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技術 医薬品製造支援システム及び医薬品製造支援方法

出願人 株式会社日立製作所
発明者 渋谷啓介松尾俊明
出願日 2014年5月30日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2016-523070
公開日 2017年4月20日 (1年7ヶ月経過) 公開番号 WO2015-181966
状態 特許登録済
技術分野 特定用途計算機 医療・福祉事務
主要キーワード 製造プロセス制御 溶存二酸化炭素濃度 輸送温度 製造制御 製造支援システム 品保管庫 輸送条件 低溶存酸素
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (15)

課題・解決手段

製造できる医薬品の多様性を向上させるために、医薬品を製造する医薬品製造工場(20)において、医薬品を生成する細胞株培養環境の制御を行うプラント制御装置(2)を制御する中央管理装置(1)を、有することを特徴とする。そして、この中央管理装置(1)は、患者検査結果に関する分析データ(91)に基づいて、プラント制御装置(2)を制御する。さらに、中央管理装置(1)は、交通情報ナビゲーション装置(3)へ送信し、送信された交通情報を基に、医薬品を配送する配送車配送ルート検索するナビゲーション装置(3)を有する。

概要

背景

高齢化社会進展生活習慣病の増加、国民医療費の増大等、医療分野を取り巻く環境は大きく変化している。こうした中、患者遺伝的背景生理状態、疾患の状態等を考慮して、患者個々に最適な治療法を設定する個別化医療への動きがある。

通常、患者は、体に異変感じると病院に行き、病院内で検査を受け、その検査結果を基に医師診察を受ける。また、患者は必要に応じて手術や薬の処方を受ける。一方、個別化医療では、各個人に適した医療を受けるために、検査で各個人の遺伝子情報体内代謝物が測定され、科学的に実証されている情報とが比較されて、医師が治療法や投与薬が決定される。

より具体的には、医師は、まず、コンパニオン検査薬で、患者に適切な薬を判別し、その患者に対して薬効が高く、副作用の少ない薬を投与する。個別化医療では、従来の万人に効く薬から、個人に適した薬へと医薬品の性質代わるため、1種類の医薬品を大量に生産する製造から多品種の医薬品を少量製造する形式に変わることが予想される。この際、薬局少量多品種の医薬品を在庫管理することは困難となり、個別化医療に向けた新しい製造、流通システムが必要となる。

また、医薬品の品質に関しても、従来の医薬品は万人に効き、副作用が少なければよいため、薬が完全に均一でなくとも許容される場合があった。例えば、抗体医薬品では、動物細胞が用いられることにより、抗体医薬品が製造されるが、動物細胞内で医薬品に修飾される糖鎖には分布が生じ、必ずしも均一の医薬品が製造されるわけではない。そのため、従来の医薬品は、糖鎖修飾の分布が一定の分布を維持していれば許容されていた。しかし、この糖鎖修飾は、薬効に寄与し、また個人ごとに副作用を及ぼす危険性もある。そこで、個別化医療では、糖鎖修飾に関してもより一層の品質管理をする必要性がある。

このような個別化医療に対して、特許文献1に記載の技術が開示されている。
特許文献1には、患者に関係する情報を受け取り、この情報を基に薬剤調合済み、すなわち、できあがっている医薬品の混合を制御する個別化された医薬品の生産のためのシステム及び方法が開示されている。

概要

製造できる医薬品の多様性を向上させるために、医薬品を製造する医薬品製造工場(20)において、医薬品を生成する細胞株培養環境の制御を行うプラント制御装置(2)を制御する中央管理装置(1)を、有することを特徴とする。そして、この中央管理装置(1)は、患者の検査結果に関する分析データ(91)に基づいて、プラント制御装置(2)を制御する。さらに、中央管理装置(1)は、交通情報ナビゲーション装置(3)へ送信し、送信された交通情報を基に、医薬品を配送する配送車配送ルート検索するナビゲーション装置(3)を有する。

目的

本発明がなされたのであり、本発明は、製造できる医薬品の多様性を向上させることを課題とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

医薬品を生成する細胞株培養環境の制御を行うプラント制御装置を備えて前記医薬品を製造する医薬品製造工場における前記プラント制御装置と、外部から入力された情報を基に、前記プラント制御装置を遠隔制御する管理装置と、を、有することを特徴とする医薬品製造支援システム

請求項2

前記管理装置は、患者検査結果に関する情報に基づいて、前記プラント制御装置を遠隔制御することを特徴とする請求項1に記載の医薬品製造支援システム。

請求項3

前記管理装置は、外部へ情報を送信する際、外部から前記患者の個人情報を参照できないよう、前記情報の変換を行うことを特徴とする請求項2に記載の医薬品製造支援システム。

請求項4

前記細胞株は、糖鎖修飾に関する遺伝子を有するものであることを特徴とする請求項1に記載の医薬品製造支援システム。

請求項5

交通状況に関する情報である交通情報を基に、医薬品を配送する配送車配送ルート検索する経路探索装置を有し、前記管理装置は、前記交通情報を経路探索装置へ送信することを特徴とする請求項1に記載の医薬品製造支援システム。

請求項6

前記医薬品の保管温度に関する情報である管理温度情報を基に、医薬品の保管温度を制御する温度管理装置を有し、前記管理装置は、前記医薬品を配送する際における医薬品の保管温度に関する情報である前記管理温度情報を前記温度管理装置に送信することを特徴とする請求項1に記載の医薬品製造支援システム。

