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残留宿主細胞DNA・HCP試験基準:数値の出典と試験法の確認項目

残留宿主細胞DNAの「10 ng/dose」と「約200 bp」が、どの文書でどのような範囲で推奨されたものなのか、そして宿主細胞由来タンパク質(HCP)にはなぜ一律の数値限度がないのかを、原文に基づいて整理しました。qPCR・ELISA試験法を選ぶ際に確認すべき項目もあわせて掲載しています。

品質管理・安全性試験 · 作成 2026.10.09 · 最終レビュー 2026.10.09
重要確認事項3点
  1. 10 ng/doseと約200 bpは推奨値であり、適用範囲は文書によって異なります
  2. HCPには一律の数値限度がなく、製品ごとに定めます
  3. 試験法については、宿主特異性、定量限界、抽出回収率、抗体カバレッジを確認します

なぜ試験するのか

細胞を用いて製造するバイオ医薬品には、生産細胞に由来するDNAとタンパク質が残留することがあります。ICH Q6Bは、宿主細胞由来タンパク質(HCP, host cell protein)と宿主細胞DNAを、細胞基材に由来する工程由来不純物(process-related impurity)に分類しています [1][9]。残留DNAは腫瘍原性の可能性と感染性のために [2][3]、HCPは製品の品質・有効性・安全性に影響しうるために管理します [8][9]。

残留DNA:数値の出典

文書文言の要旨対象
WHO TRS 978 Annex 3 (2013)以前の勧告(TRS 878)の上限が非経口1回投与量あたり10 ngであることを示し、DNA断片のサイズと不活化工程も併せて考慮することとしている動物細胞基材を用いて製造する生物学的製剤
FDAガイダンス (2010)非腫瘍原性の連続継代細胞(例:低継代Vero)は非経口で10 ng/dose未満、経口ワクチンは100 µg/dose未満感染症予防用ウイルスワクチン
FDAガイダンス (2020)非腫瘍原性の連続継代細胞の残留DNAは10 ng/dose未満、サイズは約200 bp未満遺伝子治療製品の臨床試験実施申請(IND)
FDA Points to Consider (1997)可能であれば100 pg/dose以下モノクローナル抗体

出典:[2][3][4][5]

  • 上記の数値はいずれも推奨(recommendation)であり、すべての製品に適用される単一の規定ではありません。WHOは、製品ごとの許容限度を、細胞基材の特性、用途、工程がDNAのサイズ・量・活性に及ぼす影響を考慮して、規制当局と協議のうえ定めることとしています [2]。
  • 「約200 bp」は、FDAのガイダンスが機能遺伝子のサイズとして示した値です [3][4]。
  • 腫瘍原性細胞(例:HEK293)を用いる場合は、より厳しい制限が必要となることがあります [3][4]。
  • WHOは、精製が難しい一部の生ウイルスワクチンは10 ng/doseを超えることがあり、これは例外として規制当局と協議すべき事項であると述べています [2]。

HCP:一律の数値限度はありません

HCPに関するガイダンスは数値限度を示しておらず、許容水準は用量・投与経路などの臨床条件に応じて製品ごとに定めます [9][10]。欧州医薬品庁(EMA)のQ&Aは、HCP試験を通常は原薬の規格に含め、上限は臨床的に妥当性が確認された値とするよう案内しています [8]。HCP試験法の詳細は、欧州薬局方2.6.34と米国薬局方<1132>が扱っています [8][9][10]。

試験法

  • 残留DNA:定量PCR(qPCR)が最も広く用いられています [7][11]。米国薬局方<509>は、CHOおよび大腸菌由来の組換え医薬品を対象に、qPCR測定法とその前段階の抽出手順を示しています [6][7]。
  • HCP:複数のHCPを一度に測定する酵素免疫測定法(ELISA)が標準的な試験法です [9][12]。ELISAの抗体はすべてのHCPを認識できるわけではないため、個々のHCPを同定・定量できる液体クロマトグラフィー質量分析(LC-MS)を、直交(orthogonal、原理の異なる補完的な)試験法として併用します [9][12]。

試験法・キットを選ぶ際に確認する点

  • 宿主特異性:生産細胞(CHO、大腸菌、HEK293、Veroなど)に合った試験であるか、他の種のDNAに反応しないかを確認します [6][11]。
  • 感度と定量限界(LOQ):1回投与量を基準とした目標限度より十分に低いかを確認します。FDAの1997年の文書は、10 pgレベルの感度を提案しました [5]。
  • 抽出回収率:タンパク質の多い試料からDNAを抽出した後に測定するため、添加(spike)回収率で抽出効率を確認します [7][11]。
  • 抗体カバレッジ(coverage):ELISAの抗体が当該工程のHCPをどの程度幅広く認識するかを評価しなければなりません [8][9][10]。
  • 汎用試験と工程特異的試験:汎用(generic)の市販キットは開発初期に広く用いられます。カバレッジが不足する場合は、プラットフォームまたは工程特異的(process-specific)ELISAを開発し、規制当局は通常、臨床第3相に入る前にこれを期待します [9][10]。

出典

  1. ICH — Q6B Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for Biotechnological/Biological Products (Step 4, 1999-03-10)
  2. WHO — Recommendations for the evaluation of animal cell cultures as substrates for the manufacture of biological medicinal products and for the characterization of cell banks, TRS 978 Annex 3 (2013)
  3. FDA (CBER) — Guidance for Industry: Characterization and Qualification of Cell Substrates and Other Biological Materials Used in the Production of Viral Vaccines for Infectious Disease Indications (2010-02)
  4. FDA (CBER) — Chemistry, Manufacturing, and Control (CMC) Information for Human Gene Therapy Investigational New Drug Applications (INDs), Guidance for Industry (2020-01)
  5. FDA (CBER) — Points to Consider in the Manufacture and Testing of Monoclonal Antibody Products for Human Use (1997-02-28)
  6. USP — General Chapter <509> Residual DNA Testing, USP-NF公開プレビュー (引用年 2019)
  7. Bioprocess Online — USP Chapter Covers Residual DNA Testing Practices For CHO And E. coli, USP所属の著者(S. Khedkar, B. De Carvalho)による寄稿 (2024-12-03)
  8. EMA — Questions and answers for biological medicinal products: Host cell proteins testing (HCPの項目 2026-07-20更新、ページ 2026-09-25更新)
  9. Pilely K ほか — Monitoring process-related impurities in biologics: host cell protein analysis, Analytical and Bioanalytical Chemistry 414(2):747–758 (2022)
  10. BioProcess International (CASSS CMC Strategy Forum報告、Shahrokh Z ほか) — Science, Risks, and Regulations: Current Perspectives on Host Cell Protein Analysis and Control (2016-09-15)
  11. Zheng W ほか — Development and Validation of Quantitative Real-Time PCR for the Detection of Residual CHO Host Cell DNA and Optimization of Sample Pretreatment Method in Biopharmaceutical Products, Biological Procedures Online 21:17 (2019)
  12. Zhu-Shimoni J ほか — Host cell protein testing by ELISAs and the use of orthogonal methods, Biotechnology and Bioengineering 111(12):2367–2379 (2014)
この記事は公開されている規制・規格・論文を整理した参考資料であり、特定の製品を推奨するものではありません。個別の工程に適用する際は、当該規制の最新の原文と品質部門のレビューに従ってください。
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