テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価...

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テムセル HS CTD 2 部(モジュール 22.4 非臨床試験の概括評価 JCRファーマ株式会社

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Page 1: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

テムセル HS注

CTD 第 2部(モジュール 2)

2.4 非臨床試験の概括評価

JCRファーマ株式会社

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Page 3: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

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目次

2.4 非臨床試験の概括評価 ......................................................................................................... 6

2.4.1 非臨床試験計画概略 .................................................................................................... 6

2.4.1.1 非臨床試験計画概略 .............................................................................................. 6

2.4.1.2 非臨床試験に用いた試験系の妥当性 .................................................................... 8

2.4.1.3 非臨床試験で用いた被験物質について................................................................. 9

2.4.2 薬理試験 ..................................................................................................................... 10

2.4.2.1 効力を裏付ける試験 ............................................................................................ 10

2.4.2.1.1 JR-031の免疫調節作用 ............................................................................... 10

2.4.2.1.2 JR-031の細胞遊走能 ................................................................................... 10

2.4.2.1.3 JR-031における免疫原性に関わる因子...................................................... 10

2.4.2.2 安全性薬理試験 ................................................................................................... 10

2.4.2.3 考察及び結論 ........................................................................................................ 11

2.4.3 薬物動態試験 .............................................................................................................. 11

2.4.3.1 分析法 ................................................................................................................... 11

2.4.3.2 分布 ...................................................................................................................... 11

2.4.3.2.1 体内分布予備検討試験 .................................................................................. 11

2.4.3.2.2 体内分布試験 ............................................................................................... 12

2.4.3.3 考察及び結論 ....................................................................................................... 12

2.4.4 毒性試験 ..................................................................................................................... 14

2.4.4.1 単回投与毒性試験 ............................................................................................... 14

2.4.4.2 反復投与毒性試験 ............................................................................................... 14

2.4.4.3 局所刺激性試験 ................................................................................................... 15

2.4.4.4 その他の毒性試験 ............................................................................................... 15

2.4.4.4.1 免疫毒性試験 ............................................................................................... 15

2.4.4.4.2 染色体検査 ................................................................................................... 15

2.4.4.4.3 軟寒天コロニー形成試験 ............................................................................. 15

2.4.4.5 考察及び結論 ....................................................................................................... 15

2.4.5 総括 ............................................................................................................................ 18

2.4.5.1 薬理試験 .............................................................................................................. 18

2.4.5.2 薬物動態試験 ....................................................................................................... 18

2.4.5.3 毒性試験 .............................................................................................................. 18

2.4.6 結論 ............................................................................................................................ 19

2.4.7 参考文献 ..................................................................................................................... 19

Page 4: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

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Page 5: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

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用語の定義

用語 定義・解説

ARLG オートラジオルミノグラフィ (autoradioluminography)

Con A Concanavalin A

DCB ドナーセルバンク (donor cell bank)

JR-031 の製造工程における重要中間体

DMSO ジメチルスルホキシド (dimethylsulfoxide)

FBS ウシ胎児血清 (fetal bovine serum)

FoxP3 制御性 T細胞で特異的に発現する転写因子 (forkhead box P3)

GVHD 移植片対宿主病 (graft-versus-host disease)

HLA ヒト白血球抗原 (human leukocyte antigen)

hPBMC ヒト末梢血単核細胞 (human peripheral blood mononuclear cell)

IAR 投与関連反応 (infusion associated reaction)

IDO インドールアミン 2,3-ジオキシゲナーゼ (indoleamine 2,3-dioxygenase)

IFN-γ インターフェロン γ (interferon γ)

IGF-1 インスリン様成長因子 1 (insulin-like growth factor 1)

JCR JCR ファーマ株式会社。hMSC 製剤 (JR-031) の製造販売承認申請者又は製造業者。2014

年 1 月 1 日に日本ケミカルリサーチ株式会社より社名変更した。

JR-031 JCR の hMSC 製剤(JCR の hMSC の開発コードとして用いる場合もある)又はその本質

MHC 主要組織適合性遺伝子複合体 (major histocompatibility complex)

MMP マトリックスメタロプロテアーゼ (matrix metalloproteinase)

MSC / hMSC 間葉系幹細胞 (mesenchymal stem cell) / ヒト間葉系幹細胞 (human mesenchymal stem cell)

Osiris 社 Osiris Therapeutics Inc.

hMSC の技術導入に関して JCR とライセンス契約を締結した米国の企業

PCR ポリメラーゼ連鎖反応 (polymerase chain reaction)

PDGF 血小板由来増殖因子 (platelet-derived growth factor)

PGE2 プロスタグランジン E2 (prostaglandin E2)

Prochymal Osiris 社(又は Mesoblast 社)が販売する hMSC 製剤の商標

rMSC ACI ラット間葉系幹細胞

RT1 ラットの主要組織適合性遺伝子複合体

SCID マウス 重症複合免疫不全 (severe combined immunodeficiency) マウス

TIMP 内因性 MMP 阻害因子 (tissue inhibitor of metalloproteinase)

TLR Toll 様受容体 (toll-like receptor)

Page 6: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

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2.4 非臨床試験の概括評価

2.4.1 非臨床試験計画概略

2.4.1.1 非臨床試験計画概略

JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

養して得られる hMSC である。JR-031 は T 細胞の活性化・増殖を抑制することにより免疫調節

作用を示すと考えられ、また、MHC クラス I 及びクラス II 分子の発現レベルが低く、T 細胞の

活性化に必要な共刺激分子を発現していない等から、臨床において患者との MHC 型(HLA 型)

の適合性に関係なく投与することが可能である。これらの特性から、JCR では JR-031 を造血幹

細胞移植に伴う主要な合併症である GVHD の治療薬として開発を進めてきた。本薬は非自己由

来の細胞組織利用製品に該当することから、「細胞・組織を利用した医療機器又は医薬品の品質

及び安全性の確保について」(平成 11 年 7 月 30 日 医薬発第 906 号)に基づき細胞・組織を加

工した治験薬の品質及び安全性に関する確認を申請し、平成 19 年 6 月 21 日付で指針適合の確

認を受けた(薬食発第 0621007 号)。これにより平成 21 年 1 月 19 日に標準治療抵抗性の急性

GVHD を適応症とする第 I/II 相試験(JR-031-201/202 試験)が開始されるに至った。そして、平

成 23 年 12 月 17 日には、第 I/II 相試験の結果に基づき、ステロイド抵抗性の急性 GVHD 患者を

対象にした第 II/III 相試験(JR-031-301 試験)が開始された。

JR-031 の製造販売承認申請にあたり実施した非臨床試験を表 2.4.1-1 に示す。

表 2.4.1-1 JR-031の製造販売承認申請にあたり実施した非臨床試験一覧

試験項目 適用規制 実施施設 記載箇所

効力を裏付ける試験

JR-031 によるヒト T 細胞増殖抑制作用 信頼性基準 b) JCR 4.2.1.1.1

JR-031のヒト T細胞増殖抑制作用に対する PGE2合成

阻害剤の影響

信頼性基準 b) JCR 4.2.1.1.2

JR-031 のヒト T 細胞増殖抑制作用に対する IDO 阻害

剤の影響

信頼性基準 b) JCR 4.2.1.1.3

JR-031 の制御性 T 細胞誘導能の評価(PCR) 信頼性基準 b) JCR 4.2.1.1.4

JR-031 の制御性 T 細胞誘導能の評価(フローサイト

メトリーによる解析)