請求項7

前記管理装置は、前記検査結果に関する情報を基に、前記医薬品を配送する配送車の配車を決定することを特徴とする請求項1に記載の医薬品製造支援システム。

請求項8

前記管理装置が、薬局に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の医薬品製造支援システム。

請求項9

管理装置が、外部から入力された情報を、医薬品製造工場における前記プラント制御装置へ送信し、前記プラント制御装置が、前記送信された情報に基づいて、医薬品を生成する細胞株の培養環境の制御を行うことで、前記医薬品を製造することを特徴とする医薬品製造支援方法

請求項10

前記管理装置は、患者の検査結果に関する情報に基づいて、前記プラント制御装置を制御することを特徴とする請求項9に記載の医薬品製造支援方法。

請求項11

前記管理装置は、交通情報を経路探索装置へ送信し、前記経路探索装置が、送信された前記交通情報を基に、医薬品を配送する配送車の配送ルートを検索することを特徴とする請求項9に記載の医薬品製造支援方法。

請求項12

前記管理装置は、前記医薬品を配送する際における医薬品の保管温度に関する情報である管理温度情報を温度管理装置に送信し、前記温度管理装置は、送信された前記管理温度情報を基に、医薬品の保管温度を制御することを特徴とする請求項9に記載の医薬品製造支援方法。

技術分野

0001

本発明は、医薬品の製造を支援する医薬品製造支援システム及び医薬品製造支援方法の技術に関する。

背景技術

0002

高齢化社会進展生活習慣病の増加、国民医療費の増大等、医療分野を取り巻く環境は大きく変化している。こうした中、患者遺伝的背景生理状態、疾患の状態等を考慮して、患者個々に最適な治療法を設定する個別化医療への動きがある。

0003

通常、患者は、体に異変感じると病院に行き、病院内で検査を受け、その検査結果を基に医師診察を受ける。また、患者は必要に応じて手術や薬の処方を受ける。一方、個別化医療では、各個人に適した医療を受けるために、検査で各個人の遺伝子情報体内代謝物が測定され、科学的に実証されている情報とが比較されて、医師が治療法や投与薬が決定される。

0004

より具体的には、医師は、まず、コンパニオン検査薬で、患者に適切な薬を判別し、その患者に対して薬効が高く、副作用の少ない薬を投与する。個別化医療では、従来の万人に効く薬から、個人に適した薬へと医薬品の性質代わるため、1種類の医薬品を大量に生産する製造から多品種の医薬品を少量製造する形式に変わることが予想される。この際、薬局少量多品種の医薬品を在庫管理することは困難となり、個別化医療に向けた新しい製造、流通システムが必要となる。

0005

また、医薬品の品質に関しても、従来の医薬品は万人に効き、副作用が少なければよいため、薬が完全に均一でなくとも許容される場合があった。例えば、抗体医薬品では、動物細胞が用いられることにより、抗体医薬品が製造されるが、動物細胞内で医薬品に修飾される糖鎖には分布が生じ、必ずしも均一の医薬品が製造されるわけではない。そのため、従来の医薬品は、糖鎖修飾の分布が一定の分布を維持していれば許容されていた。しかし、この糖鎖修飾は、薬効に寄与し、また個人ごとに副作用を及ぼす危険性もある。そこで、個別化医療では、糖鎖修飾に関してもより一層の品質管理をする必要性がある。

0006

このような個別化医療に対して、特許文献1に記載の技術が開示されている。
特許文献1には、患者に関係する情報を受け取り、この情報を基に薬剤調合済み、すなわち、できあがっている医薬品の混合を制御する個別化された医薬品の生産のためのシステム及び方法が開示されている。

先行技術

0007

特表2013−535756号公報

発明が解決しようとする課題

0008

特許文献1に記載の技術は、できあがっている医薬品の混合を制御しているため、製造できる医薬品の多様性限界がある。

0009

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、製造できる医薬品の多様性を向上させることを課題とする。

課題を解決するための手段

0010

前記した課題を解決するため、本発明は、医薬品を製造する医薬品製造工場において、前記医薬品を生成する細胞株培養環境の制御を行うプラント制御装置と、外部からの情報を基に、プラント制御装置を制御する中央管理装置を、有することを特徴とする。

発明の効果

0011

本発明によれば、製造できる医薬品の多様性を向上させることができる。

図面の簡単な説明

0012

第1実施形態に係る医薬品製造支援システムの構成例を示す図である。
本実施形態に係る配送車の構成例を示す図である。
本実施形態に係る中央管理装置の構成例を示す機能ブロック図である。
本実施形態に係るプラント制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。
本実施形態に係るナビゲーション装置の構成例を示す機能ブロック図である。
本実施形態に係る温度管理装置の構成例を示す機能ブロック図である。
本実施形態に係る配車情報表示装置の構成例を示す機能ブロック図である。
本実施形態に係る医薬品製造管理システム動作手順を示す図である。
本実施形態に係る個別化医療における医薬品製造プロセスの模式図である。
本実施形態に係る医薬品製造プラントの例を示す図である。
本実施形態に係るプラント制御を説明するための図である。
抗体医薬品における糖鎖修飾の反応経路の一例を示す図である。
第2実施形態に係る医薬品製造支援システムの構成例を示す図である。
第3実施形態に係る医薬品製造支援システムの構成例を示す図である。

