脂質ベースの薬物送達の未来

脂質ベースの薬物送達システムは、現代の治療薬の製剤と送達に対するアプローチに革新をもたらしています。薬物送達システムは、薬剤の溶解性、標的化、安定性といった長年の課題に対して有望な解決策を提供します。最近開催されたACS/CASウェビナーでは、CAS、アストラゼネカ、オハイオ州立大学の専門家が、脂質ベースの薬物送達の現状と今後の方向性について議論しました。ウェビナーの録画はこちらからご視聴いただけます。脂質技術が医薬品の未来にどのように貢献しているのかをご覧ください。

ウェビナーのハイライト

チョンチョン・アンジェラ・ジョウ博士はウェビナーの冒頭で、CAS Content Collection™に収録されている20万件以上の科学論文と特許情報から得られた脂質ベースの薬物送達システムに関する包括的な分析を紹介しました。彼女は脂質キャリアの利点として、疎水性薬剤の溶解性の向上、表面修飾による標的化の強化、免疫除去からの保護を挙げました。また、リン脂質、ステロイド、官能化脂質などの脂質の化学的特徴や、それらがリポソーム、ミセル、固体脂質ナノ粒子（LNP）といった様々な送達形式において果たす役割についても解説しました。

アンジェラ博士は、脂質システムの商業的・臨床的な重要性を強調し、特許の動向、疾患への応用（特にがんや感染症）、主要な脂質の合成経路を紹介しました。最後に、脂質ベースの薬物送達システムに関するCASレポートの全文を参照することで、さらに深い洞察が得られると奨励して締めくくりました。

アネット・バック博士は、実世界の創薬・医薬品開発における脂質の応用に焦点を当ててプレゼンテーションを続けました。彼女は脂質ベースの薬物送達システムを、エマルション、小胞系、粒子キャリアに分類し、それぞれが溶解性の向上、循環時間の延長、標的化送達の実現のためにどのように使用されるかについて説明しました。

アネット博士は、アストラゼネカのパイプラインのケーススタディを紹介し、PROTACのような難溶性小分子のバイオアベイラビリティを高めるための脂質ベース製剤の使用や、アンチセンスオリゴヌクレオチド（ASO）などの生物製剤の経口投与について説明しました。また、mRNAや遺伝子編集ツールの送達におけるLNPの中心的役割、特にワクチンや肝臓を標的とした治療における活用についても取り上げました。さらに、肝臓以外の組織を標的とする難しさについても触れ、脂質組成やタンパク質コロナ形成を制御することで肝外送達を実現するための戦略を紹介しました。

彼女は最後に、脂質システムは強力な機能を提供する一方で、その実現には設計、製造、規制の各観点からの慎重な配慮が必要だと指摘し、イノベーションとシンプルさのバランスを取るよう研究者に奨励しました。

ロバート・リー博士（オハイオ州立大学）は、リポソームと脂質ナノ粒子について、学術的視点と産業的視点からプレゼンテーションを行いました。彼はドキシルやオニバイドといったFDA承認済みのリポソーム薬の設計、製造の複雑さ、治療上の利点について解説しました。また、構造的特徴、製剤戦略、マイクロフルイディクスやインピンジメントジェットミキシングなどの製造手法など、mRNA送達のためのLNPの進化について話しました。

自身の研究成果として、標的化とエンドソーム脱出を改善するために設計された5成分LNPシステムであるQTsomes^TMを紹介しました。ロバート博士は、送達の最適化と標的外効果の低減のためには、脂質の形状、電荷、製剤パラメーターの理解が重要であると強調しました。また、大規模製造における課題を強調して締めくくりました。