信頼性基準 b) JCR 4.2.1.1.5

JR-031 における TLR ファミリーの発現確認及びその

機能性評価

信頼性基準 b) JCR 4.2.1.1.6

JR-031 における抗炎症因子遺伝子の発現誘導の確認 信頼性基準 b) JCR 4.2.1.1.7

JR-031 における細胞遊走に関わる接着関連因子の解

析(PCR)

信頼性基準 b) JCR 4.2.1.1.8

JR-031 における細胞遊走に関わる接着関連因子の解

析(フローサイトメトリーによる解析)

信頼性基準 b) JCR 4.2.1.1.9

トランズウェルを用いた JR-031 の細胞遊走能の評価

と阻害剤の影響

信頼性基準 b) JCR 4.2.1.1.10

JR-031 における免疫原性に関わる細胞表面マーカー

の確認

信頼性基準 b) JCR 4.2.1.1.11

安全性薬理試験

ACI ラット由来間葉系幹細胞の安全性薬理試験

ラットの中枢神経系に及ぼす影響 a)

GLP あああああああああ

ああああああ

4.2.1.3.1

ACI ラット由来間葉系幹細胞の安全性薬理試験

ラットの呼吸系に及ぼす影響 a)

GLP あああああああああ

ああああああ

4.2.1.3.2

a) ああああああああ、b) 申請資料の信頼性の基準(薬事法施行規則第 43 条)、c) ああああああああああああ

Page 7: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

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表 2.4.1-1 JR-031の製造販売承認申請にあたり実施した非臨床試験一覧(続き)

試験項目 適用規制 試験実施施設 記載箇所

薬物動態試験

SCID マウスにおける 51Cr 標識ヒト由来間葉系幹細胞

の単回静脈内投与後の体内分布予備試験

なし ああああああああ 4.2.2.3.1

SCID マウスにおける 51Cr 標識ヒト由来間葉系幹細胞

の単回静脈内投与後の体内分布

信頼性基準 b) ああああああああ 4.2.2.3.2

毒性試験

Acute toxicity study of ACI rat bone marrow-derived

mesenchymal cells in Fischer ratsa)

GLP ああああああああ 4.2.3.1.1

2-Week pilot multiple dose, range finding study of ACI rat

strain mesenchymal stem cells administered via

intravenous infusion in Fischer 344 female ratsa)

non-GLP ああああああああ 4.2.3.2.1

13-Week subchronic study of ACI rat strain mesenchymal

stem cells administered via intravenous infusion in Fischer

344 rats

GLP ああああああああ 4.2.3.2.2

JR-031の SCIDマウスを用いた 4週間間歇静脈内投与

毒性試験及び 9 週間回復性試験

GLP ああああああああ 4.2.3.2.3

染色体検査 d) 治験薬 GMP JCR 2.3.S.2.5.4.4

2.3.S.2.5.6

軟寒天コロニー形成試験 d) 治験薬 GMP JCR 2.3.S.2.5.4.5

2.3.S.2.5.6

a) ああああああああ、b) 申請資料の信頼性の基準(薬事法施行規則第 43 条)