実施例

0013

次に、本発明を実施するための形態(「実施形態」という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

0014

《第1実施形態》
まず、図1図12を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。
システム構成
図1は、第1実施形態に係る医薬品製造支援システムの構成例を示す図であり、図2は、本実施形態に係る配送車の構成例を示す図である。
医薬品製造支援システムZは、中央管理装置(管理装置)1と、医薬品製造工場20に設置されているプラント制御装置2と、配送車8に設置されているナビゲーション装置(経路探索装置)3と、温度管理装置4とを有している。
中央管理装置1は、患者の検査結果を基に生成された分析データ91を取得する。また、中央管理装置1は、取得した分析データ91を基に、医薬品製造工場20での医薬品製造プラントを制御するためのプラント制御情報92を生成する。また、中央管理装置1は、配送車8における医薬品の保管温度に関する情報である管理温度情報93や、交通状況に関する情報である交通情報94や、製造した医薬品の保管場所に関する情報である保管場所情報95を生成する。そして、中央管理装置1は、生成したプラント制御情報92を医薬品製造工場20のプラント制御装置2へ送信したり、配送車8のナビゲーション装置3へ交通情報94等を送信したり、温度管理装置4へ管理温度情報93を送信したりする。

0015

プラント制御装置2は、医薬品製造工場20に設置されており、中央管理装置1からプラント制御情報92を取得すると、取得したプラント制御情報92に従って、医薬品製造工場20の医薬品製造プラントを制御する。このようにして、中央管理装置1は、プラント制御装置2を遠隔制御する。
ナビゲーション装置3は、医薬品を配送するための配送車8に設置されており、中央管理装置1から取得した交通情報94や、保管場所情報95に基づいて、最適な配送ルート検索する。
温度管理装置4は、医薬品を配送するための配送車8に設置されており、中央管理装置1から取得した管理温度情報93に基づいて、配送車8における医薬品保管庫の温度を制御する。

0016

(流れ)
まず、病院10等の検査機関で患者が検査を受けると、病院10は検査結果を分析データ91としてDB(Data Base)管理会社30に送信する。DB管理会社30では、図示しないDB等に分析データ91を保存するとともに、中央管理装置1に分析データ91を送信する。
前記したように、中央管理装置1は、取得した分析データ91を基に、プラント制御情報92や、管理温度情報93や、保管場所情報95を生成する。また、前記したように、中央管理装置1は、交通情報94も生成する。

0017

具体的には、中央管理装置1では、分析データ91と、適性医薬品(高い薬効及び低い副作用)を関連付けたデータ(医薬品データ)とを参照できるようになっている。
そして、中央管理装置1は、参照結果を基に適正な医薬品を選択し、この医薬品を製造するために必要な医薬品製造プラントの制御情報であるプラント制御情報92を生成する。
プラント制御情報92には、医薬品製造プラントにおける温度、pH、溶存酸素栄養濃度等の情報が格納されている。さらに、中央管理装置1は、分析データ91に含まれる、患者に投与が必要な日時、量を基に、優先順位を算出し、この優先順位に基づいて、医薬品が製造されるように医薬品製造のタイムスケジュールを生成する。そして、中央管理装置1は、生成したタイムスケジュールに関する情報をプラント制御情報92に付加する。

0018

また、医薬品製造工場20が複数存在する場合、中央管理装置1は、各医薬品製造工場における生産規模、生産可能な医薬品、流通経路等のデータ基に、医薬品製造のためのプラント制御情報92を最適化する
次に、中央管理装置1は、生成したプラント制御情報92を医薬品製造工場20のプラント制御装置2に送信するとともに、管理温度情報93を配送車8に設置されている温度管理装置4に送信する。

0019

医薬品製造工場20のプラント制御装置2は、中央管理装置1から送られたプラント制御情報92を基に、医薬品製造プラントを制御し、医薬品を製造する。
医薬品製造工場20に設置されているプラント制御装置2では、中央管理装置1から通信網を介してプラント制御情報92を受信すると、受信したプラント制御情報92を基に医薬品製造プロセス制御を行う。ただし、分析データ91は個人情報を含むため、中央管理装置1から外部にデータが送信される際、中央管理装置1の情報変換部117によって、個人情報を含まない形式にデータが変更される。医薬品製造工場では医薬品ごとに適切な製造プロセスが異なる場合があり、詳細は後記する。

0020

その後、製造された医薬品は、製薬会社40、薬局50に送られ、患者に処方される。
また、中央管理装置1は、分析データ91と、医薬品の管理温度割れ物、医薬品の使用期限等といった輸送条件や、配送車8に搭載されている医薬品保管庫の種類等を基に、配送車8の配車を決定する。そして、中央管理装置1は、配車情報96を医薬品製造工場20や、製薬会社40等に設置されている配車情報表示装置5(図7)へ送信する。

