ICH Q5A(R2) ウイルス安全性：バイオ医薬品CMCシリーズX—試験、承認、およびプラットフォーム検証

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モノクローナル抗体を用いたプロセスにより、マスターセルバンク、ワーキングセルバンク、および未処理バルクのウイルス検査が完了しました。結果はすべて陰性でした。これは製品のウイルス安全性を証明するものでしょうか？

必ずしもそうとは限りません。

ウイルス検査は、特定の検出限界を持つ方法を用いて、特定のサンプルにおいて、特定の時点で、標的ウイルスまたは検出可能な外来性病原体が検出されなかったことを示すものです。しかし、あらゆるウイルスが常に存在しないことを証明することはできず、原材料、細胞基質、汚染経路、またはウイルスを除去・不活化するプロセスの能力の評価に取って代わるものでもありません。

それがICH Q5A(R2)ウイルス安全性に関する中心的な原則です。ウイルス安全性は、単一の陰性試験結果によって決まるものではありません。それは、相補的な対照群から構築される証拠の連鎖なのです。

ICH Q5A(R2)は2023年11月1日にステップ4に到達しました。FDAは2024年1月に最終ガイダンスを発行し、欧州版は2024年6月14日に発効しました。この改訂版では、確立されたウイルス安全性の原則を維持しつつ、新しい製品タイプ、次世代シーケンシング（NGS）、プラットフォーム検証、および連続製造に関する考慮事項が追加されています。

ウイルス安全性は、発生源と材料の管理、ウイルス検査、および工程承認を統合したものであり、単一の陰性結果によって確立されるものではありません。LuTra Studio

ICH Q5A(R2) ウイルス安全性の中核：3つの補完的なエビデンスライン

Q5A(R2)は、潜在的なウイルス汚染の制御を3つの相補的なアプローチに基づいて構築しています。

細胞株や原材料を選定・検査し、望ましくない感染性ウイルスが製造工程に混入する可能性を低減する。
製造工程における内在性ウイルスおよび外来性ウイルスの除去または不活化能力を評価する。
製品または製造工程の中間体について、適切な段階でウイルス汚染の有無を検査する。

これらの層は自由に交換できるものではない。

包括的な細胞バンク試験では、原材料や製造工程を通じて後から混入した汚染を排除することはできません。クリアランス試験で高い対数減少率が得られたとしても、特性が十分に解明されていない材料の使用を正当化するものではありません。医薬品の試験結果が陰性であっても、除去または不活化能力が不十分な工程を補うことはできません。

成熟したウイルス対策戦略は、次の4つの質問に答えるべきである。

どのようなウイルスが存在する可能性があるか、あるいは持ち込まれる可能性があるか？
彼らはプロセスのどの段階に登場する可能性があるだろうか？
それらを防止、検出、除去、または無効化する制御策はどれですか？
1つの対策が失敗した場合、補完的な対策は依然として患者を保護できるのだろうか？

まずは範囲から始めましょう。1つのテンプレートがすべての生物製剤に適合するわけではありません。

Q5A(R2)は主に、組換えDNA技術および体外細胞培養によって製造されるサイトカイン、モノクローナル抗体、サブユニットワクチンなど、ヒトまたは動物由来の細胞株から生産されるバイオテクノロジー製品に適用されます。

今回の改訂では、特定の遺伝子組み換えウイルスベクターおよびウイルスベクター由来製品も対象としており、ただし、当該製品が品質や活性を著しく損なうことなくウイルス除去を経ることが条件となる。例としては、一部のAAVプロセス、バキュロウイルス発現ウイルス様粒子、組換えタンパク質ワクチン、ナノ粒子ベース製品などが挙げられる。

一方、不活化ウイルスワクチン、自己複製能を有する生弱毒化ウイルスワクチン、および細胞療法は、Q5A(R2)の正式な適用範囲外である。ただし、その原則は、細胞療法に使用される生物学的出発物質または原材料に適切に適用される場合がある。

