
モルフォリノ核酸

Viltolarsen

ホスホロジアミデート結合

Fig. 1.

代表的なアンチセンス医薬品の構造Fig. 1. 代表的なアンチセンス医薬品の構造

これら３剤はいずれも皮下投与される．Nusinersen は

薬剤や動物種によらず肝血流量の 15％以下であった．一

SSO（splice‑switching oligonucleotide）と し て 機 能 す る方で，消失半減期は化学修飾の種類によって異なる傾向が

18 塩基長の S オリゴであり，全ての核酸に 2ʼ‑MOE が導あった．S オリゴである mipomersen 及び volanesorsen

入されている．今回の調査対象の中では唯一，局所投与（髄は単回投与後，血漿中から緩徐に消失し，その消失半減期

腔内投与）である．

はそれぞれ 5 〜 19 日及び 1.3 〜 13 日であった．モルフォ

Eteplirsen，golodirsen，viltolarsen はモルフォリノ核

リノオリゴである eteplirsen，golodirsen，viltolarsen では，酸がホスホロジアミデート結合により連結されたモルフォ

消失半減期が 7 時間以下と速やかに消失した．薬剤によっ

リノオリゴである．モルフォリノオリゴは結合部に電荷をて血漿中濃度を評価した時間が異なるため一概には比較で持たないため電気的に中性で，また，ヌクレアーゼによるきないが，モルフォリノオリゴは S オリゴと比べて血漿切断を受けないため安定である．Eteplirsen，golodirsen，

蛋白結合率が低く（2.2.3 項），腎排泄されやすいため，消viltolarsen の塩基長はそれぞれ 30，25，21 であり，いず失が速いと考えられる．皮下投与後の薬剤は速やかに吸収れも静脈内投与される．

され，血漿中濃度はおおむね投与後 2 時間までに最高と以上の構造的特徴（Fig. 1）並びに投与経路を念頭に，本2）なった．皮下からの吸収性は高く，サルにおけるバイオア

誌 2 号 で述べた核酸医薬品の薬物動態学的特性も踏まえ

ベイラビリティは mipomersen 及び eteplirsen ではほぼながら，以降の調査結果をお読み頂きたい．なお，S オリ100％，volanesorsen では 66％〜 110％であった．

ゴとモルフォリノオリゴで動態特性に明確な違いがある場

S 化 SSO である nusinersen では，成熟及び幼若サルを合には両者を分けて記載したが，大きな違いがないと考え用いて，臨床投与経路である髄腔内投与時の血漿中及び脳られる項目については，S オリゴとモルフォリノオリゴの脊髄液中薬物動態が検討されていた．

両方を包含する用語として「アンチセンス」を用いた．
2.2

2.

既承認アンチセンス医薬品の薬物動態評価2.1

吸収（血漿中動態）

分布

2.2.1

アンチセンスの組織分布に関連する知見

アンチセンスの組織への取り込みは，血中のアンチセンスが組織内の血管内皮を通過して，組織を構成する細胞表

Table 2 に調査結果を示した．血漿中動態は，放射性標面に到達し，細胞内に取り込まれるという一連の過程を経識体（nusinersen を除く）及び非標識体を用いた薬物動態て達成される．このうち，血管内皮を通過する過程につい試験並びに非標識体を用いたトキシコキネティクス試験でては，血管内皮に存在する間隙の大きさで説明されるが，評価されていた．動物種はげっ歯類としてマウス及びラッ細胞内へ移行する分子機構に関しては不明な点が多い．ア

ト，非げっ歯類としてサルがほぼ全ての薬剤で使われておンチセンスは低分子医薬品と比較して膜透過性が低いたり，mipomersen ではイヌも使われていた．Nusinersen

め，受動拡散ではなくエンドサイトーシスによって細胞内はサルのみで，げっ歯類の検討はなかった．

に取り込まれる（Fig. 2）．エンドソーム内に移行したアン

前述の通り，アンチセンス医薬品は種々の化学修飾に
15）

チセンスは，エンドソームがリソソームに成熟する過程のよって生体内での安定化が図られている ．静脈内投与後中でエンドソーム膜を通過して細胞質へと入り（エンドの非標識体の全身クリアランスは 61.6 〜 835 mL/h/kg とソーム脱出），核内にある標的遺伝子に結合する．エンド

152

医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス

Vol. 52 No. 3（2021）

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［岩﨑ら：アンチセンス医薬品の薬物動態評価の現状］

Table 2-1

承認されたアンチセンス医薬品の各動物種での単回投与後の血漿中動態 －IV 投与－

PK パラメータ
備考 (2, 3)
CL
Vd
t1/2
C0 or Cmax/Dose (1) AUC/Dose (1)(mL/h/kg) (mL/kg) (h)((ng/mL)/(mg/kg)) ((ng‧h/mL)/(mg/kg))
Mipomersen 非標識体
ラット(♂)
5
135
604
126
1518
7420
サル(♂/♀)
4
61.6
112
9800
16875
標識体(3H) ラット(♂)
5
13.6
7881
457
1702
50000
0-672h
Eteplirsen
非標識体
ラット(♂) 100
1.93
5840
3780
0-inf
サル(♂/♀)
5
303
397
1.59
4320
3420
0-t
サル(♂/♀)
5
137
380
1.93
6505
7607
0-36h
標識体(14C) マウス(♂) 120(300 348
175
6.03 20750
2870
0-inf
mCi/kg)Golodirsen 標識体(14C) マウス(♂) 120
4533
1517
0-t
非標識体
マウス(♂) 12
3290
1130
0-t
非標識体
サル(♂)
5
5320
6360
0-48h
非標識体
マウス(♂) 60
835
474
0.393 3270
1200
0-t
非標識体
ラット(♂) 60
0.642 2420
1420
0-24h
Viltolarsen 非標識体
サル(♂)
6
160
185
2.1
11300
6380
0-inf
非標識体
ラット(♂) 125
5130
2180
0-24h
非標識体
マウス(♂) 15
3850
1360
0-24h
標識体(14C) ラット(♂)
6
358
201
1.19
5400
2920
0-inf
非標識体
サル(♂)
20
1.7
1500
8150
0-inf
動物種

化合物

投与量
(mg/kg)

各薬剤について，動物種ごとに単回投与後の血漿中動態パラメータが示された最低用量での結果を掲載した．
(1) 標識体では，(ng eq./mL)/(mg/kg)又は(ng eq.･h/g)/(mg/kg)．
(2) 0-t: 評価可能な最終時点までのデータを基に算出．
(3) AUC 及び CL の算出時の評価時間を示す．