0021

物流
医薬品を輸送する際には適切な温度管理が必要となる。
本実施形態における医薬品製造支援システムZでは、製造される医薬品の出荷予定日出荷量等がわかるため、出荷予定の医薬品の輸送環境を把握することができる。輸送環境に応じて準備する配送車8も異なるので、中央管理装置1によって手配が行われる。つまり、配送情報による配送車8の配車が行われる。医薬品の輸送温度管理は、室温、冷所冷蔵冷凍の4つに区分される。室温は30度以下のため、国内の多くの地域では、夏場冷房は必須である。また、冬場には、凍結の恐れがあるため、暖房を用いて温める必要がある。医薬品に対する温度管理は、物流現場労働環境にも影響を及ぼす。
実際の温度管理は、エアコンエアーコンディショナ)を一定温度に設定しておくだけでなく、配送車8に備えられている温度計により測定されるのが望ましい。このとき、温度の記録計は、紙に記載するアナログ式であっても構わないし、デジタル温度計を用いて、常時、温度をモニタリングしても構わない。

0022

医薬品製造工場20から製薬会社40の医薬品倉庫への輸送と、製薬会社40の医薬品倉庫から薬局50への配送において、各種輸送ルートは、配送車8に設置されているナビゲーション装置3が最適な配送ルートを検索、特定する。このような検索、特定は、タイムスケジュール等の情報が用いられ、ナビゲーション装置3におけるシミュレーションソフトデジタルマップ等の情報技術が駆使されることで行われる。

0023

特に、個別化医療では、患者毎に製造される医薬品を届ける必要があるため、患者毎に配送ルートを最適化することが重要となる。
また、医薬品の物流業務では、医薬品という製品の特性上、安定的な供給網の維持が不可欠である。つまり、大震災等が生じても、敏速かつ安定的な供給体制の構築が必要とされる。本実施形態に係る医薬品製造支援システムZは、交通情報94センタから取得した道路状況の情報等を基に、ナビゲーション装置3が最適な配送ルートを検索、特定する。これにより、本実施形態に係る医薬品製造支援システムZは、大震災時等の災害時において、災害状況を把握し、輸送可能な流通経路を導きだすことができる。

0024

以下、適宜図1図2を参照しつつ、各装置1〜5の説明を行う。
<中央管理装置>
図3は、本実施形態に係る中央管理装置の構成例を示す機能ブロック図である。
中央管理装置1は、メモリ110、記憶装置120、NIC(Network Interface Card)等の送受信装置130、CPU(Central Processing Unit)140等を有している。
メモリ110には、記憶装置120に格納されているプログラム展開され、CPU140によって実行されることで、処理部111及び処理部111を構成する情報取得部112、情報生成部113、配車検索部114、保管場所検索部115、送信処理部116、情報変換部117を有している。

0025

処理部111は、各部112〜117を制御する。
情報取得部112は、分析データ91等を外部から取得する。
情報生成部113は、取得した分析データ91等を基に、プラント制御情報92を生成したり、管理温度情報93や交通情報94等を生成したりする。
配車検索部114は、分析データ91を基に配車を検索し、決定する。
保管場所検索部115は、分析データ91を基に空いている倉庫等の保管場所を検索する。
送信処理部116は、プラント制御情報92や、管理温度情報93や、交通情報94や、保管場所情報95を、プラント制御装置2や、ナビゲーション装置3や、温度管理装置4に送信する。
情報変換部117は、外部へ送信する情報を、患者の個人情報を参照不可能な情報へ変換する。具体的には、外部へ送信する情報から患者の個人情報を削除する。

0026

<プラント制御装置>
図4は、本実施形態に係るプラント制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。
プラント制御装置2は、メモリ210、NIC等の送受信装置230、CPU240等を有している。また、プラント制御装置2には、培養槽における糖鎖濃度と、培養槽における環境情報とが対応付けられている培養環境情報等が格納されているデータベース220が接続されている。
メモリ210には、データベース220に格納されているプログラムが展開され、CPU240によって実行されることで、処理部211及び処理部211を構成する情報取得部212、糖鎖モニタリング部213、培養環境制御部214及び細胞株構築部215を有している。

0027

処理部211は、各部212〜214を制御する。
情報取得部212は、プラント制御情報92等を中央管理装置1から取得する。
糖鎖モニタリング部213は、培養槽において生成された抗体タンパクに含まれる糖鎖の濃度(糖鎖濃度)を監視している。また、糖鎖モニタリング部213は、糖鎖濃度の監視結果をキーとして、データベース220に格納されている培養環境情報を参照し、この培養環境を培養環境制御部214に送る。
培養環境制御部214は、糖鎖モニタリング部213から送られた培養環境情報等に基づいて、培養槽の環境を制御する。
細胞株構築部215は、後記する高薬効産生細胞株の生成を制御する。

0028

<ナビゲーション装置>
図5は、本実施形態に係るナビゲーション装置の構成例を示す機能ブロック図である。
ナビゲーション装置3は、メモリ310、記憶装置320、NIC等の送受信装置330、CPU340等を有している。
メモリ310には、記憶装置320に格納されているプログラムが展開され、CPU340によって実行されることで、処理部311及び処理部311を構成する情報取得部312、経路検索部313を有している。

0029

処理部311は、各部312,313を制御する。
情報取得部312は、交通情報94や、保管場所情報95等を中央管理装置1から取得する。
経路検索部313は、中央管理装置1から取得した保管場所情報95や、交通情報94等を基に、目的地までの経路検索を行う。

0030

<温度管理装置>
図6は、本実施形態に係る温度管理装置の構成例を示す機能ブロック図である。
温度管理装置4は、メモリ410、記憶装置420、NIC等の送受信装置430、CPU440等を有している。
メモリ410には、記憶装置420に格納されているプログラムが展開され、CPU440によって実行されることで、処理部411及び処理部411を構成する情報取得部412、温度制御部413を有している。

