非臨床試験の評価設計では、最初に「何を明らかにしたいか」を定め、その問いに合わせてモダリティ、標的・作用機序、病期、モデル、評価項目を組み合わせる必要があります。
ここでは、CROの会社情報を単純に比較するのではなく、科学的な検証課題から、曝露、標的結合・作用確認、薬力学、薬効、トランスレーショナルバイオマーカー、安全性までを横断的に整理しています。
淡い黄色の列は、評価設計の中心となる項目です。検証課題に対し、曝露から安全性までの評価を一つのパッケージとして検討します。
同じ疾患領域でも、病期、モダリティ、標的、使用するモデルによって、必要な評価項目や注意点は変わります。以下の表では、代表的な組み合わせと確認項目を整理しています。
表は上下左右にスクロールしてご覧いただけます。
| 疾患・領域 | 病期・評価段階 | モダリティ | 標的 | 作用機序(MoA) | モデル | 動物種 | 科学的な検証課題 | 曝露 | 標的結合・作用確認 | 薬力学(PD) | 薬効 | トランスレーショナルバイオマーカー | 安全性 | 評価技術 | 陽性対照・ベンチマーク | 科学的留意点 | 必要な根拠 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 腫瘍免疫 | Established tumor | 抗体医薬 | PD-1 | PD-1/PD-L1 blockade | Syngeneic tumor | Mouse | 免疫チェックポイント阻害で抗腫瘍効果が出るか | Serum PK | PD-1 receptor occupancy/binding blockade | CD8 activation、Ki-67、IFN-γ、Granzyme B | Tumor volume、TGI、regression、survival | Peripheral/tumor immune phenotype | Clinical pathology、histopathology、cytokine-related findings | Flow cytometry、IHC、bioanalysis、tumor measurement | anti-PD-1(モデル感受性に応じ設定) | Target antibodyのmouse cross-reactivityと腫瘍株感受性を確認 | 文献+Provider validation data |
| 腫瘍免疫 | Established tumor | 抗体医薬 | PD-1 | PD-1/PD-L1 blockade | Humanized mouse | Mouse | ヒト特異的抗PD-1抗体の薬理を評価できるか | Serum PK | Human PD-1 occupancy/binding | Human T-cell activation、cytokines | Tumor burden、survival | Human immune-cell phenotype | GVHD、cytokine-related findings、tissue pathology | Flow cytometry、IHC、bioanalysis | 製品・モデルごとに設定 | Donor variability、human immune reconstitution、GVHDを考慮 | Provider validation data+文献 |
| MASH | MASH~線維化 | 低分子/抗体/核酸等 | 各薬剤標的 | 標的依存 | STAM™ | Mouse | 代謝異常を背景に炎症・線維化を改善するか | PK/tissue exposure | 標的依存 | 標的下流biomarker | Histology、fibrosis、liver injury、metabolic phenotype | ALT/AST、lipid、circulating biomarker | Clinical chemistry、histopathology | Histology、IHC、qPCR、biochemistry | 目的・病期・MoAに応じ設定 | HCCまで見るか、MASH・線維化で止めるかによって評価時点が変わる | Model validation+文献 |
| MASH | 線維化進展 | 低分子/抗体/核酸等 | 各薬剤標的 | 抗線維化/代謝改善等 | WD+CCl4 | Mouse | ongoing injury下で抗線維化作用があるか | PK/liver exposure | 標的依存 | Fibrogenic pathway marker | Fibrosis area、collagen、α-SMA、liver injury | ALT/AST、fibrosis biomarkers | Clinical chemistry、pathology | Sirius Red/Masson、IHC、qPCR、biochemistry | 目的に応じ設定 | 食餌、CCl4 dose、開始時の線維化stageを揃える必要がある | Provider protocol+validation data |
| MASH | 線維化優位 | 低分子/抗体等 | 各薬剤標的 | 抗線維化 | CCl4 fibrosis | Mouse/Rat | 代謝要因を切り離して直接的な抗線維化作用を見る | PK/tissue exposure | 標的依存 | Fibrosis pathway marker | Collagen、α-SMA、fibrosis area、hydroxyproline | Fibrosis biomarker | Pathology、clinical chemistry | Histology、IHC、qPCR、biochemical assay | 目的に応じ設定 | 代謝性MASHを再現するモデルではない | 文献+Provider protocol |
| IPF | Inflammatory-to-fibrotic phase | 低分子/抗体/核酸等 | 各薬剤標的 | 抗線維化/抗炎症等 | Bleomycin | Mouse/Rat | 肺線維化を抑え、必要に応じて肺機能も改善するか | PK/lung exposure | 標的依存 | Target-pathway marker | Ashcroft、collagen/Hyp、lung function | BALF、circulating/tissue fibrosis marker | Body weight、clinical observation、pathology | Histology、IHC、BALF、qPCR、lung function | nintedanib/pirfenidone等を目的別に検討 | 予防・治療デザイン、自然退縮、誘導法、肺葉差に注意 | 文献+Provider validation data |