Table 2-2承認されたアンチセンス医薬品の各動物種での単回投与後の血漿中動態 －SC 投与－

投与量 PK パラメータ(mg/kg) CL/F
Vd/F
t1/2
(mL/h/kg) (mL/kg) (h)Mipomersen 非標識体 マウス
5ラット(♂)
3
イヌ(♂/♀)
2サル(♂/♀)
1
Eteplirsen
非標識体 サル(♂/♀) 320
7
Inotersen
非標識体 マウス(♂) 10ラット(♂) 15
108
サル(♂/♀)
384.9
標識体(3H) ラット(♂)
5
63.5
31800
897
非標識体 マウス(♂/♀) 3
Volanesorsen 標識体(3H) ラット(♂)
5
97.7
30.2
非標識体 サル(♂/♀)
3
67.3
305
Golodirsen
非標識体 マウス (♂) 120
動物種

化合物

Tmax
(h)
0.5
0.5
1.25
2
7.3
0.5
1
2
1
0.5
1
2
0.5

備考(2, 3)
Cmax/Dose (1)AUC/Dose (1)((ng/mL)/(mg/kg)) ((ng‧h/mL)/(mg/kg))
760
1482
1497
2707
0-24h
900
2600
0-24h
817
5250
0.243
5060
0-t
1210
2130
0-48h
2150
9270
0-48h
3180
12100
0-48h
1800
13400
0-t
727
1110
0-48h
1390
8160
0-48h
3260
15100
0-48h
814
1100
0-24h

各薬剤について，動物種ごとに単回投与後の血漿中動態パラメータが示された最低用量での結果を掲載した．
(1) 標識体では，(ng eq./mL)/(mg/kg)又は(ng eq.･h/g)/(mg/kg)で評価．
(2) 0-t: 評価可能な最終時点までのデータを基に算出．
(3) AUC 及び CL の算出時の評価時間を示す．
Table 2-3

承認されたアンチセンス医薬品の各動物種での単回投与後の血漿中動態 －IM(筋肉内)投与－

投与量 PK パラメータ(mg/kg) CL/F
Vd/F
t1/2
(mL/h/kg) (mL/kg) (h)Viltolarsen 非標識体 サル(♂) 20
2.7
非標識体 サル(♂) 1
化合物

動物種

備考(1)
Tmax Cmax/Dose
AUC/Dose(h) ((ng/mL)/(mg/kg)) ((ng‧h/mL)/(mg/kg))
1
1220
7000
0-inf
0.8 1940
3910
0-24h

単回投与後の血漿中動態パラメータが示された最低用量での結果を掲載した．
(1) AUC 及び CL の算出時の評価時間を示す．
Pharmaceutical and Medical Device Regulatory ScienceVol. 52 No. 3（2021）

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or reproduction without permission is prohibited except for exception under copyright laws.

153［岩﨑ら：アンチセンス医薬品の薬物動態評価の現状］

Table 2-4承認されたアンチセンス医薬品の各動物種での単回投与後の血漿中動態 －IT 投与－
動物種

化合物

投与量
(mg)

Nusinersen 非標識体 サル(♂/♀)

3

PK パラメータ
CL/F
Vd/F(mL/h) (mL)
1.99
(CSF)

備考(1)
t1/2
(day)
11.35
(CSF)

Tmax
(h)
0.310
(CSF)

Cmax/DoseAUC/Dose((ng/mL)/mg) ((ng‧h/mL)/mg)
197000 (CSF) 578000 (CSF)

0-48h

単回髄腔内投与後の脳脊髄液(CSF) 中動態パラメータが示された用量での結果を掲載した．
制作センター様(1) AUC 及び CL の算出時の評価時間を示す．
Fig.2

カラーで
横幅8cm片段で作成お願いします

低分子医薬品アンチセンスnusinersen では腰髄，胸髄及び頸髄等の脊髄や大脳皮質，
脳橋及び小脳等の脳へ広範に分布していた．
このことから，

細胞内への
取り込み

受動輸送

膜上受容体

全身投与型のアンチセンスの場合，全身から脳への薬物の移行性が血管内皮の特性（血液脳関門）により制限されていると考えられた．アンチセンスの臓器及び組織中の消失

エンドソーム

半減期は一般的な低分子医薬品と比較して非常に長く，最
核膜
透過

標的RNA

細胞膜
透過

も 分 布 し た 腎 臓 で は inotersen で 39.5 時 間（ ラ ッ ト ），volanesorsen で 23.0 日（ ラ ッ ト ）及 び viltolarsen で 139

核

標的RNA
との結合

〜 367 時間（サル）であった．また，nusinersen では髄腔内投与後の中枢神経系組織での半減期も長く，サルに単回

膜間輸送体

Fig.
2. 一本鎖アンチセンスの細胞内取り込み機構の模式図
Fig. 2. 一本鎖アンチセンスの細胞内取り込み機構の模式図（標的RNA結合まで）（標的 RNA 結合まで）投与後の大脳皮質では 54.0 日であった．アンチセンスは
低分子医薬品に比べて分子量が大きく，水溶性も高いことから組織から血液への戻りが遅く，また，ヌクレアーゼによる分解も受けにくいため，組織中での消失半減期が長く

サイトーシスに関与する分子として，S オリゴでは肝臓のなると考えられる．

類洞内皮細胞やマクロファージの表面上に発現しているク

反復投与後の分布試験が実施されていた薬剤は

ラ ス H の ス カ ベ ン ジ ャ ー 受 容 体（Stabilin‑1 及 び

mipomersen，nusinersen，viltolarsenであった．Mipomersen

Stabilin‑2）が，モルフォリノオリゴではジストロフィン

及び nusinersen では単回と反復投与時の組織中濃度を比

欠乏筋管及び筋線維に発現しているクラス A1 のスカベン

較できるデータがなく，蓄積性について考察が困難であっ14

16, 17）ジャー受容体が報告されている

た．一方，viltolarsen（ C，サル）では静脈内反復投与（週．

このように，アンチセンスでは一つもしくは複数の受容

1 回，8 週間）時における大部分の組織中の放射能濃度が体を介して様々な細胞に取り込まれていると考えられる

単回投与時と比べて高かったが，その差は顕著ではなく，が，細胞内取り込みに関与する分子の全容は明らかになっ

投与後 504 時間の濃度が定量下限付近まで低下していたていない．

ことから，反復投与による蓄積性はないと判断されてい2.2.2

臓器内及び組織内濃度た．

Table 3 に分布の評価に関する調査結果を示した．分布以上から，細胞内取り込み機構が十分に解明されていな

試験は nusinersen 以外の６剤が標識体を用いて評価されい現状では，アンチセンスの分布評価として，QWBA のており，いずれの薬剤でも非臨床薬物動態試験ガイドラ

ような標識体を用いた網羅的な分布解析が有用と考えられ

18）

イン において分布試験法の一つとして記載されている定る．その際，アンチセンスの組織中半減期を踏まえて，十量的全身オートラジオグラフィー（QWBA）により評価さ分な評価時間を設定することが重要であろう．アンチセンれていた．Nusinersen 以外の 6 剤は静脈内もしくは皮下

スは組織 ･ 細胞毎に異なる分子を介して細胞内に取り込ま投与後，速やかに全身に分布しており，最も分布した臓れる可能性があり，これが不均一な組織分布を規定する一器は動物種に関係なく全ての薬剤で腎臓であった．次い