d) あああああああああああああああ

効力を裏付ける試験では、JR-031 の GVHD 治療効果における主要な薬理作用と考えられる免

疫調節作用に加え、JR-031 の炎症部位への遊走能及び免疫原性に関与する因子について検討し、

本薬の GVHD 治療効果における作用機序について考察した。

安全性薬理試験では、静脈内投与された JR-031 が最初に通過する微小循環系は肺であること

から、ラットを用い同種異系 MSC の呼吸系に及ぼす影響を検討した。また、本薬の急性的な輸

注毒性を詳細に検討する目的で、Irwin の多次元観察に準じてラットの一般症状及び行動に及ぼ

す MSC 投与の影響を検討した。

薬物動態試験では、51Cr で標識した JR-031 を、異種細胞や組織の移植に対する拒絶が少ない

ことが知られている SCID マウスに静脈内投与し、定量的全身 ARLG 及び摘出した組織の放射

能測定により、本薬を静脈内投与した際の体内分布の経時的変化を検討した。

毒性試験では、本薬が患者との MHC 型(HLA 型)の適合性に関係なく投与されること、ま

た、免疫調節作用が本薬の GVHD 治療効果に貢献する主要な薬理作用であることを踏まえ、ま

ず、ラットにおいて同種異系 MSC を投与し、一般毒性評価に加えレシピエントの免疫系に及ぼ

す影響を検討した。次に、JR-031 を静脈内投与した際、投与した細胞が、複数の器官・組織に

おいて少なくとも 28日間生存することが示唆された SCIDマウスに JR-031を反復静脈内投与し、

JR-031 の安全性を評価した。特に、多彩な細胞への分化能を有する幹細胞である JR-031 を生体

に投与した際、何らかの部位に生着し異所性組織形成を引き起す可能性は否定できないことか

ら、異所性組織形成の可能性について病理組織学的に検討した。

投与した細胞による腫瘍形成やがん化の可能性について、JR-031 は体外で拡大培養した正常

細胞であることからその可能性は非常に低いと考えられるが、ドナーから採取した骨髄液中に

形質転換細胞が混入する可能性は完全には否定できず、その混入リスクはドナーごとに異なる。

形質転換細胞は拡大培養を重ねることにより目的細胞より優位に増殖すると考えられるため、

Page 8: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

- 8 –

DCB を製剤の継代数を超えた継代数まで培養した細胞を用い、細胞が遺伝学的に正常であるこ

とを確認することが、投与された細胞自身による腫瘍形成やがん化のリスクを最小限に抑える

ために重要と考えられる。以上の考えから、DCB ごとに製剤の継代数を超えて増殖させた細胞

について、染色体検査及び軟寒天コロニー形成試験を実施し、細胞が遺伝学的に正常であるこ

とを確認した。さらに、ラットにおける同種異系 MSC の反復投与試験及び SCID マウスにおけ

る JR-031 の反復投与試験において、投与した MSC による腫瘍形成やがん化の可能性について

病理組織学的に検討した。

効力を裏付ける試験及び薬物動態試験は、「申請資料の信頼性の基準」(薬事法施行規則第 43

条、平成 17 年 3 月 23 日 厚生労働省令第 37 号)に従い実施した。安全性薬理試験は、「安全性

薬理試験ガイドライン」(平成 13 年 6 月 21 日 医薬審発第 902 号)に従い、「医薬品の安全性に

関する非臨床試験の実施の基準に関する省令」(平成 9 年 3 月 26 日 厚生省令第 21 号)を遵守

して実施した。毒性試験は、「医薬品の安全性に関する非臨床試験の実施の基準に関する省令」

(平成9年3月26日 厚生省令第21号)又はU.S. Food and Drug Administration, 21CFR Part 58, Good

Laboratory Practice for Nonclinical Laboratory Studies を遵守して実施した。染色体検査及び軟寒天

コロニー形成試験は、「治験薬の製造管理、品質管理等に関する基準(治験薬 GMP)について」

(平成 20 年 7 月 9 日 薬食発第 0709002 号)及び「治験薬の製造管理及び品質管理基準及び治験

薬の製造施設の構造設備基準(治験薬 GMP)について」(平成 9 年 3 月 31 日 薬発第 480 号、

薬食発第 0709002 号の適用に伴い廃止)を遵守して実施した。同種体性幹細胞医薬品である

JR-031 の非臨床評価に際し留意すべき事項については、「ヒト(同種)体性幹細胞加工医薬品等

の品質及び安全性の確保について」(平成 24 年 9 月 7 日 薬食発 0907 第 3 号)に従った。特に

留意すべき事項として、in vivo 非臨床試験に用いる試験系の妥当性について次項に記載した。

2.4.1.2 非臨床試験に用いた試験系の妥当性

生物薬品の in vivo 非臨床試験では、通常、臨床で使用する原薬又は製剤を、適切な動物種、

すなわち、被験物質が薬理学的活性を示す動物に投与し実施される。しかしながら、被験物質

がヒト由来細胞の場合、動物に投与すると異種細胞に対する強い免疫応答が惹起されると予想

され、必ずしも意義のある結果が得られるとは限らない。このような状況において、動物実験

で得られる結果から、ヒト由来細胞を臨床使用した際の有効性や安全性を予測する上で有用な

知見を得る手段として次の 2 つが考えられる。

1)同種試験系:被験物質として動物由来 MSC を投与する方法

臨床において、本薬が患者との MHC 型の適合性に関係なく投与されることを考慮し、試験

系と同一種で系統の異なる、すなわち MHC 型が異なる動物由来の MSC を被験物質に用いるこ

とにより、同種 MSC の有効性や安全性を予測する上で参考となる知見が得られると考えられる。

毒性試験及び安全性薬理試験においては、同種試験系としてラットを選択し、Fischer 344 ラ

ット (RT1: l) に ACI ラット (RT1: a) 由来 MSC (rMSC) を投与した試験結果を、JR-031 の安全

性を考察するための参考資料とした。被験物質となる rMSC は、ACI ラット骨髄液中に含まれ

る接着性細胞を選択的に拡大培養して製造され、hMSC と同様に脂肪細胞、骨芽細胞及び軟骨

細胞への分化能を有し、MSC の主要な薬理作用である T 細胞増殖抑制作用を有することが確認

されている 1), 2)。これらのことから、rMSCは生物学的特性において少なくとも部分的には hMSC

Page 9: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

- 9 –

に類似しており、同種試験系としてラットを用いて実施した毒性試験及び安全性薬理試験結果

を、JR-031 の安全性を考察するための参考資料として用いることは妥当と判断した。

一方、MSC の免疫調節作用メカニズムはヒトとラット又はマウスでは異なることが報告され3)、また、ラット及びマウスの GVHD モデルにおける同種異系 MSC の投与による抗 GVHD 効