0031

処理部411は、各部412,413を制御する。
情報取得部412は、管理温度情報93等を中央管理装置1から取得する。
温度制御部413は、中央管理装置1から取得した管理温度情報93を基に、配送車8に備えられている医薬品保管庫(不図示)の温度を制御する。

0032

<配車情報表示装置>
図7は、本実施形態に係る配車情報表示装置の構成例を示す機能ブロック図である。
配車情報表示装置5は、メモリ510、記憶装置520、NIC等の送受信装置530、CPU540、ディスプレイ等の表示装置550等を有している。
メモリ510には、記憶装置520に格納されているプログラムが展開され、CPU540によって実行されることで、処理部511及び処理部511を構成する情報取得部512、表示処理部513を有している。

0033

処理部511は、各部512,513を制御する。
情報取得部512は、送受信装置530を介して配車情報96を中央管理装置1から取得する。
表示処理部513は、中央管理装置1から取得した配車情報96の内容を表示装置550に表示することで、ユーザに配車情報96の内容を提示する。
ユーザは表示装置550に表示された配車情報96の内容に従って、配送車8を配車する。

0034

処理手順
図8は、本実施形態に係る医薬品製造管理システムの動作手順を示す図である。適宜、図1図6を参照する。
まず、中央管理装置1の情報取得部112が、DB管理会社30から検査の分析データ91を取得する(S101)。
そして、中央管理装置1の情報生成部113は、取得した分析データ91を基に、プラント制御情報92を生成する(S102)。
次に、中央管理装置1の情報変換部117が生成したプラント制御情報92から患者の個人情報を削除する情報変換を行う(S103)。
また、中央管理装置1の送信処理部116は、情報変換されたプラント制御情報92(情報)をプラント制御装置2に送信する(S104)。

0035

プラント制御装置2の情報取得部212は、中央管理装置1からプラント制御情報92を取得する(S201)。
そして、プラント制御装置2の培養環境制御部214や、糖鎖モニタリング部213が、プラント制御情報92に従って、医薬品製造プラントの各装置(培養槽等)を制御するプラント制御を行う(S202)。プラント制御については後記する。

0036

また、中央管理装置1の保管場所検索部115は、分析データ91や、記憶装置120に格納されている保管場所リストデータ(不図示)等を基に、配送車8の配車や、医薬品の保管場所を検索し、決定する。そして、中央管理装置1の情報生成部113は、医薬品の保管場所検索結果を基に、保管場所情報95を生成する。
また、中央管理装置1の情報取得部112は交通センタ(不図示)から交通情報94を取得し、情報生成部113が取得した交通情報94を、ナビゲーション装置3へ送る交通情報94とする。
さらに、中央管理装置1の情報生成部113は、分析データ91を基に、医薬品を配送する際における保管温度の情報である管理温度情報93を生成する。
また、配車検索部114は、取得した分析データ91と、予め記憶装置120に格納されている輸送条件とを基に、配送車8の配車を検索し、決定する。ここで、輸送条件とは、医薬品の管理温度、割れ物、医薬品の使用期限等である。そして、情報生成部113は、決定した配送車8の配車に関する情報を、配車情報96とする。配車情報96には、使用する配送車8の識別番号等が格納されている。
このようにして、中央管理装置1の情報生成部113は、保管場所情報95、交通情報94、管理温度情報93、配車情報96といった各種情報を生成する(S111)。
その後、中央管理装置1の情報変換部117は、生成した保管場所情報95、交通情報94、管理温度情報93、配車情報96から患者の個人情報を削除する情報変換を行う(S112)。
そして、中央管理装置1の送信処理部116は、配送車8のナビゲーション装置3に、交通情報94、保管場所情報95といった情報を送信する。また、中央管理装置1の送信処理部116は、温度管理装置4に管理温度情報93といった情報を送信する。さらに、中央管理装置1の送信処理部116は、医薬品製造工場20や、製薬会社40に配車情報96といった情報を送信する。このようにして、情報送信部116は、各種情報を送信する(S113)。

0037

そして、ナビゲーション装置3の経路探索部313が、受信した交通情報94や、保管場所情報95を基に経路検索を行う(S301)。

0038

また、温度管理装置4の温度制御部413は、管理温度情報93を基に、配送車8に備えられている医薬品保管庫の温度制御を行う(S401)。
なお、中央管理装置1から送信された配車情報96は、配車情報表示装置5に入力され、配車情報表示装置5の表示処理部513が表示装置550に配車情報96の内容を表示するが、この処理は図8では省略している。

0039

<医薬品製造工程の制御>
個別化医療における医薬品製造では、より高い品質の医薬品の製造が要求される。個別化医療のための分子標的薬として最も期待されている抗体タンパクは、一般的に動物細胞を培養することで製造されることが多い。このような抗体タンパクは、培養される動物細胞内で糖鎖と呼ばれる分子の修飾が行われることにより医薬品の薬効、品質が変化する。

0040

このような糖鎖修飾の制御は、一般的に非常に難しく、医薬品製造で用いる細胞株や、その細胞を培養する運転プロセスによって大きく影響される。現在使用されている一般的な抗体医薬は、万人に効く薬を目的としているため、多少、糖鎖修飾にばらつきがでても許容されている。一方、個別化医療では、その糖鎖修飾の状況で、各個人への薬の効能や副作用が大きく異なるため、目的の糖鎖修飾を実現可能な細胞株と培養運転プロセスが非常に重要となる。