つの要因と考えられる．低分子医薬品で実施される従来ので肝臓で高く，S オリゴの 3 剤（mipomersen，inotersen，

分布評価に加えて，細胞種ごとの移行量や細胞内の局在量

volanesorsen）については腸間膜リンパ節でも分布割合が等を評価する方法について，今後の評価研究が望まれる．
2.2.3

高かった．

蛋白結合・血球移行性

Nusinersen 以外の全身投与型の 6 剤は脳への移行性が蛋白結合の評価方法は，7 剤中 5 剤が限外ろ過法，1 剤

低 か っ た が， 髄 腔 内 投 与 で 分 布 試 験 を 行 っ て い るが超遠心法であり，残り 1 剤は方法が記載されていなかっ154

医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス

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［岩﨑ら：アンチセンス医薬品の薬物動態評価の現状］

Table 3動物種
非標識体 サル(♂/♀)

投与
経路
SC

サル(♂/♀)

SC

マウス(♂)

IV

ラット(♂)

IV

ラット(♀)

IV承認されたアンチセンス医薬品の組織分布

サル(♂)

IT

幼若サル
(♂/♀)

IT

標識体
(3H)

ラット(♂)

SC

Volanesorsen 標識体(3H)
Golodirsen
標識体
(14C)
Viltolarsen
標識体
(14C)

ラット(♂)

SC

マウス(♂) (2)

IV

投与量
分布組織
組織中半減期(mg/kg)2 (反復, 2 日 肝臓＞腎皮質＞腎髄質＞骨髄に 1 回)＞脾臓＞血漿
20 (反復, 2 日 腎皮質＞肝臓＞腎髄質＞腸間に 1 回×4→ 膜リンパ節＞脾臓＞骨髄＞子
4 日に 1 回)
宮＞骨髄＞心臓＞肺＞卵巣＞
精巣 (3)
22.3 (単回)腎皮質＞腎外髄質＞腎臓＞皮膚＞リンパ節＞甲状腺＞骨髄＞胃＞脾臓＞肝臓＞大腸＞前立腺＞小腸＞膵臓＞心筋23.1 (単回)腎皮質＞腎臓＞腎外髄質＞リ
ンパ節＞肝臓＞甲状腺＞大腸＞脾臓＞骨髄＞皮膚24.5 (単回)リンパ節＞腎皮質＞腎臓＞腎
外髄質＞肝臓＞卵巣＞骨髄＞
甲状腺＞大腸＞皮膚120 (単回)
尿>腎皮質>腎髄質>大腸内容物>盲腸内容物>副腎>肺>小腸
内容物>球状尿道腺>肝臓>大腸>色素性皮膚>リンパ節>精巣上体>盲腸>骨髄>唾液腺>脾
臓120 (単回)
腎臓>大腿二頭筋>横隔膜>心臓>大腿四頭筋>上腕前脛骨筋>上腕二頭筋脳
3 mg/body
腰髄>胸髄> 肝臓>大脳皮質> 頸髄 37.9 日，胸髄 32.7 日，小脳 47.1 日，大脳皮質 54.0 日，(単回)
頸髄>小脳>脳橋
脳橋 31.2 日，肝臓 12.2 日
1 mg/body
腰髄>胸髄及び頸髄領域>前頭 脳脊髄液 102 日，中枢神経系組
皮質及び側頭皮質領域． 脳 織 116 日(範囲：74.4～275 日)(反復, 週 1
幹，小脳，海馬及び被殻には 日，血漿 52.2 日
回)より低濃度で分布．
4 mg/body
腎皮質＞腰髄(投与部位）>海 脳脊髄液 111 日，血漿 55.8 日
馬>大脳皮質>胸髄>小脳＞頸(反復, 週 1
髄＞脳橋＞肝臓回)
5 (単回)
腎臓＞肝臓＞腸間膜リンパ節 副腎 44.2 時間，骨 24.9 時間，＞骨髄＞甲状腺＞胸腺＞骨＞ 骨髄 47.1 時間，脳 36.7 時間，膵臓，脳及び脊髄には低分布 眼球 36.2 時間，脂肪組織 (腎周囲) 19.4 時間，脂肪組織 (皮下)19.2 時間，心臓 33.2 時間，腎臓 39.5 時間，肝臓 12.0 時間，
肺 22.8 時間，腸間膜リンパ節34.0 時間，骨格筋 26.4 時間，
膵臓 20.8 時間，脳下垂体 52.1
時間，前立腺 23.7 時間，皮膚23.0 時間，脊髄 221 時間，脾臓 160 時間，精巣 75.4 時間，
甲状腺 16.6 時間
5 (単回)
腎臓＞投与部位＞肝臓＞腸間 肝臓 13.6 日，腎臓 23.0 日，
膜リンパ節＞骨髄その他組織 10.5～77.9 日
120 (単回)
腎臓に最も高い分布-

マウス(♂)IV

20 (単回)

サル(♂)

IV

サル(♂)

IV

化合物
Mipomersen

標識体
(3H)

Eteplirsen (1) 標識体(14C)

マウス(♂) (2) IV

マウス(♂) (2) IV
Nusinersen

Inotersen

非標識体 サル(♂/♀)

IT

腎臓，大動脈，血液，血漿及び皮膚等に高分布
20 (単回)腎皮質での分布が最も高い
副腎，甲状腺，肝臓及び脾臓
等にも高分布20 (反復，週 腎臓での分布が最も高い
1 回×8)腎皮質 366.9 時間，血漿 2.6 時間，血液 0.9 時間
腎皮質 139 時間，血液 510 時
間(1) 上段は定量的全身オートラジオグラフィー (QWBA) の結果，下段は液体シンチレーションカウンターの結果を示す.
(2) C57BL/10ScSn-DMDmdx(3) 投与 33 日後の結果を示す.

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155［岩﨑ら：アンチセンス医薬品の薬物動態評価の現状］

た．蛋白結合試験に用いられた血漿の動物種は inotersen

ど移行していないと考えられる．胎盤には母体血と胎児血を除く 6 剤でげっ歯類（マウス及びラット）及び非げっ歯を隔てている血液胎盤関門が存在しており，母体から胎児類（サル及びヒト）で実施されていたが，inotersen は非への物質透過の制御機能を担っている ．アンチセンスのげっ歯類のみであった．S オリゴは S 化していない天然型