果については、一定した見解が得られていない 4)-7)。以上のことを考慮し、JR-031 の細胞・組

織加工医薬品等の品質及び安全性の確認申請(平成 18 年 8 月 28 日付)では、あああああああ

ああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああ

ああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああああ

ああああああああああああああああああああああああ。

2)異種試験系:免疫不全動物に JR-031 を投与する方法

前述のとおり、同種試験系の結果から JR-031 の臨床使用に際しての安全性を予測する上で参

考となる一定の知見が得られると考えられるが、動物由来 MSC は JR-031 のモデルであり同等

品ではない。そこで、異種試験系としてヒト由来細胞の造腫瘍性試験や移植実験にも用いられ

る免疫不全動物である SCID マウスを用いることにより、JR-031 を静脈内投与した際の体内分

布や毒性を直接評価することとした。SCID マウスは異種細胞に対する拒絶が少ないことから、

JR-031 を投与した場合に何らかの部位に生着し、そこで異所性組織形成を引き起す可能性や、

投与した MSC による腫瘍形成やがん化の可能性についても病理組織学的に検討することが可

能である。一方で、本試験系では被験物質が免疫系に与える影響を評価することはできない。

以上のように、非臨床試験において、ヒト由来細胞を臨床使用した際の体内動態や安全性を

予測する上で有用な知見を得るための手段は、いずれも完全なものではない。このような状況

において、JR-031 の毒性評価に際しては、本薬が患者との MHC 型の適合性に関係なく投与さ

れることを踏まえ、まずラットを用い、同種異系 MSC の一般毒性評価に加え、宿主免疫系に及

ぼす影響、さらに、呼吸系、一般症状及び行動に及ぼす影響を検討し、本薬の安全性を考察す

るための参考資料とした。次に、SCID マウスに JR-031 を投与することにより、本薬の体内動

態及び毒性を評価した。

2.4.1.3 非臨床試験で用いた被験物質について

毒性試験及び安全性薬理試験で用いた rMSC は、ACI ラット骨髄中に含まれる接着性の有核

細胞を選択的に拡大培養後、細胞凍結保存液として 5%ラット血清又は 5%ウシ胎児血清及び

10% DMSO を含む酢酸リンゲル液懸濁し、凍結保存した。投与に際しては、解凍後、媒体(細

胞凍結保存液又は 1.9%ラット血清及び 3.7% DMSO を含有する酢酸リンゲル液)にて所定の細

胞濃度に希釈し静脈内投与した。染色体検査及び軟寒天コロニー試験では、JR-031 の DCB を

前培養し用いた。

SCID マウスを用いた JR-031 の体内分布試験では、DCB を継代培養して 51Cr で標識した後、

媒体(1.7%ヒト血清アルブミン及び 3.75% DMSO を含有する重炭酸リンゲル液)にて所定の細

胞濃度に希釈し静脈内投与した。SCID マウスを用いた JR-031 の反復投与毒性試験では、JR-031

製剤を解凍後、生理食塩液及び媒体(1.7%ヒト血清アルブミン及び 3.75% DMSO を含有する重

炭酸リンゲル液)にて所定の細胞濃度に希釈し静脈内投与した。

効力薬理試験では、JR-031 の製剤または DCB を前培養し用いた。

Page 10: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

- 10 –

2.4.2 薬理試験

2.4.2.1 効力を裏付ける試験

2.4.2.1.1 JR-031の免疫調節作用

2.4.2.1.1.1 JR-031の T細胞増殖抑制作用

JR-031 は、hPBMC との共培養により、抗 CD3/CD28 抗体刺激によって誘発される T 細胞増

殖を抑制した。JR-031 の T 細胞増殖抑制作用は、PGE2合成阻害剤又は IDO 阻害剤の添加によ

り減弱したことから、本作用には、JR-031 が分泌する PGE2や活性化 T 細胞との相互作用によ

って産生誘導される IDO が関与することが示された。MSC による T 細胞増殖抑制には、トリ

プトファンの IDO 代謝物キヌレニンが関与することが知られていることから 9)、JR-031 の同作

用においてもキヌレニンの関与が考えられる。

2.4.2.1.1.2 JR-031の制御性 T細胞誘導能

CD4 陽性細胞を JR-031 と共培養することにより、CD4 陽性かつ CD25 陽性細胞の比率は増加

し、FoxP3 遺伝子発現の増加が認められた。本結果より、JR-031 は CD4 陽性細胞から制御性 T

細胞への分化を誘導することが示された。

2.4.2.1.1.3 JR-031における抗炎症因子遺伝子の発現誘導

JR-031 は、IFN-γ受容体、TLR3 及び TLR4 を発現していることが確認され、IFN-γ、TLR3 又

は TLR4 アゴニストで刺激することにより IDO1 遺伝子の顕著な発現誘導が観察された。

2.4.2.1.2 JR-031の細胞遊走能

JR-031 において、血管内皮細胞への接着に関与する、細胞接着分子インテグリン α4、インテ

グリン β1、ケモカイン受容体 CXCR4 及び血管の基底膜や細胞外マトリックスの分解に関与す

るマトリックスメタロプロテアーゼ関連の遺伝子群 (MMP2、MMP14、TIMP1、TIMP2) が発現

していることが確認された。in vitro 細胞遊走アッセイにおいて、FBS を細胞誘引物質として用

いることにより JR-031 の細胞遊走が観察された。JR-031 の細胞遊走には、PDGF、IGF-1 及び

MMP が関与することが示された。

2.4.2.1.3 JR-031における免疫原性に関わる因子

JR-031 において、MHC クラス I 分子は無刺激条件でも発現が認められたが、その発現レベル

は低かった。また、MHC クラス I 分子は IFN-γ刺激により発現が増加した。MHC クラス II 分

子は無刺激条件では発現していないが、IFN-γ刺激により発現が誘導された。しかし、その発現

レベルは低かった。共刺激分子 CD40、CD80 及び CD86 は、いずれも IFN-γ刺激の有無に関係

なく発現は認められなかった。

2.4.2.2 安全性薬理試験

ラットに rMSC(生存率 40.3%)を総細胞数として 5, 15 又は 45×106個/kg の用量で単回静脈

内投与し、rMSC の中枢神経系(Irwin の多次元観察法)及び呼吸系(呼吸数及び換気量)に及

ぼす影響を検討した。その結果、rMSC は、45×106個/kg までの投与により、ラットの一般症状

及び行動に影響を及ぼさなかった。呼吸系に対して、45×106個/kg の投与では呼吸数の増加と 1

回換気量の減少がみられたが、分時換気量の減少は認められなかった。また、15×106個/kg まで

Page 11: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

- 11 –

の投与では、ラットの呼吸系に影響を及ぼさなかった。

2.4.2.3 考察及び結論

JR-031 は、PGE2や IDO の産生及び制御性 T 細胞の誘導等、複数の機序によりドナー由来の

活性化 T 細胞機能を抑制することによって GVHD 治療効果を発現すると推察される。また、

JR-031 は遊走能を有し、生体に投与された際、血管内皮細胞に接着後、基底膜及び細胞外マト

リックスを分解し、血管外へ遊走して組織内へ浸潤すると推察される。さらに、JR-031 は、MHC

クラス I 及びクラス II 分子の発現レベルが低く、T 細胞の活性化に必要な共刺激分子を発現し

ていないことに加え、自身の持つ免疫調節作用によりレシピエントの同種免疫応答を抑制して

免疫拒絶を遅延又は回避する可能性が考えられる 10)。

安全性薬理試験において、rMSC はラットの中枢神経系に対して影響を及ぼさなかった。呼

吸系に対しては、高用量(45×106個/kg)の投与では呼吸数の増加と 1 回換気量の減少が認めら

れたが重篤なものではなかった。本結果より、JR-031 の中枢神経系及び呼吸系に及ぼす影響は

少ないと考えられる。

2.4.3 薬物動態試験

51Cr で標識した JR-031 を雌雄 SCID マウスに静脈内投与し、定量的全身 ARLG 及び摘出組織

の放射能測定により、本薬を静脈内投与した際の体内分布の経時的変化を評価した。投与後の

死細胞は、内因性の細胞成分と同様に代謝・排泄されると考えられるため、代謝及び排泄試験

は実施しなかった。

2.4.3.1 分析法

定量的全身 ARLG では、51Cr-JR-031 投与後、所定の時間に作製した全身凍結乾燥切片を 51

Cr

の検量線試料切片とともにイメージングプレートに密着させ 4 日間露出した。バイオ・イメー

ジングアナライザーで読み取り、全身 ARLG を作成した。ARLG から組織中放射能濃度(Bq/mL

又は g)を算出後、投与液の放射能及び細胞の各濃度を基に組織中細胞濃度(個相当/mL 又は g)