ウェビナーの最後には、講演者が参加者からの質問に多数回答しました。質問は、脂質の役割や機能、送達可能な薬剤の種類から、それらの限界や将来の展望にまで及びました。

ウェビナーで取り上げられた主な質問：

薬物送達における分岐鎖脂質の役割とは？

COVID-19ワクチンで主に使用されている分岐鎖脂質は、薬物送達を強化する上で重要な役割を果たします。アンジェラ博士は、分岐鎖脂質によって、脂質ナノ粒子と細胞膜がより効果的に融合し、膜の流動性が高まり、トランスフェクションが促進されると説明しました。また、製造時にナノ粒子が安定化し、早期の分解や凝集を防ぐことができます。アネット博士は、新しいイオン化可能な脂質を設計する際の構造活性相関の研究において、分岐の程度が重要なパラメータであると付け加えました。ロバート博士は、脂質の形状の重要性を強調し、分岐鎖脂質がエンドソーム脱出に不可欠な非二重膜相の形成を促進すると指摘しました。

脂質ナノ粒子はどのようにして薬物送達効率を向上させますか？

ロバート博士は、mRNAはオリゴヌクレオチドほど化学的に安定化できないため、脂質ナノ粒子はmRNAの送達にとって特に重要であると説明しました。LNPはmRNAをカプセル化して分解から保護し、細胞への取り込みとエンドソーム脱出を促進します。アネット博士は、LNPなしでもmRNAを送達することは可能だが、効率は非常に低く、標的組織への直接注入が必要となると述べました。アンジェラ博士は、LNPには小分子薬、特にPROTACのような疎水性薬に対しても溶解性とバイオアベイラビリティを向上させる利点があることを補足しました。

脂質ベースのシステムは膵臓がんに使用されるような非常に強力な薬剤も送達できますか？

はい。ボブは膵臓がんに使用されて成功した例としてOnivyde（リポソーム型イリノテカン）を挙げました。リポソームは毒性を軽減し、薬物動態を改善できるため、治療域が狭い強力な薬剤に最適です。しかし、彼は効力の低い薬剤に対して、必要な脂質の投与量が臨床使用には高すぎる可能性があると警告しました。

コレステロールは脂質ナノ粒子においてどのような機能を果たしますか？

コレステロールは脂質二重膜の安定化や膜の流動性の調整に重要です。アンジェラ博士は、コレステロールが分子の移動性を高め、トランスフェクションを助けると説明しました。ロバート博士は、コレステロールは脂質膜の相転移を排除するのに役立ち、低密度リポタンパク質との相互作用を通じて肝臓指向性を向上させる可能性があると付け加えました。アネット博士は、コレステロールは送達を改善する一方で、製剤安定性に影響を及ぼす可能性があるため、バランスを取る必要があると指摘しました。

エクソソームはリポソームの代替となりますか？

エクソソームは天然由来で高い生体適合性を持ちますが、スケーラビリティ、再現性、規制承認の面で大きな課題があります。アンジェラ博士は、リポソームの方が製造や制御が容易であると述べました。アネット博士は、エクソソームは複雑な生物製剤であり、標準化が困難であると指摘しました。ロバート博士もこれに同意し、エクソソームはまだ開発の初期段階にあり、規制上のハードルに直面していると付け加えました。

脂質ナノ粒子、ポリマーナノ粒子、ハイブリッドシステムのうち、将来の薬物送達ではどれが主流になりますか？

3つすべてにそれぞれの役割があります。アネット博士は、脂質システムとポリマーシステムには用途に応じてそれぞれ有用性があり、現時点では毒性の低い脂質システムがmRNA送達に有利であると説明しました。アンジェラ博士は、脂質とポリマー、あるいは無機材料を組み合わせて機能性を高めたハイブリッドシステムに関するCASの分析結果を紹介しました。ロバート博士は、ポリエチレングリコール（PEG）自体がポリマーであり、多くのLNPが本質的にハイブリッドであると付け加え、天然脂質の生体適合性が大きな利点であると強調しました。

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薬物送達における脂質についてのCASレポート全文を読み、詳細なデータ、トレンド、洞察のスナップショットをご覧ください。ウェビナーの録画とスライドについては、こちらからアクセスできます。