したがって、チームは、製品が遺伝子治療、ワクチン、または細胞由来製品に分類されるという理由だけで、従来のモノクローナル抗体承認パッケージをそのままコピーすべきではありません。まず最初に問うべき点は次のとおりです。

製品自体がウイルスなのか、それともウイルス成分を含んでいるのか？
分析方法によって、製品と潜在的な汚染ウイルスを区別することは可能か？
従来の除去または不活性化の手順でも、製品に損傷を与える可能性はありますか？
製品、細胞基質、ヘルパーウイルス、およびプロセス材料から生じる特有のリスクは何ですか？
Q5A(R2)のどのセクションが適用され、どの質問に製品固有のガイダンスまたは地域別のガイダンスが必要ですか？

Q5A(R2)における「ウイルス」という用語には、プリオンなどの非従来型の伝染性病原体は含まれません。これらのリスクについては、その他の適用される要件に基づき、別途評価を行う必要があります。

細胞基質と原材料からリスクマップを作成する

ウイルス感染リスク評価は、検査項目のリストを作成することから始めるべきではない。まず、汚染がどのようにプロセスに混入する可能性があるかを特定することから始めるべきである。

細胞基質には、内在性ウイルスやレトロウイルス様粒子が含まれている場合があり、また、培養、保管、取り扱いの過程で外来性病原体が混入する可能性もあります。血清、トリプシン、アルブミン、成長因子、その他の生物学的成分など、ヒトまたは動物由来の原材料は、種、地域、供給源、加工方法に関連するリスクをもたらす可能性があります。組換え体や化学的に定義された材料に切り替えることで、一部のリスクは軽減できますが、発現宿主、製造工程、サプライチェーンについては、依然として評価が必要です。

有用なリスクマップは通常、以下の要素を網羅しています。

細胞株の種、組織由来、樹立経緯、および遺伝子改変
マスターセルバンク、ワーキングセルバンク、および体外培養における細胞寿命の限界にある細胞間の関係
原材料の生物学的および地理的起源、供給業者管理、およびウイルス低減処理
培養、収穫、精製における開放型および閉鎖型オペレーション
機器の共有、人員の流れの共有、および事前審査と事後審査の業務の分離
ウイルスを検出できるサンプリングポイントと、ウイルスを除去または不活化できる処理ステップ

ICH Q5Dは細胞基質の由来と特性評価に焦点を当てています。Q5A(R2)は細胞バンク試験と材料管理を工程承認および製品試験と関連付けています。これら2つのガイドラインは、独立した2つのチェックリストではなく、1つの論拠を形成するべきです。

ウイルスの侵入経路を特定してから、予防、検査、駆除の方法を決定します。LuTra Studio

外来性病原体検査：NGSはボタン一つで解決できるものではない

従来のウイルス検査には、in vitroアッセイ、種特異的アッセイ、レトロウイルス検査、電子顕微鏡検査、または細胞基質やプロセスリスクに応じて選択されたその他の方法が含まれる場合があります。Q5A(R2)はNGSを導入し、適切に検証され科学的に正当化されている場合に、特定のin vivoアッセイを含む、選択された従来の検査の代替または補完としてNGSを使用することを支持しています。

NGSは、事前に1つのウイルス標的を選択することなく、核酸配列を広範囲に検索できます。しかし、広範囲な検出が可能だからといって、すべてのウイルスが必ず検出されるとは限りません。結果は、次のような要因に左右されます。

サンプル選択、サンプリング時間、およびウイルス量
核酸抽出およびDNAまたはRNAライブラリーの調製
ヌクレアーゼ処理、濃縮、または増幅
シーケンス深度とスパイクインコントロール
参照データベースの完全性と維持管理
バイオインフォマティクスパイプライン、決定閾値、および環境背景配列
陽性シグナルの確認、およびそれが感染性ウイルスを表しているかどうか