を算出した。

摘出組織の放射能測定では、51Cr-JR-031 投与後、所定の時間に摘出した各組織をチューブに

入れて重量測定し、放射能測定試料とした。組織中放射能の測定はガンマーカウンターを用い

て行い、各組織の計測値 (cpm) を検量線に当てはめて組織放射能濃度(kBq/mL 又は g)を算

出した。血液中濃度は、血漿と血液残渣の計測値から算出した。51Cr 放射能基準日から減衰補

正(51Cr の半減期:27.7 日)を行った後、投与液の放射能及び細胞の各濃度を基に組織中細胞

濃度(個相当/mL 又は g)を算出した。

なお、死細胞などから遊離した 51Cr は体内で再利用されることなく尿中に排泄されることか

ら 11)、血漿及び膀胱尿以外の組織で検出される放射能は、51Cr-JR-031 生細胞の分布を反映する

と考えられる。

2.4.3.2 分布

2.4.3.2.1 体内分布予備検討試験

SCIDマウスを用いた 51Cr-JR-031単回投与後の体内分布試験における用量設定を目的として、

雄性 SCID マウスに予定臨床用量(2×106個/kg)又はその 10 倍量の 51

Cr-JR-031 を単回静脈内投

Page 12: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

- 12 –

与した時の放射能分布を定量的全身 ARLG により評価した。いずれの用量においても投与後 2

時間の放射能は肺で最も高く、同 24 時間から 168 時間には脾臓、肝臓、骨髄又は肺などに分布

し、中枢神経系、眼球及び精巣では検出されなかった。予定臨床用量では、バイオ・イメージ

ングアナライザーの検出限界により、肺、肝臓、脾臓及び骨髄以外の大部分の組織で放射能が

検出されなかったが、体内分布のプロファイルは 10 倍量投与時と同様であることが確認された

ため、SCID マウスを用いた 51Cr-JR-031 単回投与後の体内分布試験における 51

Cr-JR-031 の投与

量を JR-031 の予定臨床投与量の 10 倍である 20×106個/kg に設定した。

2.4.3.2.2 体内分布試験

雌雄 SCID マウスに 51Cr-JR-031(20×10

6個/kg)を単回静脈内投与後、経時的な放射能の分布

を定量的全身 ARLG 及び摘出組織の放射能濃度測定により評価した。

定量的全身 ARLG の結果、投与後 2 時間の放射能は雌雄とも主に肺に分布し、膀胱尿にも遊

離 51Cr と考えられる高濃度の放射能が認められた。24 時間後には雄で脾臓、肝臓、肺及び骨髄

の順に、雌では肝臓、脾臓、骨髄及び肺の順に血中より高濃度に検出されたが、その他の臓器

では放射能はほとんど検出されなかった。その後、各組織中の放射能濃度は雌雄ともに投与後

72 時間から 336 時間にかけて著変なく推移し、投与後 672 時間まで脾臓、肝臓、骨髄又は肺に

おいて分布が確認された。

組織中放射能濃度測定の結果、投与後 2 時間の放射能は ARLG 同様、雌雄とも主に肺に分布

し、24 時間後の雄で肺、脾臓、肝臓及び腎臓の順に、雌では肝臓、脾臓、肺及び腎臓の順に血

中より高濃度に検出された。脾臓、肝臓及び肺における放射能分布は、投与後 672 時間まで維

持された。

組織中放射能濃度から算出された組織分布率 (% of dose) は、投与後 2 時間の肺において雄で

35.5%、雌では 40.4%と高い値を示し、その後変動はあるもののほぼ経時的に低下し、投与後 672

時間にそれぞれ 0.854 及び 1.35%となった。一方、肝臓、腎臓及び脾臓への分布率は、投与後

24 時間にかけて増加が認められ、雄でそれぞれ 13.6, 0.790 及び 0.650%(投与後 2 時間値との比

1.6~10.5 倍)、雌では 13.1, 0.735 及び 0.419%(同 1.1~2.5 倍)であった。投与後 672 時間まで

分布が維持された肝臓、脾臓及び肺における総分布率は雄で 10.5%、雌では 14.2%であった。

51Cr-JR-031 は、中枢神経系、眼球及び卵巣を除く生殖器系にはほとんど検出されず、生殖器

を除く組織への分布において、顕著な性差は認められなかった。

以上、雌雄 SCID マウスに静脈内投与した 51Cr-JR-031 は、投与 2 時間後に肺に最も高濃度に

分布し、投与後 24 時間以降には、肺、肝臓、脾臓、腎臓及び骨髄などに高濃度に分布した。一

方、中枢神経系、眼球及び卵巣を除く生殖器系には、ほとんど検出されなかった。投与 672 時

間後においても、肝臓、脾臓、骨髄又は肺に放射能が残存したことから、静脈内投与された51

Cr-JR-031 は、これらの組織において、少なくとも 672 時間生存することが示唆された。

2.4.3.3 考察及び結論

SCID マウスに静脈内投与された 51Cr-JR-031 は、雌雄とも投与後 2 時間の肺に最も高濃度に

分布した。肝臓、脾臓、骨髄、腎臓又は心臓などにおいても血液より高濃度で検出されたこと

から、51Cr-JR-031 は循環血中から速やかに各組織へ分布すると考えられた。これは毛細血管の

内径と比べ明らかに大きな MSC の粒径による物理的な要因と、細胞接着分子を介した血管内皮

Page 13: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

- 13 –

細胞への接着によって引き起こされると考えられている 12)。これまで、静脈内投与された MSC

の大部分は肺でトラップされ、治療に有効となる数の細胞が標的となる炎症又は組織損傷部位

へ移行しないと懸念されていた 12)。しかしながら本試験において、投与後 24 時間には肺におけ

る 51Cr-JR-031 の分布が急激に減少し、肝臓や脾臓などでは反対に増加することが示されたこと

から、静脈内投与された JR-031 は肺へ高濃度に分布するが、それは一過性で、他の組織へ徐々

に移行・再分布すると考えられる。

投与後 72 時間から 336 時間にかけて、各組織における 51Cr-JR-031 の分布は雌雄ともに著変

なく推移し、投与後 672 時間においても主に脾臓、肝臓、骨髄又は肺に認められた。投与後 672

時間における 51Cr-JR-031 の分布率 (% of dose) は、雌雄とも肝臓で最も高く、総投与細胞数の

約 9~12%が検出された。本結果から、投与された 51Cr-JR-031 の一部は、これらの組織におい

て少なくとも 28 日間生存することが示唆された。なお、中枢神経系、眼球及び卵巣を除く生殖

器系には、51Cr-JR-031 はほとんど検出されなかったことから、これらの器官系に影響が及ぶ可

能性は非常に低いと考えられる。

体内分布試験における投与量は、バイオ・イメージングアナライザーの検出感度を考慮し、

予定臨床用量(2×106個/kg)の 10 倍量に設定した。予備検討試験において、雄性 SCID マウス

に 2×106個/kg及び 20×10

