Institute of Accelerator Analysis Ltd.
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第2回 APDDシンポジウム ランチョンセミナー
AMSを用いたマイクロドーズ試験
Tracer Hot 試験
-どう活かすか? どう実施するか?
株式会社加速器分析研究所
濱邉 好美
宮岡 貞次
内容
1.AMS分析法
- イントロダクション
- AMS分析試験実績
2.Tracer Hot 試験の実施に向けて
- どう活かすか?
- どう実施するか?
AMS分析法
・イントロダクション
・AMS分析試験実績
AMS分析とは?
AMS : Accelerator Mass Spectrometry
分析試料中の炭素同位体比(
14C/
12C)を測定
(試料をグラファイトに変換)
分析試料中に存在する
14C原子核の個数を直接測定
→ 高感度分析(BG
14C < 0.0001 dpm)
AMS System
Bioanalysis in
Motomoiya Center
(0.6 MV Pelletron AMS)
Carbon Dating in
Shirakawa Center
3.0MV Pelletron AMS
IAAにおけるAMS分析
試料調製工程管理
- 分析法のSOP化
- 酸化収率、還元収率による品質管理
- コントロール試料による工程管理
AMS測定状況の管理
- 高品質なStandard(測定対照)に
よる状況監視
- 測定結果の評価
AMS分析:前処理工程
CO
2の単離・精製
希釈・分取
酸化
還元
プレス
酸化収率
C量の定量
還元収率
全試料
コントロール試料
AMS測定のクライテリア
グラファイト消耗,カレント異 常時には再測定 Sodium Benzoate (4/6): < 1pMC Sucrose : 規定値±2% Standardとの比 : 規定値± 2% Synthetic graphite (3/3): < 0.2 pMC Oxalic acid: 規定値±0.5% (3/3) IAA Current ≧ 1μA Liquid Paraffin(3/5): ≦ 8 pMC Sucrose : 規定値±15% Synthetic graphite (2/2): ≦ 8 pMC Sucrose : 規定値±15% (3/4) Company A * Another Carbon Carrier Machine BG Standard Process controlバリデーション
AMS分析法: RI添加血漿による検量線
直線性:
IAEA標準試料
1回/年
再現性:
コントロール試料
常時
施設間比較:IAEA標準試料
2回/年
(弊社白河センターAMSとの比較)
AMS分析試験例1:代謝物分析
Initial
Sample
Extraction
Re-constitution
Fractionation
HPLC
HPLC
AMS
AMS
AMS
AMS
AMS
AMS
AMS
AMS
? % ? % ? % ? %AMS分析試験例1:代謝物分析
モデル試験結果
5 10 15 20 25 30 35 40 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 14 C Concent ration (dpm/mL) Time (min) 5 10 15 20 25 30 35 40 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 14 C Concent ration (dpm/mL) Time (min) 5 10 15 20 25 30 35 40 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 14 C Concent ration (dpm/mL) Time (min)15sec
仮定
Injection: 1dpm
HPLC flow: 1mL/1min
(recovery: 99%)
30sec
60sec
AMS分析試験例2:ヒトMD試験
Compound:
14C-Diazepam
Design:
4 male volunteers
single iv dose of 100μg/body
200 nCi/body
Sampling: up to 96 hours after administration
Plasma (17periods),
Urine (7periods), Feces (3periods)
Analysis:
AMS (IAA) & LC/M/M (DPC)
CRO:
CMAX, Australia
AMS分析試験例2:ヒトMD結果
未変化体の血漿中濃度推移
(CREAM試験との比較)
未変化体の血漿中濃度推移
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 93 96 0 1 2 3 4 5 6 7 Dr ug Concentration ( n g/mL) Time (h) B D F 0 5 10 15 20 25 30 35 48 60 72 84 96 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Drug Concentration (ng/mL) Time (h) CREAM (MD) T007 (MD) CREAM (TD) * 詳細は薬物動態学会年会(2006)で発表AMS分析試験例2:ヒトMD結果
HPLC-AMS Profile in plasma
Injection: < 0.1 dpm
* 詳細は薬物動態学会年会(2006)で発表 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 14 C-content (dpm/mL) Time (min) Subject1 Subject2 Subject3AMS分析試験例3:BA試験
Group A
Group B
Group C
i.v. (TD) AMS (total radioactivity) LC/MS/MS (unchanged drug) AMS (total radioactivity)
Plasma Plasma Plasma
i.v. (MD) p.o. (TD) i.v. (MD
BA1
p.o. : L/M/M i.v. : L/M/MBA2a
p.o. : L/M/M i.v. : AMSBA3
p.o. : L/M/M i.v. : AMS LC/MS/MS (unchanged drug) AMS (total radioactivity) simultaneous administrationBA2b
p.o. : L/M/M i.v. : AMSi.v. (MD) : i.v. infusion of [14C]-R-142086 (1.5µg/71.25nCi/kg, microdose)
i.v. (TD) : i.v. infusion of [14C]-R-142086 (0.3mg/71.25nCi/kg, therapeutic-dose)
p.o. (TD) : oral administration of R-142086 (1mg/kg, therapeutic-dose)
AMS分析試験例3:BA試験結果
BA1: Separate Admin. p.o. (TD) LC/MS/MS i.v. (TD) LC/MS/MS BA : 12.5 ± 2.4 (%) i.v. (TD) AMS p.o. (TD) LC/MS/MS BA2a: Separate Admin. BA : 15.1 ± 2.6 (%) i.v. (MD) AMS p.o. (TD) LC/MS/MS BA2b: Separate Admin. BA : 14.4 ± 2.0 (%) BA3: Simultaneous Admin. p.o. (TD) LC/MS/MS i.v. (MD) AMS BA : 16.1 ± 1.9 (%) * 詳細は ISSX(2007)で発表AMS分析試験例3:BA試験結果
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0.1 1 10 100 1000 Drug concentration (ng/mL ) Time (hour) p.o.(TD) i.v.(TD) BA : 12.5 ± 2.4 (%)BA1: Separate Admin.