負電荷と分子量に起因する生体膜透過性の低さが，母体かオリゴに比べ，種々の血漿蛋白に対してより強い結合能をら胎児への移行性を制限させている一つの要因として考え

19）有することが知られている ．今回調査した薬剤において

21）

られる．

も，S オリゴである４剤はどの動物種も 84％以上の高い
血漿蛋白結合率を示した．一方，モルフォリノオリゴの３

2.3

剤は血漿蛋白結合率が最大でも 40％程度であり，S オリ

2.3.1

代謝
代謝安定性評価

ゴの４剤に比べて血漿蛋白結合率が低かった．Nusinersen

Table 4 に調査結果を示した．アンチセンスは水溶性がは脳脊髄液中の蛋白結合が検討されていたが，その蛋白結

高い中分子化合物であるため，チトクロム P450（CYP）の合率は血漿に比べて低く，最高でも 25％程度であった．

基質になりにくい．代謝安定性評価として，S オリゴであ

一般的に脳脊髄液はアルブミンやグロブリン等の蛋白濃度

る mipomersen については CYP の基質とならないことが20）が血漿に比べて 1/100 以下と低いことから ，nusinersen

示されていたが，ラットやヒトの組織ホモジネートを用いの結合に関与する蛋白濃度が低いことに起因して，蛋白結

た検討では，天然型オリゴよりも安定性は高いものの，経合率が低くなったと考えられる．

時的な減衰が認められた ．この減衰は次項で触れる通り

22）

血球移行性試験は 3 剤で実施されており，そのうちヌクレアーゼによるものと考えられ，S オリゴはこれらのgolodirsen 及び volanesorsen の 2 剤では in vivo で評価さ酵素の基質になり得ると考えられる．一方，モルフォリノ

れていた．血球移行性が評価された薬剤はいずれも血液 /オリゴである eteplirsen，golodirsen，viltolarsen につい

血漿中濃度比が 1 未満であり，血球へはほとんど移行してては，肝ミクロソームを用いた CYP 代謝の検討が行われ，いなかった．

いずれも安定であった．また，
viltolarsen は精製ヌクレアー

2.2.4

胎盤・胎児移行性

ゼに対しても安定であったことから，モルフォリノオリゴ

胎盤・胎児移行性試験は，S オリゴである mipomersen，nusinersen，inotersen，volanesorsen の 4 剤が評価されの特性として，CYP だけでなくヌクレアーゼによる代謝も受けにくいと考えられる．

ていた．非標識体を用いて妊娠マウス又は妊娠ウサギにお2.3.2

ける臓器（肝臓もしくは腎臓），胎盤及び胎児の臓器（主にTable 5 に調査結果を示した．Eteplirsen を除く 6 剤に肝臓もしくは腎臓）中の未変化体濃度が測定されていた

おいて，何らかの代謝物プロファイリング評価が実施されが，いずれの薬剤においても，胎盤中濃度は妊娠動物の臓ており，このうち S オリゴの 4 剤については短鎖代謝物

器中濃度に比べて低く，胎児の臓器中濃度は検出下限未満を検出することで，
ヌクレアーゼの寄与が考察されていた．

であった．少なくともこれら 4 剤は母体から胎児へほとん組 織 に お け る 代 謝 に 関 す る 知 見 と し て，2ʼ‑MOE

Table 4化合物
Mipomersen in vitro

承認されたアンチセンス医薬品の代謝安定性評価

反応系
評価濃度
非標識体 ヒト P450
ラット及びヒト肝ホモジ 5-100 mol/L
ネート

Eteplirsen

in vitro 標識体

Golodirsen

in vitro 非標識体 マウス，ラット，サル， 8, 80 g/mL(14C)

マウス・ラット・サル・ 8, 80 mol/L
ヒト肝ミクロソーム

ヒト肝ミクロソーム
Viltolarsen

156

in vitro 標識体(14C)

代謝物プロファイリング評価

マウス，ラット，サル，
ヒト血清，肝ミクロソー
ム，S9，DNase I，PDE I

医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス

0.1 mg/mL

検出法
HPLC-UV

評価結果
P450 の基質ではなかった
ラット及びヒト肝ホモジネート
での CLint はそれぞれ 6.33 及び 6.42 L/h/mg．Gap 部分にPO 結合を含む類縁アンチセン
スと比較して代謝速度が小さかったRadio-HPLC いずれの動物種においても肝ミクロソームによる顕著な代謝は認められなかった
時間依存的あるいは NADPH
依存的な代謝は認められなかったRadio-HPLC 未変化体の減少は認められなかった

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Table 5
化合物

評価組織

Mipomersen in vitro 非標識体

in vivo 非標識体

Nusinersen

Inotersen

臨床

非標識体

臨床

非標識体

in vivo 非標識体

in vivo 非標識体

標識体
(3H)
臨床

非標識体

Volanesorsen in vivo 非標識体

標識体
(3H)

非標識体

Golodirsen
Viltolarsen

承認されたアンチセンス医薬品の代謝物プロファイリング

臨床

非標識体

臨床

非標識体

in vivo 標識体(14C)

in vivo 標識体(14C)