6個/kgで単回静脈内投与した 51Cr-JR-031の体内分布のプロファイルは

同様であることが確認され、SCID マウスを用いた JR-031 の 4 週間反復静脈内投与試験及び 9

週間回復性試験においても JR-031の 2×106個/kg及び 20×10

6個/kg各投与群全例で毒性学的に意

義のある変化は認められなかったことから、予定臨床用量の 10 倍量は単回静脈内投与後の体内

分布や組織内濃度へ影響を及ぼす用量ではないと考えられた。以上より、SCID マウスを用いた51

Cr-JR-031 の体内分布試験成績は、JR-031 の臨床使用時における体内分布を予測するために有

用と考えられる。

臨床において、静脈内投与された hMSC の動態については十分に理解されていないが、投与

直後は肺に高濃度に分布し、徐々に肝臓や脾臓へ移行することが観察されている 13)。また、循

環血液中には投与直後を除いて検出されず、速やかに組織へ分布することが示唆されており 14)、

今回の SCID マウスを用いた試験成績と類似する。また、同種 MSC を投与された GVHD 患者

を含む 15 名から採取された剖検検体について、ドナーDNA を PCR 法で検査した結果、陽性検

体は MSC 投与からの経過時間に伴い減少し、多くは投与後 50 日以内、最長で同 87 日に採取さ

れた検体で陽性であったが、同 112 日以降では検出されず、各組織に分布した同種 MSC は長期

間生着しないことが示されている 15)。

以上 SCID マウスにおける 51Cr-JR-051 の体内動態試験の成績より、静脈内へ投与された

51Cr-JR-031 は、投与直後には肺に高濃度に分布したが、これらの細胞は他の組織へ徐々に移行

し、投与後 672 時間においては主に肝臓、脾臓、骨髄又は肺に分布した。また、同種 MSC を

GVHD 等の患者に静脈内投与した後の体内分布に関する報告より、種々の組織に分布した同種

MSC は長期間生着することなく徐々に減少すると考えられる 15)。これらの結果から、JR-031

の臨床使用において、静脈内投与され肺に初期分布した JR-031 は、肺でトラップされることな

く徐々に他の組織へ移行するが、投与した細胞が長期間生着する可能性は低いと考えられる。

Page 14: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

- 14 –

2.4.4 毒性試験

2.4.4.1 単回投与毒性試験

ラットに rMSC(生存率 81~94%)を総細胞数として 10, 40 又は 65×106個/kg の用量で単回静

脈内投与した(投与液量:5 mL/kg、投与速度:0.8 mL/分)。65×106個/kg では、赤色尿などが主

に雌で認められたが、rMSC 投与に起因した死亡例はなく、重篤な毒性変化は認められなかっ

た。また、40×106個/kg 以下では、rMSC 投与に関連する変化は認められなかった。以上の結果

から、本試験における rMSC の無作用量は 40×106 個/kg であり、最大非致死量は 65×10

6 個/kg

と判断された。

2.4.4.2 反復投与毒性試験

反復投与試験ではラットを用いた rMSC の 2 週間反復静脈内投与予備試験(13 週間亜慢性試

験の用量設定試験)及び 13 週間亜慢性試験(投与期間:8 週間)、並びに SCID マウスを用いた

JR-031 の 4 週間反復静脈内投与試験及び 9 週間回復性試験を実施した。

ラットにおける 2 週間反復静脈内投与予備試験では、rMSC を生細胞数として 10, 20 又は

50×106個/kg の用量で週 2 回計 5 回投与した(投与液量:5 mL/kg、約 2 分間で投与)。20×10

6

個/kg 以下では死亡は認められず、一般状態、体重及び摂餌量に rMSC 投与に関連する変化はみ

られなかった。50×106個/kg では、活動性の低下、呼吸困難、前肢又は後肢の機能異常、虚脱、

正向反射の消失、眼球の蒼白化などが認められ、体重及び摂餌量の低値もみられた。本群では

初回投与時から死亡が認められ、4 回目の投与後までに全例が死亡した。病理組織学的検査で

は、細胞塞栓が脳、心臓、肺、肝臓、腎臓及び脾臓などに認められ、脳、心臓及び腎臓では塞

栓周囲組織の変性又は壊死を認める個体がみられた。20×106個/kg 以下では死亡例はなく、また、

重篤な毒性は認められなかったことから、本試験における rMSC の最大耐量は 20×106個/kg と

判断された。本結果より「ラットにおける同種異系 MSC の反復静脈内投与による 13 週間亜慢

性試験」における高用量を 20×106個/kg に設定した。

ラットにおける rMSC の 13 週間亜慢性試験では、rMSC を生細胞数として 2, 10 又は 20×106

個/kg の用量で、週 2 回 4 週間の計 9 回投与後に剖検(中間剖検)、又は週 2 回 4 週間投与後、

引続き週 1 回 4 週間の計 13 回投与し、最終投与の 5 週間後に剖検した(最終剖検)。投与液量

は 5 mL/kg とし、約 2 分間で投与した。10×106個/kg 以上で、活動性の低下、正向反射の消失、

呼吸促迫、全身皮膚の蒼白又は赤色尿などが認められ、10×106個/kg 群の雄 2 例及び 20×10

6個/kg

群の雌雄各 2 例が投与開始 30 日目までに死亡した。投与頻度を週 2 回から週 1 回に減じた投与

5週目以降では、これらの臨床所見及び死亡は認められなかった。中間剖検において、2×106個 /kg

以上で肺に軽度の細胞塞栓が認められたが、最終剖検では本所見はほとんど認められず、特に

2×106 個/kg では血栓や炎症を伴うこともなかった。また、rMSC 投与による宿主免疫系に対す

る有害な影響は認められなかった。以上の結果より、本試験における rMSC の無毒性量は 2×106

個/kg と判断された。

SCID マウスを用いた JR-031 の 4 週間反復静脈内投与試験及び 9 週間回復性試験では、本薬

(生存率 86~97%)を総細胞数として 2 又は 20×106個/kg の用量で週 2 回 4 週間の計 8 回静脈内

投与した(投与液量:5 mL/kg、投与速度:1.2 mL/分)。本薬の投与に関連した変化として、20×106

個/kg 群の雌雄において、肺胞壁に投与した MSC と考えられる大型細胞が投与期間終了時に認

められたが、極軽度であり、うっ血、出血、炎症などは認められず、また、本所見は 9 週間の

Page 15: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

- 15 –

休薬期間終了時には認められなかった。以上の結果より、本試験における本薬の無毒性量は

20×106個/kg と判断された。

いずれの試験においても、投与した MSC による異所性組織形成、腫瘍形成又はがん化などを