p.o. (TD) LC/MS/MS i.v. (TD) LC/MS/MS 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0.01 0.1 1 10 100 Drug concent ration (ng/mL or ng eq./mL) Time (hour) p.o.(TD) i.v.(MD) + p.o.(TD) BA : 16.1 ± 1.9 (%)
BA3: Simultaneous Admin.
p.o. (TD) LC/MS/MS
i.v. (MD) AMS
まとめ
¾ AMSは高感度
14C測定法であり,極微量
14C量を
定量可能
・ヒトへの投与放射能量:< 200nCi (50nCi)
・代謝物分析
HPLC注入放射能量:0.1 - 10 dpm
¾ 探索的MD試験だけではなく,cold試験との組み
合わせにより,得られる情報の多様化
→ 宮岡より提案
Tracer Hot 試験の実施に向けて
・どう活かすか?
ヒトデータ入手 ・AME (D 分子イメージング) ・探索段階・Phase 1段階・どう実施するか?
被験物質規格 Cold化合物、 Hot化合物 14C‐RI化合物 輸送・廃棄 調剤 臨床サイト IRB 臨床試験種類 14C−RI試料分析 (AMS)14C‐放射性化合物 臨床試験−従来型
動態データ: 申請用データ & 代謝確認データ データを開発情報として活用していない。 理由: POCまでは、最速、最安での開発基本方針 動態データは、無くてもPOC判定可能 動態データ: 申請用データ & 代謝確認データ データを開発情報として活用していない。 理由: POCまでは、最速、最安での開発基本方針 動態データは、無くてもPOC判定可能ヒト代謝物の確認
・Phase2以降では遅すぎる ・どの時期・どのような方法?ヒト代謝物の確認
・Phase2以降では遅すぎる ・どの時期・どのような方法? Hit 探索 Lead 最適化 候補 化合物 非臨床 試験 Phase 1 Phase 2 a,b Conven. Phase 1 Hot Phase 314C‐放射性化合物 臨床試験−従来型
申請用に使用 動態データ活用なし POCヒト血漿中代謝物の安全性試験
-2008年2月 FDA Guidance
(Final)-ヒト血漿中代謝物の安全性試験
-2008年2月 FDA Guidance (
Final
)- 血漿中代謝物Profile試験
・ヒトMajor Metabolites (投与量またはAUC の少ないほうの10%以上のもの)
・ヒト特有代謝物
・活性代謝物
(開発の早い段階での確認を要望)
代謝物の安全性試験必要
Metabolites: Human > Animal 条件下
投与量(AUC)の10%以上のMetabolites
ヒト特有Metabolites
血漿中代謝物Profile試験
・ヒトMajor Metabolites
(投与量またはAUC の少ないほうの10%以上のもの)・ヒト特有代謝物
・活性代謝物
(開発の早い段階での確認を要望)
代謝物の安全性試験必要
Metabolites: Human > Animal 条件下
投与量(AUC)の10%以上のMetabolites
ヒト特有Metabolites
確認事項: ヒトと動物の代謝物Profileの比較
ヒトのMajor Metabolites および特有Metabolitesの確認
確認事項: ヒトと動物の代謝物Profileの比較
14C‐放射性化合物 臨床試験−現代型
14C‐放射性化合物 臨床試験−現代型
Tracer Hot 試験を利用した動態情報入手
Tracer Hot 試験を利用した動態情報入手
Hit 探索 Lead 最適化 候補 化合物 非臨床 試験 Phase 1Hot Phase 2 Phase 3
探索 臨床試験
Cold Phase1 試験
+
Tracer Hot Phase 1 試験
・ヒト マスバランス
・代謝物Profiles
・Bioavailability
(Conven. Hot試験不要)
Cold Phase1 試験
+
Tracer Hot Phase 1 試験
・ヒト マスバランス
・代謝物Profiles
・Bioavailability
(Conven. Hot試験不要)
探索 MD試験
ヒトデータの入手
・血中濃度
・マスバランス
・代謝物Profiles
探索 MD試験
ヒトデータの入手
・血中濃度
・マスバランス
・代謝物Profiles
Tracer Hot 臨床試験−医薬品開発への応用
Tracer Hot 臨床試験−医薬品開発への応用
Hit 探索 Lead 最適化 候補 化合物 非臨床 試験 Phase 1 Phase 2 Conven. Phase 1 Hot Phase 3 従来型Hot試験利用 従来型Hot試験利用 Hit 探索 Lead 最適化 候補 化合物 非臨床 試験 Phase 1Hot Phase 2 Phase 3