| CKD/腎線維化 | Post-injury fibrosis | 低分子/抗体/核酸等 | 各薬剤標的 | 抗線維化/抗炎症 | UUO | Mouse/Rat | 腎線維化経路への直接作用があるか | PK/kidney exposure | 標的依存 | Fibrosis/inflammation pathway marker | Fibrosis area、α-SMA、collagen | Kim-1等の腎障害marker | Histopathology、body weight/clinical observation | Histology、IHC、qPCR | 目的に応じ設定 | 閉塞腎のため、腎機能readoutの解釈に制限がある | 文献+Provider protocol |
| CKD/DKD | Diabetic kidney disease | 低分子/抗体/核酸等 | 各薬剤標的 | 代謝改善/腎保護等 | db/db | Mouse | 糖尿病を背景とする腎障害を改善するか | PK | 標的依存 | Target-pathway marker | uACR、renal pathology、renal function-related endpoints | Urinary/serum renal biomarkers | Clinical chemistry、pathology | Urine chemistry、histology、IHC、qPCR | 目的に応じ設定 | 病期、週齢、系統条件によって腎表現型が変わる | 文献+Provider validation data |
| 核酸医薬 | Target knockdown | ASO/siRNA | RNA target | Knockdown/splice modulation | Disease-specific model | Species dependent | 標的組織で十分にノックダウンできるか | Plasma/tissue exposure | Target RNA reduction/engagement | mRNA/protein knockdown | Disease-specific efficacy endpoint | Circulating/tissue target biomarker | Liver/kidney and sequence/class-related safety as appropriate | qPCR/ddPCR、protein assay、bioanalysis、pathology | Sequence/target-specific benchmark | Species homology、delivery、標的組織分布が重要 | 規制ガイドライン+文献 |
| mRNA | Protein expression | mRNA/LNP | Encoded target | Protein expression | Disease-specific model | Species dependent | 目的組織へ送達され、機能タンパク質が発現するか | mRNA/LNP or expressed-protein exposure | Delivery/expression | Encoded protein/downstream biomarker | Disease-specific endpoint | Expression biomarker | Innate immune、local/systemic toxicity | qPCR/ddPCR、protein assay、bioanalysis、biodistribution | Platform/target-specific benchmark | LNP分布、発現持続、自然免疫活性化を分けて評価 | 規制ガイドライン+文献 |
| ADC | Target-positive tumor | ADC | Tumor antigen | Targeted payload delivery | Xenograft/PDX/other suitable tumor model | Mouse | 標的選択的にpayloadを届け、抗腫瘍効果を示すか | ADC/total Ab/payload PK | Binding/internalization | Payload PD/target modulation | TGI、regression、survival | Tumor target expression/circulating marker | On-target/off-tumor、payload-related toxicity | IHC、bioanalysis、tumor measurement、pathology | Reference ADC/payload comparator where appropriate | Target expression density、internalization、payload sensitivityが重要 | 文献+Provider validation data |
| CAR-T/細胞治療 | Target-positive tumor | 細胞治療 | Cell-surface antigen | Cell-mediated cytotoxicity | Humanized/xenograft/suitable model | Mouse | 細胞が増殖・持続し、腫瘍へ移行して抗腫瘍効果を示すか | Cell kinetics/persistence | CAR+ cells/target interaction | Expansion、activation、cytokines | Tumor burden、survival | Peripheral/tumor immune-cell kinetics | CRS-like signals、off-target tissue injury | Flow cytometry、imaging、qPCR、cytokine assay、pathology | Product-specific benchmark | Trafficking、persistence、target expression、model immune contextが重要 | 規制ガイドライン+文献 |
公開情報や検証情報がない項目は、「非対応」と判断せず、受託先への確認が必要な項目として扱います。
本表は、代表的な評価設計を比較しやすく整理したものです。実際に必要となる試験、評価項目、動物種、モデル、陽性対照、技術、根拠資料は、被験物質の特性や開発段階によって異なります。具体的な試験計画は、専門家や受託先と相談のうえ決定してください。
新薬開発において、非臨床試験の質と効率は、臨床成功率やコスト、スピードに直結します。特に近年では、「ヒト外挿性の高いデータ」「国際申請に通用する信頼性」「創薬初期での的確な絞り込み」といったニーズが高まり、CRO(医薬品開発受託機関)選びにも戦略性が求められるようになりました。
本記事では、非臨床の目的ごとにおすすめの3社を厳選して紹介していきます。