医療機器の生物学的評価における化学的キャラクタリゼーション (ISO 10993-18)
第1回: 生物学的評価と化学的キャラクタリゼーション
概要
全7回シリーズで生物学的評価における化学的キャラクタリゼーション (ISO 10993-18) の概要を紹介いたします。本連載をご購読いただくことで、日本語での情報が非常に少ない化学的特性評価 (ISO 10993-18) の概要や規格の趣旨をご理解いただき、生物学的評価法の選択肢を広げる機会にお役立ていただけます。各回のテーマについては、下記を予定しております。
第1回: 生物学的評価と化学的キャラクタリゼーション
第2回: ISO 10993-18の主な用語とその定義について (前編)
第3回: ISO 10993-18の主な用語とその定義について (後編)
第4回: ISO 10993-18で求められる化学的キャラクタリゼーションのプロセス
第5回: Compositional Profiling
第6回: Extractable & Leachables
第7回: 化学的キャラクタリゼーションから毒性評価へ
この連載について
医療機器の生物学的評価にはISO 10993-1をはじめとし、多くのシリーズ規格が用意されています。(例 細胞毒性試験: ISO 10993-5、刺激性試験: ISO 10993-23、感さ性試験: ISO 10993-10等) これらの規格の中から、本連載では、化学的キャラクタリゼーション: ISO 10993-18の内容を、全7回にわたって紹介いたします。
以前にISO 10993-18の内容を調査した際、日本語での情報が非常に限られており、規格の理解が進まず苦慮した経験があります。今回とりあげる2020年版は、その前の版である2005年版より内容が大幅に増え、JIS化もされていない状況であるため、英文から適切な規格の意図を理解することは容易ではありません。一方でISO 10993-18は、安易な動物試験を避ける方法により製品に含有される化学物質特性を把握し、毒性評価の情報を提供する規格であり、生物学的評価手法の選択肢を増やすものとなります。また、“Pass or Fail”の結果中心の動物試験に対して化学物質の含有量やその種類を把握し、ISO 10993-17の毒性リスク評価につながるISO 10993-18の化学分析は製品設計への改善情報として活用できる側面を持っています。
この規格の利点を少しでも多くの方に知っていただき、ISO 10993-18を活用するための一助となればと考え、本テーマとして取り上げて解説してまいります。
第1回: 生物学的評価と化学的キャラクタリゼーション
はじめに生物学的評価と化学的キャラクタリゼーションの関係性について見て行きたいと思います。
生物学的評価は、医療機器の薬事申請で求められる非臨床試験・評価のひとつです。医療機器が患者を含むヒトの体に触れて診断、治療等が実施される、もしくは患者の機能の一部を代替する際に体に接触する場合には、生体への適合性を事前に評価することが求められています。化学物質が持つ毒性や患者の免疫反応への影響等、機器使用に伴い患者に有害な影響を及ぼさないことを確認する必要があります。
生物学的評価はISO 10993-1に基本的な指針が まとめられており、医療機器はこの規格に基づいて評価されます。この規格は2018年に改訂され、Annex Aにあるエンドポイントの表に「物理学的及び化学的情報のいずれか又は両方」という項目が追加されました。さらに、これらの情報はリスクアセスメントに先立って必要になることが同規格にて明確に位置付けられました。
これはISO 10993-1にある「図1－リスクマネジメントプロセスの一環として実施する医療機器の生物学的評価の体系的手引」のフロー図に示されています。当該医療機器が患者身体に対して直接的、間接的に接触することを確認した次のステップで「必要に応じて」との前置きがありながらも、材料キャラクタリゼーション (つまり医療機器及びその材料の物理学的及び化学的情報) を考慮することが求められています。
図1－リスクマネジメントプロセスの一環として実施する医療機器の生物学的評価の体系的手引
(JIS T 0993-1: 2020に基づき、当社にて作成)
ISO 10993-1が改訂された2年後の2020年にISO 10993-18も改訂版が発行されました。動物福祉の観点から動物試験の実施を減らしていくことが生物学的評価でも重要視されており、ISO 10993シリーズで求められる刺激性、感さ性、全身毒性、そして遺伝毒性等の評価においてもISO 10993-18による化学的キャラクタリゼーションによる評価が考慮されています。
次に、化学的キャラクタリゼーションの規格であるISO 10993-18の内容について解説していきます。
ISO 10993-18のScopeには、“Constituents” (構成要素) が記載されており、生物学的なハザートとなる材料の化学物質に関する構成要素を特定し、定量的に把握するための枠組みを提供しているとあります。特にこの枠組みは幾つかのステップに分かれており、化学的キャラクタリゼーションによって、下記の情報を特定することや推定することができると記されています。
- 医療機器を構成する材料の化学物質組成情報の特定
- 化学物質の成分 (材料組成) の特定と定量化による機器を構成する材料特性の評価
- 医療機器の製造中に混入し得る化学物質 (例えば、離型剤、コンタミ、滅菌残留物など) に関する特性評価
- 医療機器またはその構成材料が臨床使用において放出する可能性のある化学物質 (抽出物) の推定 (試験所環境における抽出)
- 臨床使用の条件下で医療機器から放出される化学物質 (浸出物) の測定
化学的キャラクタリゼーションの結果だけでは、生物学的評価の情報として不足している場合、つまり安全性が確認できない場合には、In-vitro試験や動物試験を含む生体適合性試験などによる追加情報の取得が必要となります。まずは、材料、製造工程を含め、どのような化学物質が含まれている可能性があるか？そこから具体的にどのような物質が使用環境で溶出されるであろうか？また、どのくらいの検出になり得るのか？等、化学物質の“Constituents” (構成要素) を中心に把握することが、この化学的キャラクタリゼーションにおける最初の作業となります。
第2回: ISO 10993-18の主な用語とその定義について (前編) >>