0041

図9は、本実施形態に係る個別化医療における医薬品製造プロセスの模式図である。
医薬品製造工場20では、まず、高薬効産生細胞が構築され、そこに抗体医薬遺伝子が導入される。ここで、高薬効産生細胞は、本実施形態に係る医薬品の生成に必要な糖鎖修飾を促進する遺伝子が組み込まれた動物細胞である。以下、高薬効産生細胞を細胞株と称することがある。
抗体医薬遺伝子は、生成対象となる医薬品を生成する遺伝子である。

0042

ここで、プラント制御装置2の細胞株構築部215(図4)は、核酸分解酵素や、逆転写酵素制限酵素、DNA(Deoxyribonucleic Acid)リガーゼといった薬品投入タイミングや、温度、pHの調整等を行うことによって、細胞株の構築を行う。薬品の投入タイミングや、細胞株構築のための温度、pHといった情報は、データベース220に予め格納されている。

0043

抗体医薬遺伝子が導入された細胞株は、小スケール培養、中スケール培養、大スケール培養が行われることで、培養される。小スケール培養、中スケール培養、大スケール培養とは、培養容器の大きさによる区別である。例えば、小スケール培養は、シャーレや、フラスコ等といった小さな器具を用いた培養であり、大スケール培養は、タンク等といった大きな設備を用いた培養である。中スケール培養は、大スケール培養より小型のタンクを用いる培養である。

0044

図9に示すように、本実施形態に係るプラント制御装置2は、細胞株(高薬効産生細胞)の構築、小スケール培養、中スケール培養、大スケール培養の制御を行う。なお、個別化医療における医薬品製造は、小スケール培養で終わることもあれば、大スケール培養で終わることもある。つまり、個人に対応した医薬品では小スケール培養で終了し、ある特定のグループのための医薬品であれば、中スケール培養や、大スケール培養で終了する。ある特定のグループとは、共通のアレルギを有するグループや、特定の体質を有するグループ等である。

0045

図10は、本実施形態に係る医薬品製造プラントの例を示す図である。
医薬品製造工場20(図4)に設置されている医薬品製造プラントによる工程は、通常、図10に示すように培養槽等による培養工程や、精製装置610による精製工程等で構成されている。個別化医療向けの医薬品製造では細胞株と培養プロセスが密に連携した関係にあるため、培養槽601〜604や、精製装置610の他に、消耗品としての細胞株と、その細胞株に適合した培養プロセス装置が含まれる。
図10に示すように、プラント制御装置2は、培養槽におけるタンク601〜604等の制御を行っている。

0046

図11は、本実施形態に係るプラント制御を説明するための図である。
本実施形態に用いられる医薬品に含まれる抗体タンパク701は、その一部に糖鎖702が結合した構造となっている。
このような抗体タンパク701は、細胞株711に抗体タンパク701を生成する制御責任遺伝子である抗体医薬遺伝子712が導入されることで生成される。
このような抗体医薬遺伝子712の同定は患者の表現型に対して、表現型‐遺伝型解析によって行われる。

0047

なお、糖鎖付着予測制御による高薬効産生細胞株を構築することで、細胞と培養プロセスを一体化した医薬品製造制御が可能となる。
抗体医薬遺伝子712による医薬品の生成には、遺伝子組換えによる細胞株内での糖鎖修飾反応の効率化が重要である。まずは、表現型−遺伝型解析による抗体医薬遺伝子712の同定が細胞株構築部215によって行われ、その後、細胞株構築部215によって構築された細胞株711に対して、抗体医薬遺伝子712をターゲットとした遺伝子組み換えをユーザが行うことで、抗体医薬遺伝子712の導入が行われる。

0048

抗体医薬遺伝子721が導入された細胞株711は培養槽600で培養される。このとき、プラント制御装置2の糖鎖モニタリング部213が、培養槽600内の糖鎖濃度を監視する。糖鎖モニタリング部213は、常に、データベース220の培養環境情報と、糖鎖濃度とを比較し、比較結果に基づいた培養環境情報を培養環境制御部214へ出力する。培養環境制御部214は、入力された培養環境情報に基づいて、培養槽600の培養環境の制御を行う。
このような制御を行うことで、ばらつきの少ない、均一な糖鎖修飾が可能となり、均質な医薬品の製造が可能となる。

0049

本実施形態では、中央管理装置1から送られ、データベース220に格納されているプラント制御情報に含まれる培養環境となるよう、糖鎖モニタリング部213が監視している。しかし、これに限らず、データベース220には、培養槽600内の糖鎖濃度と、各培養環境とが相関化されたデータ(相関データ)が格納されていてもよい。そして、糖鎖モニタリング部213が、現在の培養槽600内の糖鎖濃度と、データベース220の相関データとを基に、培養槽600内の培養環境を監視してもよい。このようにすることで、糖鎖修飾パターンの分布を抑え、均一な糖鎖修飾を行うことができる。

0050

均一な糖鎖修飾を行うためには、糖鎖修飾の反応経路の各反応ステップが効率よく、確実に行われなければならない。各反応では、細胞の遺伝子発現に影響する反応ステップと培養プロセスに影響する反応ステップがある。前記したように、均一に糖鎖修飾を行うには、遺伝子組み換えによる細胞株の構築とその細胞株にあわせた培養プロセスの両方が必要となる。

