生物学的利用能と生物学的同等性

生物学的利用能と生物学的同等性は、投与された薬剤が全身循環にどの程度到達するか、その到達速度、および2つの製品がその曝露を同程度に提供するかどうかを記述する概念である。生物学的利用能は、参照薬に対する血液中への吸収の速度と程度を定量化する一方、生物学的同等性は、2つの製品の生物学的利用能が十分に類似しているため互換性があると正式に判断することである。これらは、剤形と患者が実際に経験する薬物曝露との間の定量的な橋渡しを形成する。

Definition

生物学的利用能とは、薬物製品の有効成分が吸収され、作用部位で利用可能になる速度と程度であり、慣習的に全身曝露によって測定される。生物学的同等性とは、2つの製品の吸収の速度と程度が臨床的に意味のある程度には異ならないという結論である。

Scope

この分野では、医薬品科学の観点から全身性薬物曝露を支配する概念、すなわち絶対的および相対的生物学的利用能、生物学的同等性試験のデザインと統計的評価、経口利用能を低下させる初回通過損失、および食物が吸収を変化させる方法について読者に説明する。これらは生物薬剤学における参照トピックとして位置づけられており、処方や投与の指針ではない。

Sub-topics

• Absolute Bioavailability
• Bioequivalence Studies and Assessment
• First-Pass Metabolism and Effect
• Food-Drug Interactions
• Relative Bioavailability

Core questions

• 投与された用量のうち、どの程度が全身循環に到達し、どのくらいの速さで到達するのか？
• 血漿中濃度-時間曲線から曝露はどのように要約されるのか（AUC、Cmax、Tmax）？
• 2つの医薬品はいつ互換性があると見なせるのか？
• 生理学的および製剤的要因のうち、生物学的利用能を低下または変化させるものは何か？

Key concepts

• 吸収速度と吸収程度
• 濃度-時間曲線下面積（AUC）
• 最高血漿中濃度（Cmax）と最高血漿中濃度到達時間（Tmax）
• 絶対的生物学的利用能と相対的生物学的利用能
• 初回通過（全身前）消失
• 平均生物学的同等性と2つの片側検定法
• 生物薬剤学分類システム

Mechanisms

血管外投与後の全身曝露は、製剤から遊離し、溶解し、腸壁を透過し、腸および肝臓での初回通過代謝を免れる用量の割合によって決定される。血漿中濃度-時間プロファイルはこれらのプロセスを統合する。その曲線下面積（AUC）は吸収の程度を反映し、最高血漿中濃度（Cmax）と最高血漿中濃度到達時間（Tmax）は吸収速度を反映する。静脈内参照薬との曝露を比較することで絶対的生物学的利用能が得られ、2つの血管外製品を比較することで相対的生物学的利用能が得られる。生物学的同等性評価では、統計的に、試験製品の曝露指標が参照薬の許容範囲内にあるかどうかを問い、通常、クロスオーバーデザインで対数変換されたAUCとCmaxを用い、2つの片側検定法で解析される。

Clinical relevance

生物学的利用能と生物学的同等性は、なぜジェネリック製品が先発品と代替可能であるのか、また投与経路や食物が同じ用量に対する反応を変化させうるのかを裏付けるものである。これらは、曝露がどのように生成され比較されるかを解釈するための参照概念であり、個別の投与や代替に関する助言を提供するのではなく、製品の互換性と表示の背後にある科学を記述するものである。

Evidence & guidelines

生物学的同等性に関する規制枠組みは、曝露の試験薬対参照薬比の90%信頼区間が所定の範囲内になければならないという統計的同等性論理に基づいており、このアプローチはSchuirmannの2つの片側検定法によって形式化されている。Amidonらが提唱した生物薬剤学分類システム（Biopharmaceutics Classification System）は、溶解度と透過性を予想される吸収挙動と関連付け、バイオウェイバーの考え方の基礎となっており、RowlandとTozerのような教科書的な記述は、基礎となる薬物動態学的測定を体系化している。

History

生物学的利用能の定量的研究は、20世紀半ばの薬物動態学から発展した。血漿中濃度測定が可能になったことで、製剤や経路間の吸収を比較できるようになったためである。名目上同一の製品間での臨床的に重要な差異の報告が、正式な生物学的同等性試験の開発を促進し、Schuirmannによる1987年の2つの片側検定法の明確化が、この分野に支配的な統計的手法をもたらした。1995年の生物薬剤学分類システムは、その後、物理化学的特性と吸収を結びつけ、生物学的利用能が予測され、免除される方法を再構築した。

Key figures

• Gordon Amidon
• Donald Schuirmann
• Malcolm Rowland
• Thomas Tozer

Seminal works

• amidon-1995
• schuirmann-1987

Frequently asked questions

生物学的利用能と生物学的同等性の違いは何ですか？

生物学的利用能は、薬物が全身循環に到達する速度と程度を測定するものであり、生物学的同等性は、2つの製品が互換性があると見なせるほど十分に類似した生物学的利用能を提供するという比較結論である。

生物学的利用能を要約する測定値は何ですか？

吸収の程度は血漿中濃度-時間曲線下面積（AUC）によって要約され、吸収速度は最高血漿中濃度（Cmax）とそれに到達する時間（Tmax）によって捉えられる。