投与 評価結果 (%は各サンプルでの未変化体及び代謝物の総和に対する割合，時
経路 点について特に記載がない場合は反復投与後の時間を示す)
ラット・ヒト 代謝物：5'-9 塩基長，5'-10 塩基長，リン酸化 3'-10 塩基長 (反応 30 分)
肝ホモジ
Gap 部分のエンドヌクレアーゼによる切断⇒エキソヌクレアーゼによる短鎖化
ネート
ラット・ヒトで同様の代謝物プロファイル
マウス肝臓， SC 未変化体：いずれの組織も概して>80%(2day)
腎臓，胎盤
代謝物：5~14 塩基長 (2day)
サル尿IV/SC 未変化体：60%以上 (単回投与後 24h)
代謝物：Gap 部分のエンドヌクレアーゼによる切断⇒エキソヌクレアーゼによる短鎖化 (7~14 塩基長，単回投与後 24h)
尿IV
サルと類似．ヒト特異的代謝物はなし．
幼若サル IT未変化体：血漿 98%(単回投与後 2h)，97%(反復投与後 2h)，CSF
血漿，100%(7day)，腰髄・脳・肝臓 79~81％(7day)，腎皮質 79%(7day)
CSF，腰代謝物：血漿 2.3%[3’N-1(17 塩基長)，単回投与後 2h]，3.1%[3’N-1(17 塩基髄，脳，肝長)，反復投与後 2h]，腰髄・脳・肝臓 17~18%[3’N-1(17 塩基長)，7day]，臓，腎皮
2.2~3.0%[3’N-2(16 塩基長)，7day]，0~2.0%[3’N-3(15 塩基長)，7day]，腎皮質
質 14%[3’N-1(17 塩基長)，7day]，2.5%[3’N-2(16 塩基長)，7day]，
0.77%[3’N-3(15 塩基長)，7day]，0.82%[3’N-4(14 塩基長)，7day]，
1.9%[5’N-1(17 塩基長)，7day]，0.66%[5’N-2(16 塩基長)，7day]，
0.82%[5’N-3(15 塩基長)，7day]
血漿，尿， IT未変化体：血漿約 98%(単回・反復投与後 4h)，尿 63%(単回・反復投与後 0CSF
24h)
代謝物：血漿 2%[3'N-1(17 塩基長)，単回・反復投与後 4h]，尿 約 28%[3’N1(17 塩基長)，単回・反復投与後 0-24h]，約 8%[3’N-2(16 塩基長)，単回・反復投与後 0-24h]，CSF 0%(56day)
マウス血 SC 未変化体：血漿 97%(0.5h)，尿 69%(0-24h)，46%(24-48h)，肝臓・腎臓
漿，尿，肝80~92%(48h)
臓，腎臓
代謝物：血漿 各<1%[N-1(19 塩基長)及び 6~12 塩基長，0.5h]，尿 各
0.2~8.4%[N-1(19 塩基長)，N-2(18 塩基長)及び 5~14 塩基長，0-24h]，各2.5~11%[N-1(19 塩基長)及び 5~13 塩基長 ，24-48h]，肝臓・腎臓 各<5%[N-1(19 塩基長)及び 7~14 塩基長，48h]
サル血SC 未変化体：血漿 95%(2h)，肝臓・腎臓 82~95%(48h)漿，肝臓，
代謝物：血漿 各<2%(8~12 塩基長，2h)，肝臓・腎臓 各<5%[N-1(19 塩基長)
腎臓
及び 8~15 塩基長，48h]
ラット血漿， SC 未変化体：血漿 73%(2h)，尿・糞 非常に少量，肝臓・腎臓 >69%(24h)
尿，糞，肝
代謝物：血漿 検討なし，尿・糞 3'末端欠落代謝物(5~8 塩基長)が主，肝臓・腎臓，腎臓臓<10%(3'末端欠落代謝物(24h))，腎臓 5'末端欠落体(標識部位欠落)を検出
血漿，尿 SC 未変化体：血漿 74%(4h)，尿 7.8%(0-24h)
代謝物：血漿 各<7%(6~12 塩基長，4h)，尿 各 0.7~17%(5~12 塩基長，024h)
マウス血 SC 未変化体：血漿 96%(1h)，63%(7day)，尿 約 85%*(0-24h)，約 35%*(24漿，尿，肝48h)，肝臓・腎臓 >70%(48h)，<50%(13week)
臓，腎臓
代謝物：血漿 <5%*[3'N-1(19 塩基長)が最多，1h]，12%[3'N-1(19 塩基長)，7day]，24%(5 塩基長，7day)，<1%(その他，7day)，尿 5 塩基長~N-1(19 塩基長)を検出：5 塩基長(約 5%*)が最多(0-24h)，7 塩基長(約 20%*)が最多(2448h)，肝臓・腎臓 N-3(17 塩基長)~N-1(19 塩基長)及び 6~15 塩基長を検出：
N-1(19 塩基長)[約 10%*(48h)，約 20%*(13week)]が最多
SC 未変化体：血漿 64~71%(単回投与後 2h)，検出不可(単回投与後 24h)，尿
ラット血
漿，尿，
2.5~11％(単回投与後 0-24h)，肝臓・腎臓 56~79%(単回投与後 24h)
糞，肝臓，
代謝物：血漿 微量(単回投与後 2h)，検出不可(単回投与後 24h)，尿腎臓
26~40%(3'末端欠落 6 塩基長)，16~29%(3'末端欠落 7 塩基長)(単回投与後0-24h)，糞 <0.3%[3'末端欠落 6 塩基長及び 7 塩基長が主(単回投与後 024h)] ，肝臓 検出不可，腎臓 微量[3'末端欠落 7 塩基長及び 8 塩基長，5'末
端欠落 6 塩基長(単回投与後 24h)]
サル血SC 未変化体：血漿 98%(2h 及び 7day の両時点)，尿 約 20%*(0-24h)，約 30*
漿，尿，肝(24-48h)，肝臓・腎臓 >82%(48h),48~52%(13week)
臓，腎臓
代謝物：血漿 微量*(2h 及び 7day の両時点)，尿 5~19 塩基長を検出：7 塩基長[約 30%*(0-24h)，約 25%*(24-48h)]が最多，肝臓・腎臓 マウスと同様の代謝物プロファイル
血漿，尿 SC 未変化体：血漿 99%(4h 及び 7day の両時点)，尿 <5%*(単回投与後 024h)，25%*(反復投与後 0-24h)
代謝物：血漿 微量*(4h 及び 7day の両時点)，尿 5~19 塩基長を検出：7 塩基長[約 45%*(単回投与後 0-24h)，約 30%*(反復投与後 0-24h)]が最多,ヒト特異的代謝物 <0.1%(5'末端欠落 18 塩基長及び 16 塩基長)
血漿，尿 IV
代謝物は認められなかった．
ラット腎臓 IV
未変化体：76%(単回投与後 2h)，58%(単回投与後 24h)
サル血
漿，尿

IV

未変化体：血漿 >90%(単回投与後 5，15，30，60 min)，尿 >85%(単回投与後0-6h 及び 6-24h)*: グラフより読み取った値を示す．

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157［岩﨑ら：アンチセンス医薬品の薬物動態評価の現状］

gapmer の mipomersen について，肝ホモジネートを用い
22）

比較的多くの代謝物が検出され，薬剤代謝の最終像を反映た検討が報告されている ．Mipomersen はまずエンドヌすると推察されることから，低分子医薬品と同様に，尿中クレアーゼにより Gap 部分（糖部修飾がなされていない中代謝物プロファイルは種差検討に有用であると考えられ央領域）が切断されて，短鎖のオリゴ核酸が生じる．更にる．血漿及び組織中代謝物の結果からもアンチセンスの代

短鎖オリゴがエキソヌクレアーゼによって末端から分解さ謝種差は小さいと推察されるが，実際に臨床での尿中代謝れ，より短鎖の代謝物が生成することが示されている．同物プロファイルは mipomersen，volanesorsen においてじ 2ʼ‑MOE gapmer である inotersen 及び volanesorsen

サルとの類似性が認められ，代謝物の存在量が多かった．

については，マウス及びサルの肝臓・腎臓において，一方で，動物試験の結果が示されていない golodirsen にHPLC‑UV 吸収により各代謝物の概量が評価されておついても，in vitro 代謝安定性評価で各動物種において安23）

り ，また，ラットにおいては標識体を用いて定量評価が定であり，臨床で代謝物が認められなかった．

実施されていた．その結果，これら 2 剤はいずれも各動物

以上から，アンチセンスの代謝特性として，S オリゴはの組織において約 70％以上が未変化体として存在した．

全身に存在するエンドヌクレアーゼ及びエキソヌクレアー

代謝物については，Gap 部分で切断された短鎖オリゴ核酸

ゼによる代謝を受け，短鎖代謝物となった後，血漿蛋白やのほか，全長配列の末端の 1 〜 2 塩基が切断された代謝物

組織との結合力が弱まり速やかに尿中に排泄されると考えが認められたが，その存在割合はいずれも小さく，未変化

られる．また，モルフォリノオリゴは複数の in vitro 評価

体及び代謝物総和の約 5％以下であった．

系において極めて安定であること，また，viltolarsen に

全長にわたり 2ʼ‑MOE で修飾された nusinersen は，サおいてサル尿中に主に未変化体として排泄されていること

ルにおいて末梢組織に加えて標的組織である腰髄及び大脳から，概して代謝的に安定であると考えられる．多様な代皮質についても検討されており，いずれも 3ʼ 末端から切謝特性を示し，しばしば代謝種差が認められる低分子医薬断されたと考えられる代謝物が最大約 20％存在した．