したがって、NGS法は、明確な使用目的から始めるべきである。Q5A(R2)では、代替法として使用する場合は、方法の妥当性確認とマトリックス固有の検証が必要であり、補助法として使用する場合は、方法の適格性評価とマトリックス固有の検証が必要となる。広範囲スクリーニング、特定のアッセイの代替、予期せぬシグナルの調査、細胞基質特性評価のサポートにおいても、必ずしも同じ参照物質、感度、または解釈規則が必要となるわけではない。

NGSの結果が陰性であっても、ウイルスが全く存在しないとは断定できません。また、配列が陽性であっても、複製能力のある感染性ウイルスが存在するとは必ずしも言えません。どちらの結果も、サンプル、解析プロセス、および基礎となる生物学的要因を考慮した上で解釈する必要があります。

ウイルス除去検証：目的は可能な限り最大の対数減少ではない

ウイルス除去試験は、代表的なスケールダウンモデルを用いて、製造工程におけるウイルスの除去または不活化能力を評価するものです。商業施設にウイルスを持ち込むことはなく、また、総対数減少値（LRV）を可能な限り高くすることを目的とした試験であってはなりません。

信頼できる研究デザインでは、以下の点を説明すべきである。

モデルウイルスが選ばれた理由（エンベロープウイルスと非エンベロープウイルス、DNAゲノムとRNAゲノム、サイズ、物理化学的耐性、潜在的なリスクとの関連性を考慮）
スケールダウンモデルが商業プロセスをどのように表しているか
スパイクがプロセス中間体を非現実的に変更することなく測定可能なクリアランスを提供するかどうか
運転パラメータ、負荷、滞留時間、pH、温度、保持時間が、通常の範囲と適切な最悪ケース条件をどのようにカバーしているか
アッセイ感度、細胞毒性、干渉、および反復戦略
サンプリング、物質収支、ウイルスの安定性、および変動性の処理

異なる工程のLRV（信頼性のある定量範囲）は、必ずしも無条件に加算できるとは限りません。2つの操作が同じメカニズムに基づいている場合、同じプロセス変数に反応する場合、または最初の工程後にウイルスが信頼性のある定量範囲を下回る場合、累積クリアランスの解釈にはより注意が必要です。

直交的なクリアランスの方が一般的に説得力がある。低pH不活化とウイルス保持ろ過は異なるメカニズムを使用する一方、クロマトグラフィーは分配または吸着によってウイルスを除去する可能性がある。いずれの操作も、実際のプロセス条件と製品マトリックスの下での証拠が必要である。ステップ名だけでは、固定のLRV（信頼性指標）は得られない。

モデルウイルスから堅牢なプロセスクレームに至るまでのウイルス除去検証のためのエビデンスチェーン

ウイルス除去に関する主張は、モデルウイルスの選択、代表的なスケールダウンモデル、重要なパラメータ、およびアッセイ能力を結びつけるものです。LuTra Studio

プラットフォーム検証は重複した研究を減らすことができるが、包括的な免除ではない。

類似したモノクローナル抗体製造プロセスを複数抱える組織にとって、新しい分子ごとにウイルス除去実験を繰り返すことは、必ずしも最も科学的かつ効率的なアプローチとは言えません。Q5A(R2)は、既存の知識とプラットフォーム検証を正式に組み込むことで、比較可能性とリスクが十分に正当化される場合に、既存のプラットフォームデータを用いて新製品をサポートすることを可能にしています。

その根拠は、単に製品が同一企業に属していることや、すべてがmAbプロセスと呼ばれていることではない。エビデンスの移転可能性については、以下を考慮する必要がある。

細胞基質とウイルスのリスクが同じか同等か
単位操作の原理、装置、および縮小モデル
樹脂、膜、緩衝剤、その他の重要材料
ウイルス除去に影響を与える可能性のある、プロセス中間体のタンパク質濃度、不純物プロファイル、pH、導電率、およびその他の特性
負荷密度、流量、滞留時間、圧力、温度、保持時間
既存のプラットフォーム調査が提案されている運用範囲を網羅しているかどうか
新製品が、クリアランスメカニズムを変更する可能性のある条件を導入するかどうか