示唆する所見は認められなかった。

2.4.4.3 局所刺激性試験

ラットにおける rMSC の反復静脈内投与による 13 週間亜慢性毒性試験において、投与部位に

おける出血、単核細胞浸潤及び血栓の出現頻度又は重症度が、rMSC 投与群において対照群と

比べ高く、rMSC 投与による軽度の刺激性が示唆された。本所見には回復性がみられ、さらに、

SCID マウスにおける JR-031 の 4 週間反復静脈内投与試験及び 9 週間回復性試験では、投与部

位において本薬の刺激性を示唆する所見は認められなかった。これらの結果から、本薬の静脈

内投与において、安全性上問題になるような刺激性はないと判断された。

2.4.4.4 その他の毒性試験

2.4.4.4.1 免疫毒性試験

ラットにおける rMSC の反復静脈内投与による 13 週間亜慢性毒性試験において、同種異系

MSC 投与による宿主免疫系に対する影響を評価した。末梢血白血球サブセット、T 細胞依存性

抗体産生及び脾細胞の Con A 反応性に対し、rMSC 投与の影響は認められなかった。2×106個/kg

以上の群の雌雄で、脾細胞の in vitro 増殖/代謝活性の亢進が認められ、さらに同種抗体が検出

されたが、抗体産生に伴う有害な影響は認められなかった。

2.4.4.4.2 染色体検査

試験した DCB 4 ロット全てにおいて、製剤の継代数を超えて培養しても染色体異常は認めら

れず、試験した全てのロットにおいて染色体異常細胞の混入リスクは非常に低いと考えられる。

2.4.4.4.3 軟寒天コロニー形成試験

試験した DCB 5 ロット全てにおいて、製剤の継代数を超えて培養しても軟寒天中でのコロニ

ー形成は認められず、試験した全てのロットにおいて形質転換細胞の混入リスクは非常に低い

と考えられる。

2.4.4.5 考察及び結論

ラットを用いた rMSC の単回及び反復静脈内投与試験において、主な所見として、肺の循環

障害に起因すると考えられる変化、血管内溶血によるヘモグロビン尿、種々の組織における細

胞塞栓や血栓形成による局所循環障害に起因すると考えられる変化が認められ(表 2.4.4-1 参

照)、反復静脈内投与試験では死亡が認められた。一方、JR-031 を SCID マウスに 4 週間反復投

与した後 9 週間の回復性を検討した試験では、死亡は認められず、肺胞壁に投与した MSC と考

えられる大型細胞が投与期間終了時に認められた以外に、本薬投与に関連した変化は認められ

なかった。

Page 16: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

- 16 –

表 2.4.4-1 ラットにおける rMSCの単回及び反復静脈内投与試験で認められた主な所見の分類

推定される発現機序に基づく分類 主な所見

肺における循環障害に起因すると考えられる変化 一般状態

呼吸の異常、活動性低下、虚脱、正向反射の消失又

は減退、皮膚の冷感、眼球の蒼白、全身皮膚の蒼白

病理組織学的検査

肺における細胞塞栓及び血栓

血管内溶血に起因すると考えられる変化 赤色尿

細胞塞栓及び血栓形成による局所循環障害に起因す

ると考えられる変化

一般状態

前肢又は後肢の機能異常

病理組織学的検査

脳及び脊髄:軸索/ミエリン変性、神経細胞変性/

壊死

心臓:心筋変性/壊死

腎臓:尿細管変性/壊死、再生尿細管

表 2.4.4-2 にラット及び SCID マウス反復投与試験及び本薬臨床試験における MSC の投与速

度を示す。ラットの反復投与試験では、肺の循環障害に起因すると考えられる呼吸の異常や死

亡が発現した 10, 20 及び 50×106個/kg 群における投与速度は、それぞれ 6.25, 12.5 及び 31.3×10

6

個/kg/分であり、SCID マウスにおける本薬反復投与試験の高用量群(20×106個/kg)における投

与速度(4.8×106 個/kg/分)よりも速い速度で投与された。以上のことから、ラット試験でみら

れた所見の多くは、主に肺毛細管の内径と比べ著しく大きな粒子径 16)を有する MSC を、大量

に急速静脈内投与したことに原因すると考えられる。

死因について、ラットの 2 週間反復投与試験では、50×106個/kg 群において呼吸困難、虚脱、

正向反射の消失、皮膚の冷感又は眼球の蒼白化などが主に投与日に認められ、病理組織学的検

査では肺に細胞塞栓や血栓形成が認められた。また、ラットの 13 週間亜慢性試験においても呼

吸促迫、活動性の低下、正向反射の消失又は全身皮膚の蒼白などが認められ、細胞塞栓や血栓

が肺に認められた。以上のことから、肺毛細管の内径と比べ著しく大きな粒子径を有する MSC

が、高用量で急速に投与されたことにより肺の循環障害が誘発され、呼吸不全によって死亡に

至ったと推察された。

本薬の SCID マウス反復投与試験における無毒性量は 20×106個/kg であり、予定されている臨

床投与量 2×106個/kg との間に 10 倍の安全域が存在するが、ラットの 13 週間亜慢性試験におけ

る無毒性量は、予定されている臨床投与量と同じ 2×106個/kg であり、十分な安全域は得られな

かった。しかしながら、ラット試験では、1.25×106 個/kg/分の速度で投与されたのに対し、臨

床では、0.3×106個/kg/分と緩徐に投与されるため、ラット試験において 10×10

6個/kg 以上の投

与群でみられたような所見が、臨床において重篤な副作用として発現する可能性は極めて低い

と考えられる。

Page 17: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

- 17 –

表 2.4.4-2 ラット及び SCID マウス反復投与毒性試験及び JR-031 臨床試験における MSC の投

与速度(概算)

投与量(×106個/kg)a)

投与速度(×106個/kg/分)b)

ラットにおける

rMSCの 2週間反復

投与試験 c)

ラットにおける

rMSC の 13 週間亜

慢性試験 c)

SCIDマウスにおけ

る JR-031 の 4 週間

反復投与及び 9 週

間回復性試験 d)

JR-031 臨床試験 e)

2 1.25 0.48 0.3

10 6.25 6.25

20 12.5 12.5 4.8

50 31.3

a) ラット試験では rMSC を生細胞数換算で、SCID マウス試験及び臨床試験では JR-031 を総細胞数として投与

b) 総細胞数で表示。ラット試験では rMSC の生存率を 80%として総細胞数を算出

c) rMSC(2, 10, 20 又は 50×106個/5 mL/kg)を 2 分間で投与

d) JR-031(2 又は 20×106個/5 mL/kg)を 1.2 mL/分で投与

e) JR-031 製剤 (72×106個/10.8 mL/bag)を生理食塩液で 2.67 倍に希釈して 6 mL/分で投与(5.2.5.2.3 参照)。体重を