品と比べて，アンチセンスは配列によらず S オリゴ及びNusinersen は Gap 部分を持たないことから，エンドヌク

モルフォリノオリゴそれぞれで代謝特性が類似しており，

レアーゼによる切断を受けにくく，実際にそのような代謝代謝種差は小さいと推察される．また，全身循環する代謝物は検出されていない．モルフォリノオリゴについては

物は微量であると考えられる．

viltolarsen のみ検討が行われており，ラット腎臓におい14

上市済みの三つの siRNA 医薬品のうち，patisiran 及びて 58％以上が未変化体として存在していた（ C 標識体でgivosiran の代謝物プロファイルについても簡単に触れる．

の検討）．

脂質ナノ粒子に包含される patisiran は siRNA を構成す

血漿や脳脊髄液などの体液における代謝物の存在量は，る一部の核酸の糖部に 2ʼ‑OMe 修飾が施されている．一方，組織における代謝物の存在量より相対的に小さく，S オリ

薬物送達キャリアを用いない givosiran については，ヌクゴ（nusinersen，inotersen，volanesorsen）及びモルフォ

レアーゼ耐性を付与するため全ての核酸の糖部に 2ʼ‑OMe

リノオリゴ（viltolarsen）のいずれの薬剤でも動物においあるいは 2ʼ‑F の修飾がなされ，更に両鎖（センス鎖・アて検出されないか，あるいは各代謝物の存在比（未変化体

ンチセンス鎖）の末端が S 化されている．両薬剤の試験成及び代謝物総和に対する割合）はほぼ 10％未満であった．

績から，いずれも一本鎖アンチセンスと同様にエンドヌク

Volanesorsen（20 塩基長）については，マウスにおいて投レアーゼ及びエキソヌクレアーゼによる代謝を受け，短鎖

与 7 日後のみ短鎖の代謝物（5 塩基長）及び N‑1 代謝物（19

代謝物となって消失することが示されている

24‑26）．

塩基長）が 10％を超えたが，サル血漿においてはほぼ未変

バイオ医薬品（蛋白質，融合蛋白質及び抗体）について化体として検出された．代謝物の循環量が少ないことは臨

は，生体内で生成するペプチドやアミノ酸の分解及び異化

床 に お い て も 同 様 で あ り，nusinersen，inotersen，が既知であり，また，もともと生体に含まれるものである

volanesorsen，golodirsen について，血漿での代謝物の存ため，非標識体を用いた動態解析を実施する意義は低いと在比はそれぞれ 10％未満であった．なお，マウスにおけ考察されているる volanesorsen の検討については，最高血漿中濃度付近

核酸が含まれるため，既承認アンチセンスのように inの投与 1 時間後ではほとんどが未変化体であったことからvivo における代謝物プロファイリング情報を取得し，情（96％），投与 7 日後に 10％を超えて検出された上記二つ報を蓄積していくことは意味があると考えられる．

の代謝物（5 及び 19 塩基長）は，AUC ベースでの存在比

27）．一方，核酸医薬品は化学修飾された

アンチセンスの代謝プロファイリングとして，RI 標識
体と非標識体両面からのアプローチがあるが，RI 標識体は低いと推察される．
アンチセンスは血漿中での代謝物量が少なく，代謝物プは入手面や標識位置の設定に課題がある．一方で，非標識

ロファイルの種差検討には限界がある．一方で，尿中では体を用いた UV 吸収による概量評価は，短鎖化による大158

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幅なモル吸光係数の変化等，定量性に課題が残る．以上か

inotersen，nusinersen で検討され，いずれの薬剤も乳汁

ら，RI 標識体での検討及び非標識体での HPLC あるいはへの移行が確認された．胆汁排泄を評価した薬剤はなかっ

LC‑MS（/MS）を用いた概量評価と絶対量評価の利点や課た．

題を整理した上で，より核酸医薬品に即した定量的かつ網羅的な代謝プロファイリング手法について今後の評価研究

2.5が望まれる．

既承認のアンチセンス医薬品 7 剤及び論文報告のあるア

DDI

ンチセンスのin vitro DDI試験情報をTable 7に記載した．
2.4

いずれの承認薬においても，平成 30 年 7 月発出の「医薬排泄Table 6 に調査結果を示した．尿糞中排泄は nusinersen

品開発と適正な情報提供のための薬物相互作用ガイドライ（局所投与）を除いた 6 剤について，放射性標識体を用いン」（以下，ガイドライン）に記載されている CYP 阻害，

た解析がなされており，いずれの薬剤も主な排泄経路は尿UGT 阻害，CYP 誘導，トランスポーター基質性，トラン

中 排 泄 で あ っ た．S オ リ ゴ（mipomersen，inotersen，

スポーターの阻害作用について評価されていた．以下に各volanesorsen）の排泄は緩徐であり，試験期間終了時点（投試験について詳細を記載する．
2.5.1

与後 14 〜 56 日間）でラット屍体中に 19 〜 30％の放射能代謝酵素阻害が残存した．モルフォリノオリゴ（eteplirsen，golodirsen，

承認 7 剤のうち 3 剤は肝ミクロソーム，4 剤は肝細胞をviltolarsen）は試験期間（投与後 7 〜 14 日）内で投与した用いた試験結果が示されていた．多くの薬剤では CYP 阻

放射能の 77％以上が体外に排泄され，S オリゴと比較し

害 作 用 を 示 さ な か っ た が，eteplirsen は CYP1A2，て排泄は速やかであった．一般にアンチセンスは糸球体ろCYP2C9，CYP2C19 に 対 し て（Ki 値：0.553‑7.58 mg/

過により尿中排泄される大きさの薬物であるが，血漿蛋白mL），viltolarsen は CYP1A2，CYP3A4，UGT1A1 に 対に結合した場合にはその結合体の大きさから糸球体でろ過して阻害作用を示した（Ki 値：642‑1090 μmol/L）．これ

されにくくなる．S オリゴでは血漿蛋白に強く結合するこらの Ki 値は生体内濃度と比較して非常に高く，実質的にとから未変化体の尿中排泄が抑制され，代謝された後に主in vivo で阻害する可能性は低いと考えられる．

に尿中に排泄されたのに対し，モルフォリノオリゴでは血弱いながらも阻害活性を示した上記の 2 剤はいずれもモ

漿蛋白への結合が弱いことから主に未変化体のまま尿中にルフォリノオリゴであり，また，いずれも肝ミクロソーム

排泄されたと考察できる（2.3.2 項）．したがって，S オリを用いた試験系で評価されていた．代謝酵素阻害の試験法

ゴとモルフォリノオリゴの排泄速度の違いは，蛋白結合性については，肝ミクロソームを用いる試験法と肝細胞を用

28）の違い（2.2.3 項）によるものと推察される ．

いる試験法があるが，両者を比較した知見を簡単に紹介す一方，nusinersen では他のアンチセンスと同様に組織

る．Kazmi らは肝ミクロソームと肝細胞を用いてアンチ中で短鎖のオリゴ核酸に代謝された後に尿中へ排泄されるセンスの CYP 及び UGT 阻害作用を評価した ．その結果，と推定し，実験的評価は行われなかった．