差異が確立された設計範囲内、または妥当な最悪ケースの範囲内に収まる場合は、プラットフォームデータによって製品固有の実験を削減できる可能性があります。差異によってウイルス、樹脂、膜、または溶液環境間の相互作用が変化する可能性がある場合は、ブリッジングまたは新たな製品固有の研究が必要になる場合があります。

プラットフォーム検証の価値は、実験を真に新しい不確実性に焦点を当てることにあるのであって、既存の知識を実験を避ける理由に変えることではない。

連続生産は境界条件を変えるが、原理は変えない。

連続生産は、ウイルス安全管理における3つの層を取り除くものではないが、バッチの定義、滞留時間、プーリング、転用、およびプロセス障害の評価方法を変える可能性がある。

バッチプロセスでは、多くの場合、定義された負荷条件と保持条件によって単位操作が記述されます。連続プロセスでは、定常状態、起動、停止、中断、その他の過渡状態の評価も必要となる場合があります。ウイルス除去に関する主張は、実際の物質の流れ、滞留時間分布、サージ容量、監視、および転用決定と関連付けられる必要があります。

検証戦略では、どの運転状態が許容可能な処理を構成するのか、どの材料が分別または廃棄されるのか、そしてスケールダウンモデルまたは小規模モデルがこれらの状態をどのように表現するのかを明確にする必要があります。基本的な期待は変わりません。すなわち、プロセスが主張する運転範囲全体にわたって適切かつ確実なウイルス制御を提供するという、追跡可能な証拠です。

事例：新しいモノクローナル抗体は、既存のプラットフォームのウイルス除去データを利用できるか？

同じ下流工程プラットフォーム（プロテインA捕捉、低pH保持、精製クロマトグラフィー、ウイルスろ過）を使用する3種類のCHO細胞由来モノクローナル抗体（mAb）を保有する企業を考えてみましょう。4つ目のmAbが後期開発段階に入り、チームは既存のウイルス除去パッケージを活用したいと考えています。

合理的な評価は、以下のように進めることができるだろう。

CHO細胞基質、原材料管理、およびウイルスリスクプロファイルが、確立されたプラットフォームと同等であることを確認する。
装置、樹脂または膜、緩衝液、負荷、製品濃度、不純物、および重要な運転範囲について、操作ごとの比較を作成する。
低pH処理工程において、pH、温度、保持時間、混合、中和の各要素がプラットフォームの最悪ケースに含まれるかどうかを判断する。
クロマトグラフィーにおいては、新製品または不純物プロファイルがウイルスの分配、吸着、または突破挙動を変化させる可能性があるかどうかを評価する。
ウイルスろ過においては、サイズ排除だけでなく、凝集、汚染、圧力、流量、およびプロセスの中断についても評価する必要があります。
相違点を、プラットフォームデータで直接カバーできるもの、紙ベースの説明で十分なもの、または橋渡し実験が必要なものに分類する。
規制当局への提出書類では、文脈を無視して古い報告書を引用するのではなく、プラットフォームの証拠、新製品との比較、および残存する不確実性をまとめて提示してください。

新しいモノクローナル抗体のタンパク質濃度が著しく高い場合、緩衝液組成が異なる場合、またはウイルス濾過圧や流量がプラットフォームの範囲外である場合、科学的に適切な対応は、全面的に既存の方法に頼ることでも、完全に同じ方法を繰り返して行うことでもないかもしれません。特定の相違点に合わせて設計された、対象を絞った橋渡し研究が適切でしょう。

プラットフォームデータの活用は、リスク、プロセス条件、および製品マトリックスの比較可能性に依存します。LuTra Studio

CTDモジュール3では、追跡可能なリスク管理証拠連鎖を示す必要がある。

ウイルスの安全性に関する情報は、資料の1つのセクションに埋もれてしまうべきではありません。製品や地域によっては、関連する証拠は通常、以下のセクションに分散して記載されます。