探索 臨床試験 現代型Hot試験利用 現代型Hot試験利用 申請用に使用 動態データ活用なし 開発初期段階 (Tracer Hotデータ) “より有用情報を、より簡便に入手可能” ・吸収率推定 (ヒト血中濃度) ・排泄経路推定 (マスバランス) ・代謝の種差 (ヒト代謝物 Profile ) 開発初期段階 (Tracer Hotデータ) “より有用情報を、より簡便に入手可能” 医薬品開発への応用 ・次期臨床試験の基礎データ ・次期非臨床試験の基礎データ 医薬品開発への応用 ・次期臨床試験の基礎データ ・次期非臨床試験の基礎データ ・吸収率推定 (ヒト血中濃度) ・排泄経路推定 (マスバランス) ・代謝の種差 (ヒト代謝物 Profile )
Tracer Hot 臨床試験−機能図
Tracer Hot 臨床試験−機能図
被験物質 Cold薬物 Hot薬物 Hot調剤化 RI純度 安定性 均一性 Hot調剤化 RI純度 安定性 均一性 RI Regulatory 支援機構 RI Regulatory 支援機構 Regulatory 医薬品機構 Regulatory 医薬品機構 Cold 関連事項 Hot 関連事項 試料分析 HPLC AMS L/M/M 試料分析 HPLC AMS L/M/M治験依頼者
治験依頼者
被験物質 Cold薬物 Hot薬物 Cold Hot 臨床試験 届出 届出 Hot薬物 輸送 Hot薬物 輸送 依頼 依頼 Cold Hot IRB被験物質の品質管理
被験物質の品質管理
・Cold 探索段階臨床試験: 「MD非臨床試験と同一ロット」
Phase 1試験: 「治験薬GMP」
・Hot Verification (Validationでない)
純度、安定性、均一性
・放射化学的分析
・化学的分析
・RI純度検定 (GLP) Certificate of Analysis
・Cold 探索段階臨床試験: 「MD非臨床試験と同一ロット」
Phase 1試験: 「治験薬GMP」
・Hot Verification (Validationでない)
純度、安定性、均一性
・放射化学的分析
・化学的分析
・RI純度検定 (GLP) Certificate of Analysis
RI化合物の輸送&廃棄
(臨床施設‐RI非許可事業所)
RI化合物の輸送&廃棄
(
臨床施設
‐
RI非許可事業所
)
ガイダンス後顧客/RI合成 CRO
RI販売業事業所
(RI許可事業所)
顧客/RI合成 CRO
RI販売業事業所
(
RI許可事業所
)
輸送:Hot試料
(下限数量以下)
注)RI 臨床施設
(RI非許可事業所)
RI 臨床施設
(
RI非許可事業所
)
RI 化合物
OK
RI分析施設
(
RI非許可事業所
)
OK
廃棄
液体: 一般排水 個体: 医療用廃棄物 注) 下限数量以下のRI <10 MBq (270μCi)RI化合物の輸送&廃棄
(臨床施設-RI許可事業所)
RI化合物の輸送&廃棄
(
臨床施設
-
RI許可事業所
)
ガイダンス後RI臨床施設
(RI許可事業所)
RI臨床施設
(
RI許可事業所
)
RI サンプル
RI 化合物
RI分析施設
(
RI非許可事業所
)
顧客/RI合成 CRO
RI販売業事業所
(RI許可事業所)
顧客/RI合成 CRO
RI販売業事業所
(
RI許可事業所
)
輸送:Hot試料
(下限数量以下)
注)OK
OK
廃棄
液体: 一般排水 個体: RI廃棄物 回収 注) 下限数量以下のRI <10 MBq (270μCi)放射性標識薬物の調剤化方法
−用時調製薬物−
放射性標識薬物の調剤化方法
−用時調製薬物−
調剤検定 ( RI純度、安定性、均一性 ) Verification & Criteria
RI濃度確認 ( RI量<dpm>確認 ) 計算量 vs 実際量 & Criteria 実RI投与量確認 ( 投与量 − 残量 )
RI 分析施設
(試験委託者) 調剤化方法開示 調剤方法確認 (臨床試験サイト) GMP調剤調整 投与 回収−投与残液 RI付着物臨床試験サイト‐ RI対応
臨床試験サイト‐ RI対応
14C RI管理
RI許可施設 RI非許可施設14C RI管理
RI許可施設 RI非許可施設IRB
IRB
臨床試験サイト
(Tracer Hot試験) ・ SOP ・ Protocol臨床試験サイト
(Tracer Hot試験) ・ SOP ・ Protocol14C RI対応
Hot調剤 Hot薬物‐投与・回収14C RI対応
Hot調剤 Hot薬物‐投与・回収 Informed Consent ボランティアパネル Informed Consent ボランティアパネルHot- IRB
Hot- IRB
Hot薬物対応 Hot薬物対応Tracer Hot 臨床試験 - 種類、目的
Tracer Hot 臨床試験 - 種類、目的
・Phase0 MD試験