肝ミクロソームにおいては，CYP 及び UGT に対する阻

乳汁移行性はSオリゴであるmipomersen，
volanesorsen，

Table 6
化合物
Mipomersen
Eteplirsen
Inotersen
Volanesorsen
Golodirsen
Viltolarsen

標識体
(3H)
標識体
(14C)
標識体
(3H)
標識体
(3H)
標識体
(14C)
標識体
(14C)
標識体
(14C)

31）

害が認められ，
1 μmol/L 以下の IC50 値を示したものもあっ承認されたアンチセンス医薬品の排泄（マスバランス試験）

動物種
ラット

投与経路 投与量 (mg/kg)
IV
5

マウス(♂) (1)

IV

120

ラット(♂)

SC

5

ラット(♂♀)

SC

5

マウス(♂) (1)

IV

120

ラット(♂)

IV

20

サル(♂)

IV

20

排泄率・排泄量
尿 26.3%，糞 4.2%，屍体 30.1％，ケージ 1.0%
(投与後 336 時間まで，回収率 83%)
尿 32.3%，糞 22.1%，屍体 1.11％，ケージ 27.6%(投与後 336 時間まで，回収率 83.2%)
尿 45.2%，糞 11.5%，屍体 21％，ケージ 1.41%(投与後 1344 時間まで，回収率約 80%)
尿 48％，糞 7.67%，屍体 19.1%，ケージ 1.98%(投与後 56 日まで，回収率約 77%)
尿 74.9%，糞 9.64%，屍体 0.78%，ケージ 7.79%(投与後 336 時間まで，回収率 93.1%)
尿 89.60%，糞 7.74%，ケージ 0.48%，呼気から検出されず(投与後 168 時間まで，回収率 99.02%)
尿 28.40%，糞 1.20%，ケージ(尿由来と推定)
47.08%(投与後 168 時間まで，回収率 76.99%)(1) C57BL/10ScSn-DMDmdx
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159［岩﨑ら：アンチセンス医薬品の薬物動態評価の現状］

Table 7
化合物
Mipomersen
Eteplirsen
Nusinersen
Inotersen

代謝阻害
評価系 評価濃度
CHHs 8-800
g/mL
HLMs ≤10.65
mg/mL
CHHs
CHHs

Volanesorsen CHHs

≤100
mol/L≤100
mol/L≤6.25
mg/mL

Golodirsen

HLMs

Viltolarsen

HLMs

≤3000
mol/L

Imetelstat 29) HLMs

≤100
mol/L≤100
mol/L

CHHs
HLMs

≤100
mol/LCHHs≤100
mol/L

HLMs≤100
mol/LCHHs≤100
mol/L

ISIS 304801 30) CHHs

≤100
mol/L

ISIS 420915 30)

CHHs

ISIS 681257 30)

CHHs

≤100
mol/L≤100
mol/L

PS-ASO

PO-ASO

承認された及び論文報告されたアンチセンスの DDI 評価

CYP 誘導評価濃度 評価結果
1-500
誘導無し
g/mL
Ki: 0.553-7.58 ≤6.66
弱い CYP1A2
mg/mL
mg/mL
誘導 (10% of PC
以下)
阻害無し
誘導無し
≤100
阻害無し
誘導無し
mol/L
≤100
阻害無し
誘導無し
mol/L≤6.25
CYP1A2:
阻害無し
mg/mL
Control 比
2 倍以上 (活性)mRNA 誘導なし
Ki: 661, 1090
CYP3A4:≤3000
mol/Lmol/L(Control 比 2.3 倍,(CYP1A2,
10% of PC 以下)
3A4)(3000 mol/L,
Ki: 642 mol/L
mRNA)(UGT1A1)
評価結果
阻害無し

TP 基質性
評価結果
基質でない*
基質でない

TP 阻害
評価濃度 評価結果≤100
阻害無し
mol/L弱い OCT1,OATP1B1 阻害≤100
mol/L
1.6
mol/L
≤1
mg/mL

阻害無し
阻害無し

基質でない

≤3000
mol/L

IC50 : 1970 mol/L(BCRP)
IC50 : 485, 448, 176mol/L(OATP1B1, 1B3,
OAT3)

基質でない
基質でない
基質でない
基質でない

阻害無し
IC50 : ≥1 mg/mL

IC50: ≥0.7
mol/L(CYPs)
IC50: >100
mol/L
IC50: ≥0.8
mol/L(CYPs, UGTs)
IC50 : 35, 49
mol/L(CYP2C8,
3A4/5)
IC50: >29
mol/L(CYP2C19)
IC50: 36, 77
mol/L(CYP2C19,
CYP2B6)
阻害無し

-

-

-

-

-

-

-

-

-

IC50: 12-92
mol/L(OATPs, OATs,
OCT2)

-

-

-

-

IC50: 17-69
mol/L(OATs, OCT2)≤100
mol/L

基質でない≤100
mol/L

阻害無し

阻害無し

≤100
mol/L≤100
mol/LCYP1A2:Control 比
2.01±0.111 倍(mRNA)CYP3A4:Control 比
2.28±0.200 倍
(活性)
誘導無し

基質でない

阻害無し

誘導無し

基質でない

≤100
mol/L≤100
mol/L

阻害無し

阻害無し

BCRP: breast cancer resistance protein, CHH:ヒト凍結肝細胞, CYP: シトクロム P450, HLM: ヒト肝ミクロソーム, IC50:
half maximal inhibitory concentration, Ki: inhibitory constant, OAT: organic anion transporter, OATP: organic aniontransporting polypeptide, OCT: organic cation transporter, PC: 陽性対照, PO: phosphodiester, PS: phosphorothioate,
UGT: UDP グルクロン酸転移酵素. TP: transporter.
*: P-gp (P-glycoprotein) のみ評価

160

医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス

Vol. 52 No. 3（2021）

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［岩﨑ら：アンチセンス医薬品の薬物動態評価の現状］

た．一方で，肝細胞を用いた際には同じ代謝酵素に対してていた．しかしながら，承認 7 剤及び論文報告のあるアンも阻害作用は弱く，IC50 の最小値は 35 μmol/L であった．

チセンス全てにおいて，トランスポーターの基質とはなら

承認薬では，試験系に肝ミクロソームを用いた 2 剤においなかった．一般的にガイドラインに記載のある薬物トランて阻害作用が認められ，肝細胞を用いた 4 剤は阻害作用がスポーターの基質は分子量 1000 が上限といわれており ，認められなかった．これらの結果は Kazmi らの報告と傾これまでにこれらの基質となるオリゴ核酸は報告されてい向として類似していた．