3.2.S.2.3 材料の管理：細胞基質、培地成分、材料の調達および管理
3.2.S.2.4 重要工程および中間体の管理：ウイルス関連のプロセスパラメータ、工程内試験、および受入基準
3.2.S.2.5 プロセス検証および／または評価：ウイルス除去検証、スケールダウンモデル、プラットフォームまたはブリッジングの正当性
3.2.S.2.6 製造プロセス開発：リスク評価、作業の選択、プロセスの進化、および事前知識
3.2.S.3.2 不純物：該当する場合、宿主、プロセス、またはウイルスに関連する不純物
3.2.A.2 外来性病原体の安全性評価：細胞バンクおよび未処理バルク試験、ウイルスアッセイ、および統合された外来性病原体安全性概要

質の高い資料は、単に報告書を羅列するだけではありません。レビュー担当者が、特定された各ウイルスリスクを、その予防、検査、および排除のための管理策、それらの管理策を支える方法、検証、およびライフサイクルにおける取り組み、そして科学的根拠に基づいた残存リスクまで追跡できるようにします。

ライフサイクル管理：プロセスが変わっていないように見えても、前提条件は変化する可能性がある

以下の変更は、ウイルス安全性評価の再実施を促す可能性があります。

新しい細胞バンク、細胞年齢範囲、または細胞基質履歴
原材料供給業者、地理的条件、製造方法、またはウイルス低減処理
培地組成の変更、または動物由来物質から組換え物質への変更
新しい樹脂、膜、フィルターのサプライヤー、または動作範囲
低pH保持、温度、混合、または中和への変更
規模、設備、施設、使い捨て部品、または継続運用戦略
新しい検出技術、参照データベース、または新たなウイルスリスクに関する理解

すべての変更が承認パッケージの完全な再作成を必要とするわけではありませんが、関連するすべての変更は、文書化された影響評価の実施を促す必要があります。元の検証前提条件、現在の運用範囲、および提案された条件を比較検討した上で、対応が文書による正当化、方法の再適格性評価、ブリッジングスタディ、または完全な再検証のいずれであるかを決定する必要があります。

ICH Q5A(R2)ウイルス安全性に関するライフサイクルマネジメント（開発から商業化まで）

ウイルス安全性戦略は、細胞バンク、材料、プロセス、分析技術の変化に合わせて進化していくべきである。LuTra Studio

より包括的な生物製剤管理戦略については、容器閉鎖システム、CCIT、およびE&Lに関するシリーズIXを再確認し、製品の無菌バリアと、ライフサイクル全体にわたってここで議論されているウイルス安全管理を関連付けてください。

結論：ウイルスの安全性は多層防御であり、テスト項目ではない。

ICH Q5A(R2)の最も重要なメッセージは、検査項目のリストが長くなることではありません。それは、チームがリスクに基づいた、相互補完的で追跡可能な戦略を用いて、潜在的なウイルス汚染が適切に管理されていることを示すことが期待されているということです。

成熟した戦略では、以下の点を説明すべきである。

細胞基質および原材料からのウイルスリスクをどのように低減するか
検査プログラムが適切な場所で関連ウイルスを検出する理由
どの工程がウイルスを確実に除去または不活性化するのか
NGSの意図された用途、機能、および解釈の限界
プラットフォームデータが転送可能である理由と、どのような相違点を解消する必要があるか
継続的な製造やライフサイクルの変化が当初の前提を変えるかどうか
CTDモジュール3が証拠をいかにして一つの首尾一貫した議論に統合するか

予防、検出、排除が互いに連携することで、ウイルス安全性は単なる否定的な結果にとどまらず、生物学的製剤の管理戦略において科学的に正当化され、継続的に維持される重要な要素となる。

LuTra Studioは、バイオテクノロジー企業や開発チームが、ウイルスリスク評価、外来性病原体試験戦略、ウイルス除去試験設計、プラットフォームおよびブリッジングの根拠、CTDモジュール3のエビデンスマッピング、ライフサイクル変更評価など、段階に応じたバイオ医薬品CMC戦略を構築できるよう支援します。