50 kg として算出

レシピエントの免疫応答に起因すると考えられる変化として、ラットの 13 週間亜慢性試験で

は同種抗体産生が認められた。しかしながら、本薬の急性 GVHD 患者を対象とした臨床試験で

は、IAR などの同種抗体の産生が疑われる有害事象の発生は認められず、また、Osiris 社が実施

した Prochymal の臨床試験では、IAR が報告されたのは Prochymal が投与された約 500 名のうち

1 名のみであった(2.7.4 参照)。以上のことから、本薬の臨床使用に際し、同種抗体の産生が関

与する有害事象の発生するリスクは非常に低いと考えられる。

本薬による腫瘍形成及びがん化の可能性について、DCB ごとに製剤の継代数を超えて増殖さ

せた細胞について、染色体検査及び軟寒天コロニー形成試験を実施した結果、検査した DCB ロ

ットの全てにおいて、染色体異常や形質転換細胞は認められず、製剤の継代数を超えて増殖さ

せた場合でも細胞は遺伝学的に正常であることが確認された。また、rMSC を投与したラット

の 13週間亜慢性試験及び本薬を SCID マウスに 4週間反復投与した後 9 週間の回復性を検討し

た試験において、投与した MSC による異所性組織形成を示唆する所見、腫瘍形成やがん化が懸

念されるような所見は認められなかった。臨床的にも、本薬及び Osiris 社によって実施された

Prochymal の試験において、投与された MSC による異所性組織形成、腫瘍形成及びがん化を示

唆する有害事象は認められていない(2.7.4 参照)。以上のことから、本薬の臨床使用において、

投与される MSC による異所性組織形成、腫瘍形成及びがん化のリスクは非常に低いと考えられ

る。

JR-031 製剤に細胞凍結保護剤として添加した DMSO は、日本国内で医薬品添加物としての使

用前例はないことから、新規添加物に該当する。DMSO の安全性については、ラット及び SCID

マウスを用いた毒性試験における対照群(媒体投与)の結果から、以下のとおり考察する(詳

細は 2.6.6 参照)。

ラットの反復投与試験において、媒体に含まれる DMSO に起因すると考えられるヘモグロビ

ン尿が一過性に認められたが、重篤なものではなかった。また、JR-031 を SCID マウスに 4 週

間反復投与した後 9 週間の回復性を検討した試験においては、DMSO に起因すると考えられる

変化は認められなかった。DMSO は医薬品添加物としての国内での使用実績はないが、移植に

用いる臍帯血や末梢血幹細胞に凍結保護剤として 5~10%添加され 17), 18)、国内外ですでに多く

の使用実績がある。本薬の臨床使用により投与される DMSO 量 (0.03 mL/kg) は、末梢血幹細

Page 18: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

- 18 –

胞移植における投与実績の範囲内であり 18)、本薬の臨床試験においても DMSO に関連すると推

察される問題となる有害事象は認められなかった(2.7.4 参照)。以上のことから、本薬の臨床

使用に際し、DMSO に起因する重篤な副作用が発現する可能性は非常に低いと考えられる。

2.4.5 総括

2.4.5.1 薬理試験

JR-031 の GVHD 治療効果における主要な作用機序について、JR-031 は、生体内において炎症

部位を感知してその部位に集簇し、炎症性サイトカインなどによって活性化され、PGE2や IDO

の産生及び制御性 T 細胞の誘導等、複数の機序によりドナー由来の活性化 T 細胞機能を抑制す

ることによって GVHD 治療効果を発現すると推察される。また、JR-031 は、MHC クラス I 及

びクラス II 分子の発現レベルが低く共刺激分子を発現していないことに加え、自身の有する免

疫調節作用により患者の同種免疫応答を抑制して免疫拒絶を遅延又は回避する可能性が考えら

れる。このことが JR-031 による MHC バリアーを超えた治療を可能していると推察される。

安全性薬理試験において、rMSC はラットの中枢神経系に対して影響を及ぼさなかった。呼

吸系に対しては、高用量(45×106個/kg)の投与では呼吸数の増加と 1 回換気量の減少が認めら

れたが重篤なものではなかった。本結果より、臨床使用において本薬がこれらの器官系に関連

した重篤な副作用を誘発する可能性は低いと考えられた。

2.4.5.2 薬物動態試験

雌雄 SCID マウスに静脈内投与した 51Cr-JR-031 は、投与後 2 時間には、肺に最も高濃度に分

布し、投与後 24 時間以降には、肺、肝臓、脾臓、腎臓及び骨髄などに高く分布した。一方、中

枢神経系、眼球及び卵巣を除く生殖器系には、ほとんど検出されなかった。投与 28 日間後にお

いても、肝臓、脾臓、骨髄又は肺に放射能が残存したことから、静脈内投与された 51Cr-JR-031

は、これらの組織において、少なくとも 28 日間生存することが示唆された。

また、同種 MSC を GVHD 等の患者に静脈内投与した後の体内分布に関する報告より、種々

の組織に分布した同種 MSC は長期間生着することなく徐々に排除されると考えられる 15)。こ

れらの結果から、JR-031 の臨床使用において、静脈内投与され肺に初期分布した JR-031 は、肺

でトラップされることなく徐々に他の組織へ移行するが、投与した細胞が長期間生着すること

はなく、異所性組織形成やがん化などの細胞が長期にわたり生着することに起因する潜在的リ

スクは非常に低いと考えられる 15)。

2.4.5.3 毒性試験

ラットを用いた rMSC の単回及び反復静脈内投与試験において、主な所見として、肺の循環

障害に起因すると考えられる変化、血管内溶血によるヘモグロビン尿、種々の組織における細

胞塞栓や血栓形成による局所循環障害などが認められ、反復投与試験では、肺の循環障害によ

る呼吸不全に原因すると考えられる死亡が認められた。また、ラット 13 週間亜慢性試験におけ

る無毒性量は、予定されている臨床投与量と同じ 2×106個/kg であり、十分な安全域は得られな

かった。しかし、ラット試験において 10×106 個/kg 以上でみられた所見は、肺毛細管の内径と

比べ著しく大きな粒子径を有する MSC を大量に急速投与したことに起因すると考えられ、

JR-031 を SCID マウスに比較的緩徐に静脈内投与した試験では認められなかった。臨床では、

Page 19: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

- 19 –

本薬は 2×106個/kg の用量で緩徐に投与されるため、ラット試験でみられたような所見が重篤な

副作用として発現する可能性は非常に低いと考えられる。

ラットの 13 週間亜慢性試験において、rMSC の反復静脈内投与により、末梢血リンパ球サブ

セット、T 細胞依存性抗体産生及び脾細胞の Con A 反応性に対し影響は認められなかった。ま

た、本試験では同種抗体産生が認められたが、抗体産生に伴う有害な影響は認められなかった。

JR-031 の DCB ごとに製剤の継代数を超えて増殖させた細胞について、染色体検査及び軟寒

天コロニー形成試験を実施した結果、検査した DCB ロットの全てにおいて、染色体異常や形質

転換細胞は認められず、製剤の継代数を超えて増殖させた場合でも細胞は遺伝学的に正常であ

ることが確認された。また、rMSC を投与したラットの 13 週間亜慢性試験及び本薬を SCID マ

ウスに 4 週間反復投与した後 9 週間の回復性を検討した試験において、投与した MSC による異

所性組織形成を示唆する所見、腫瘍形成やがん化が懸念されるような所見は認められなかった。

凍結保護剤として添加される DMSO の安全性について、ラットの反復投与試験において

DMSO に起因すると考えられるヘモグロビン尿が一過性に認められたが、重篤なものではなか

った。また、本薬を SCID マウスに 4 週間反復投与した後 9 週間の回復性を検討した試験にお

いては、DMSO に起因すると考えられる変化は認められなかった。

以上の結果から、本薬の臨床使用に際しては、用法・用量を遵守することにより、安全性上

懸念となるような事象が発現するリスクは非常に低いと考えられる。

2.4.6 結論

JR-031 は、生体内へ投与された際、種々の炎症シグナルを受けることによって、PGE2や IDO

の産生及び制御性 T 細胞の誘導等、複数の機序によって免疫反応を調節することにより GVHD

治療効果を発現すると推察される。

静脈内へ投与された JR-031 は投与直後には肺に一過性に分布するが、これらの細胞は他の組

織へ徐々に移行すると考えられる。また、投与した細胞が長期間にわたり生着する可能性は低

いと考えられる。

JR-031 の臨床使用に際し、好ましくない免疫反応が生じるリスク、異所性組織形成、腫瘍形

成及びがん化のリスク、凍結保護剤として添加された DMSO に起因する重篤な副作用が発現す

るリスクは非常に低いと考えられ、用法・用量を遵守することにより、安全性上懸念となるよ

うな事象が発現するリスクは非常に低いと考えられる。

2.4.7 参考文献

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Page 20: テムセル HS 注...2.4 非臨床試験の概括評価 - 6 – 2.4 非臨床試験の概括評価 2.4.1 非臨床試験計画概略 2.4.1.1 非臨床試験計画概略 JR-031 は、健常成人骨髄液から分離した有核細胞中に含まれる接着性細胞を選択的に拡大培

2.4 非臨床試験の概括評価

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