探索段階での候補化合物選択
ヒトPKデータ確認
(Metabolites Profile)
・Tracer Hot Phase1
①マスバランス、総放射能、Mts Profiles
②Bioavailability (PO, IV同時投与試験)
Tracer Hot Phase 0 試験例
Tracer Hot Phase 0 試験例
Tracer Hot Phase 0: PK, Metabolites Profile
Tracer Hot Phase 0: PK, Metabolites Profile
AMS
(Total radioactivity)
HPLC - AMS
(Unchanged drug radioactivity)
AMS
(Total radioactivity)
HPLC - AMS
(Unchanged drug radioactivity)
Plasma p.o. (TD) p.o. (TD) i.v. (MD) i.v. (MD)
PO or IV administration
PO or IV administration
Tracer Hot Phase 1試験例
Tracer Hot Phase 1試験例
Tracer Hot Phase 1: One Protocol 仕様
(忍容性試験群およびTracer Hot 用量群)
マスバランス・ Metabolites Profile
Tracer Hot Phase 1: One Protocol 仕様
(忍容性試験群およびTracer Hot 用量群)
マスバランス・ Metabolites Profile
1st Dose (Cold化合物) 1st Dose (Cold化合物) 2nd Dose 2nd Dose 3rd Dose 3rd Dose 3rd Dose +Tracer Hot Dose
3rd Dose +
Tracer Hot Dose
投与量 安全性確認 投与量 安全性確認 4th Dose 4th Dose 5th Dose 5th Dose 6th Dose 6th Dose
Experience of 14C - Metabolite Profile Analysis
Experience of 14C - Metabolite Profile Analysis
Conventional Plasma, Urine 20 dpm
Human Feces (18th JSSX 2003, Sapporo)
Animal Plasma 3 dpm
Human (Tracer) Urine 1 dpm
Conventional Plasma 1 dpm
Human
Animal (Tracer) Plasma, Urine 20 dpm
Human Plasma 0.1 dpm
Microdose (21st JSSX 2006, Tokyo)
Tracer Hot Phase 1試験例
Tracer Hot Phase 1試験例
Tracer Hot Phase 1: Bioavailability
Tracer Hot Phase 1: Bioavailability
Simultaneous administration
Simultaneous administration
LC/MS/MS (PO)
(Unchanged drug)
AMS (IV)
(Unchanged drug radioactivity)
LC/MS/MS (PO)
(Unchanged drug)
AMS (IV)
(Unchanged drug radioactivity)
Plasma
p.o. (TD)
p.o. (TD)
i.v. (MD)
MD臨床試験−医薬品開発への展開 まとめ
MD臨床試験−医薬品開発への展開 まとめ
申請用に使用 動態データ活用なし 従来型Hot試験利用 従来型Hot試験利用 Hit 探索 Lead 最適化 候補 化合物 非臨床 試験 Phase 1 Phase 2 Conven. Phase 1 Hot Phase 3 現代型Hot試験利用 現代型Hot試験利用 Hit 探索 Lead 最適化 候補 化合物 非臨床 試験 Phase 1Hot Phase 2 Phase 3
探索 臨床試験
Cold Phase1 試験
+
Tracer Hot Phase 1 試験
・ヒト マスバランス ・代謝物Profiles ・Bioavailability (Conven. Hot試験不要) Cold Phase1 試験 +
Tracer Hot Phase 1 試験
・ヒト マスバランス ・代謝物Profiles ・Bioavailability (Conven. Hot試験不要) 探索 MD試験 ヒトデータの入手 ・血中濃度 ・マスバランス ・代謝物Profiles 探索 MD試験 ヒトデータの入手 ・血中濃度 ・マスバランス ・代謝物Profiles