0051

<糖鎖修飾制御型の医薬品製造プロセス>
図12は、抗体医薬品における糖鎖修飾の反応経路の一例を示す図である。
図12において、A1〜A21処理は以下の処理を意味している。ここで、プラント制御装置2は、図12に示すA1〜A21処理のうち、四角で囲まれた処理の制御を行う。
(遺伝子制御)
(A1)GntI−/− Lec1 Mutant
細胞内のGntI遺伝子とLec1遺伝子とがノックアウトされる。これにより高マンノース型糖鎖が抗体タンパクに付加される。抗体依存性細胞傷害ADCC活性が抑制されたり、半減期が短くなったりする。
(A2)β(1,4)−GalT+
細胞内のβ(1,4)−GalT遺伝子がノックインされる。N−アセチルグルコサミン(GlcNAc)の末端が削減される。
(A3)α(2,3)‐Sialyltransferase+
細胞内のα(2,3)‐Sialyltransferase(シアル酸転移酵素)遺伝子がノックインされる。糖鎖へのシアル酸付加が行われる。
(A4)CMP−sialic acid transporter +
細胞内のCMP−sialic acid transporter遺伝子がノックインされ、シアル酸が増大される。
(A5)Gnt III+ Mutant
細胞内のGnt III遺伝子がノックインされる。N−アセチルグルコサミン(GlcNAc)が二分され、抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性が増大される。
(A6)Fut8−/− Mutant
細胞内のFut8遺伝子がノックアウトされ、フコシル化が行われる。
(A7)antisense RNA sialidase
細胞内のantisense RNA sialidaseがノックインされ、細胞外シアル化酵素活性が抑制される。
(A8)Sialidase activity
細胞外シアリダーゼの増大によりシアル化が抑制される。

0052

培地・培養プロセス)
(A9)低濃度グルコース又は低濃度グルタミン(1mM未満)の添加。
(A10)低溶存酸素濃度(10%未満)変化。
(A11)pH濃度変化(pH6.8−7.8)。
(A12)マンガンの添加。
(A13)酪酸ナトリウムの添加。
(A14)アンモニア濃度増大。
(A15)高溶存二酸化炭素(>100mmHg)変化。
(A16)ジメチルスルホキシドDMSO)添加。
(A17)グリセロール添加。
(A18)低温度(30−32℃)化。
(A19)低生存率化。
(A20)高せん断応力が加えられる。
(A21)N−アセチルマンノサミンの添加。

0053

ユーザは、構築した細胞株で培養を行い、培養環境に応じて糖鎖修飾がどのように変化するかを培養実験によって予め調べておく。変化させる培養環境としては、グルコース濃度溶存酸素濃度溶存二酸化炭素濃度、pH、マンガン濃度重曹濃度、アンモニア濃度、DMSO(Dimethyl Sulfoxide)濃度、グリセロール濃度、温度、N−acetylmannosamine濃度、せん断応力等が挙げられる。これらの培養環境が、プラント制御情報92に含まれている。ちなみに、DMSOとは、ある試薬を培地に溶解させるために使用される薬品であり、せん断応力とは、細胞や、たんぱく質分裂してしまう外力である。例えば、せん断応力以下で培養液攪拌しなければ、細胞や、たんぱく質がせん断されてしまう。

0054

また、個々の患者毎に糖鎖修飾の反応性は異なるため、患者に適した糖鎖修飾制御を行う必要がある。培養プロセスで、グルコース濃度、溶存酸素濃度、溶存二酸化炭素濃度、pH、マンガン濃度、重曹濃度、アンモニア濃度、DMSO濃度、グリセロール濃度、温度、N−acetylmannosamine濃度、せん断応力等が制御されることにより、所望の医薬品を製造することが可能である。

0055

<まとめ>
前記したように、特許文献1に記載の技術は、この情報を基に薬剤調合済み、すなわち、できあがっている医薬品の混合を制御するため、製造される医薬品の多様性に限界がある。
これに対し、本実施形態に係る医薬品製造支援システムZは、医薬品を生成する細胞株の培養環境の制御を行うプラント制御装置2を備えて医薬品を製造する医薬品製造工場20におけるプラント制御装置2と、外部から入力された情報を基に、プラント制御装置2を遠隔制御する中央管理装置1と、を、有している。このようにすることで、本実施形態に係る医薬品製造支援システムZは、多様な医薬品の製造を行うことができる。

0056

また、本実施形態に係る医薬品製造支援システムZでは、中央管理装置1が、患者の検査結果に基づいて、プラント制御装置2を制御することで、患者の体質にあい、副作用を低減させることができる医薬品を、人手をかけることなく製造することができる。
さらに、本実施形態に係る医薬品製造支援システムZにおいて、中央管理装置1は、外部へ情報を送信する際、外部から前記患者の個人情報を参照できないよう、前記情報の変換を行う。このようにすることで、患者の個人情報を守ることができる。

0057

また、本実施形態に係る医薬品製造支援システムZにおいて、細胞株は、糖鎖修飾に関する遺伝子を有するものである。このようにすることで、糖鎖修飾に基づく医薬品の製造が可能となる。