ない．アンチセンスの細胞内取り込み機構としては前述

35）

二つの評価法間で結果が乖離している理由として，細胞（2.2.1 項，Fig. 2）の通り，エンドサイトーシスが関与して内濃度の不均一性が考えられる．
アンチセンスは前述（2.2.1いると報告されている ．そのため，アンチセンスが低分

項，Fig. 2）の通りエンドサイトーシスによりエンドソー

子を輸送する薬物トランスポーターの基質となる可能性はム内に移行した後，エンドソーム膜を通過して細胞質へと低いと考えられる．

36）

到達するが，膜透過性が低いため，エンドソーム内に滞留

2.5.4

する傾向にあることが知られている（すなわち，エンド

多くの承認薬でガイドラインに記載のトランスポー

32）

トランスポーター阻害

ソーム脱出が細胞内到達の律速と考えられる） ． そのたターの典型基質に対する阻害作用は示さないか，もしくはめ代謝酵素近傍濃度は低くなると考えられ，局在過程がな．一方で，承認薬では弱かった（IC50 値 100 μmol/L 以上）

い肝ミクロソーム試験系と結果に違いが出ると考えられないがトランスポーターの阻害作用を示すアンチセンスもる．このエンドソーム脱出は薬効発現の観点からも重要で報告されている．阻害作用として認められた 12‑92 μあり，
PK/PD 解析上も細胞内濃度の不均一性が議論となっ

mol/L（104‑736 μg/mL, 分子量 8000 の場合）程度の IC50

33, 34）．肝ミクロソーム試験系は代謝阻害ポテンシャ

値 は， 静 脈 内 投 与 後 の ア ン チ セ ン ス の Cmax（ 例：

ルを検出するには有用であるが，in vivo への濃度的な外viltolarsen のヒトへ 80 mg/kg 投与後の Cmax 329 μg/mL）

挿を考察する際には過大評価する懸念がある．このことかと同等のために注意が必要である．一方で，アンチセンス

ら，細胞内不均一性まで含めた，より in vivo に近い評価の血漿中濃度は静脈内投与後速やかに低下する推移を示すが可能な肝細胞試験系の方が，核酸医薬品に適した試験系

ことが多いため，in vivo におけるトランスポーターの阻であると考えられる．

害作用は限定的である可能性も考えられる．

ている

2.5.2

2.5.5

CYP 誘導臨床 DDI 試験

承認 7 剤中，S オリゴの 4 剤では，CYP1A2，CYP2B6，

これまでに，5 報の論文で臨床 DDI 試験結果が報告さ

CYP3A4 の誘導作用は認められなかった（Table 7）．モルれているが，アンチセンスが相互作用薬，被相互作用薬のフォリノオリゴの eteplirsen については，CYP2B6 及び場合のいずれにおいても有意な相互作用は認められなかっ

CYP3A4 に対して 6.66 mg/mL まで誘導作用が認められた

なかった．CYP1A2 に対しては mRNA 誘導作用が認めら

典型基質を使用しての特定の代謝酵素又はトランスポーれたものの，その上昇率（0.675‑6.39 倍）は陽性コントロー

ターを介した薬物動態学的相互作用を評価する試験ではな

37‑41）．これらの臨床 DDI 試験はガイドラインに記載のル（omeprazole：46.5‑90.5 倍）の 10％以下であり，陰性コ

く，想定される併用薬との相互作用を包括的に評価したとントロール（ﬂumazenil：2.41‑6.11 倍）と同等であった．ま考えられる．承認薬はいずれも CYP やトランスポーター

た，臨床最高血漿中濃度（Cmax）である 80 μg/mL（30 mg/の基質とならず，有意な阻害や誘導能も示されていないこ

kg 投与後）と比較して十分高い濃度で実験されていた．そとから，代謝酵素及びトランスポーターに関与する臨床の他のモルフォリノオリゴ（golodirsen，viltolarsen）もDDI 試験が必要な状況となっていないことが理由と考え

CYP 誘導作用が示唆される結果は得られているものの，られた．

高濃度条件下で代謝活性のみの上昇であったり，1 ロットの肝細胞のみの結果であったりするため，その作用は明確ではなかった．

3.

終わりに以上から，概して明確な CYP 誘導作用は認められず，

本稿においては，吸収・分布・代謝・排泄・DDI の非現段階ではアンチセンスが CYP 誘導作用を持ちうること

臨床薬物動態試験を中心に，既承認核酸医薬品の中で最もを積極的に支持する根拠は乏しいと考えられる．

承認事例の多いアンチセンスを対象とした調査研究の結果

2.5.3

トランスポーター基質性を示した．

多くの薬剤で，P‑gp，BCRP，OATP1B1，OATP1B3，

調査結果を概略すると，アンチセンスは全身投与後に速MATE1，MATE2K，OCT2，OAT1，OAT3 な ど の ガ

やかに吸収され，腎臓や肝臓を主とした組織に分布するこイドラインに記載のトランスポーターの基質性が評価されと，モルフォリノオリゴと比較してＳオリゴの血漿中半減Pharmaceutical and Medical Device Regulatory ScienceVol. 52 No. 3（2021）

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161［岩﨑ら：アンチセンス医薬品の薬物動態評価の現状］

期は長く，その理由は血漿蛋白結合の差異による排泄速度の違いであること，いずれのアンチセンスも主な排泄経路
は尿中であることが示唆された．代謝の特性として，アンチセンスの代謝種差は小さく，Ｓオリゴはヌクレアーゼによる代謝を受け，主として短鎖代謝物として尿中排泄されること，モルフォリノオリゴは代謝を受けずに主に未変化体として尿中排泄されること，いずれも全身循環する代謝物は微量であることが示唆された．DDI の特性として，
トランスポーターの基質性や CYP 誘導能を示唆する結果は乏しく，代謝酵素やトランスポーターに対する阻害のポ
テンシャルは弱いながら散見されること，その作用が試験系により異なることから，細胞内での分布特性を加味したより臨床を反映する評価法が必要と考えられた．
更に，アンチセンス医薬品が低分子医薬品や抗体医薬品と異なった特徴的な性質を示す要因の考察，及びＳオリゴとモルフォリノオリゴの共通の特性及び差異についての考察を加えた．多様な動態特性を示す低分子医薬品と比べると，アンチセンスはオリゴ核酸という特性に支配されるため，動態的多様性は低分子よりも小さいと考えられるが，今後承認される薬剤あるいは開発品の情報を蓄積していく
ことで，核酸医薬品の動態特性はより明確になっていくと考えられる．また，核酸医薬品の動態特性をより的確に評価する新たな試験系の開発や，臨床 DDI の定量的な予測手法の確立など，より核酸医薬品に最適化された試験系や方法論の構築が望まれる．
利益相反
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Pharmaceutical and Medical Device Regulatory ScienceVol. 52 No. 3（2021）

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