0058

さらに、本実施形態に係る医薬品製造支援システムZでは、交通情報94を基に、医薬品を配送する配送車の配送ルートを検索するナビゲーション装置3を有している。このようにすることで、医薬品を速やかに配送することが可能となる。特に、大震災等の災害時において、医薬品を確実に配送することができる。
また、本実施形態に係る医薬品製造支援システムZにおいて、中央管理装置1は、医薬品を配送する際における医薬品の保管温度に関する情報である管理温度情報93を送信し、送信された管理温度情報93を基に、医薬品の保管温度を制御する温度制御装置を医薬品製造支援システムZは有している。このようにすることで、人手をかけることなく医薬品を適切な温度で保管することが可能となる。

0059

また、本実施形態に係る医薬品製造支援システムZにおいて、中央管理装置1は、前記検査結果情報を基に、医薬品を配送する配送車の配車を決定する。このようにすることで、人手をかけることなく、適切な配送車の配車を行うことができる。

0060

《第2実施形態》
図13は、第2実施形態に係る医薬品製造支援システムの構成例を示す図である。
なお、図13において、図1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
図13に示す医薬品製造支援システムZaでは、薬局50に中央管理装置1が設置されている。つまり、DB管理会社30から薬局50の薬剤師直接分析データ91が送られる。なお、DB管理会社30から送られる分析データ91は、個人情報が参照されない形式となっていることが望ましい。
その後の処理は、第1実施形態と同様である。

0061

このようにすることで、医薬品製造工場20に分析データ91が送られる前に、薬剤師が分析データ91や、プラント制御情報の内容をチェックすることができる。

0062

《第3実施形態》
図14は、第3実施形態に係る医薬品製造支援システムの構成例を示す図である。
なお、図14において、図1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
図14に示す医薬品製造支援システムZbでは、図1における製薬会社40が省略されており、医薬品製造工場20から直接薬局50へ、製造された医薬品が配送されている。つまり、途中の卸業者(製薬会社40)が介入せず、医薬品製造工場20から薬剤師を経由して患者に医薬品が処方される。

0063

このようにすることで、医薬品の配送にかかるコストや、時間を節約することができ、効率的な医薬品の配送を行うことが可能となる。

0064

国による制度が変わり、薬剤師による調合が不要となった際には、薬剤師(薬局50)を経由せず、医薬品製造工場20から直接患者に医薬品が流通する医薬品製造支援システムとしてもよい。

0065

また、本実施形態に係る医薬品製造支援システムZは、抗体を利用したコンパニオン診断薬標的分子選択性の向上にも応用することが可能である。個別化医療では、個々の患者に適した治療を提供するため、個人に適した薬やその薬に対する患者個人の反応性を治療前に検査するためのコンパニオン診断薬が必要である。コンパニオン診断薬に使用される薬剤は標的に対する高い選択性が重要であり、主に抗体が利用される。この場合、本実施形態に係る医薬品製造支援システムZによれば、集中管理措置1から各コンパニオン診断薬の精製に関する情報がプラント制御装置2に送られ、プラント制御装置2が送られた情報に従ってプラント制御を行う。

0066

また、本実施形態では、抗体医薬の生成制御を想定しているが、これ以外にも、例えば、医薬品製造支援システムZは、核酸医薬において、反応プロセスアデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、チミン(T)を反応させる順番)を制御することも可能である。このようにしても、個人に適した医薬品を製造することができる。また、本実施形態に係る医薬品製造支援システムZはペプチド医薬品の生成に適用することもできる。つまり、有機合成化学において、医薬品製造支援システムZが反応プロセス(アミノ酸等の合成順序等)を制御して、ペプチドアミノ酸配列を制御する。このようにすることで、個人に適した医薬品を製造する。

0067

また、本実施形態では、患者の個人情報を外部から参照されないようにするため、中央管理装置1が外部へ送信する情報から患者の個人情報を削除しているが、これに限らず、中央管理装置1が外部へ送信する際に、情報を暗号化する暗号処理部を有していてもよい。この場合、プラント制御装置2、ナビゲーション装置3、温度管理装置4及び配車情報表示装置5が、暗号化された情報を復号するための復号処理部を有していてもよい。

0068

また、VPN(Virtual Private Network)を用いて、情報の送受信が行われる場合、中央管理装置1の情報変換部117が省略され、図8のステップS103、S112の処理が省略されてもよい。

0069

本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。

0070

また、前記した各構成、機能、各部111〜117,211〜215,311〜313,411〜413,511〜513、記憶装置120,320,420,520、データベース220等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図3図7に示すように、前記した各構成、機能等は、CPU140,240,340,440,540等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、HD(Hard Disk)に格納すること以外に、メモリや、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、IC(IntegratedCircuit)カードや、SD(Secure Digital)カード、DVD(Digital Versatile Disc)等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。

0071

1中央管理装置(管理装置)
2プラント制御装置
3ナビゲーション装置(経路探索装置)
4温度管理装置
5配車情報表示装置
20医薬品製造工場
91分析データ
92プラント制御情報
93管理温度情報
94交通情報
95保管場所情報
113情報生成部
114配車検索部
115保管場所検索部
117情報変換部
213糖鎖モニタリング部
214培養環境制御部
215細胞株構築部
313経路検索部
413温度制御部
513表示処理部
701抗体タンパク
702 糖鎖
711 細胞株
712抗体医薬遺伝子
Z,Za,Zb 医薬品製造支援システム

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