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住所
江蘇省常州市龍錦路355号軌道交通産業園3号棟
Gresham Plastic Packaging (Changzhou) Co., Ltd
ガラス体内注射（IVI）の需要を満たしていない総合ソリューション
日付：2025-09-26読み：1
本文では、グレスハイム（Gerresheimer）社の高級医学事務マネージャーRezaAbedian博士、グローバル市場マネージャーMarieStockton及び科学事務と応用技術責任者BerndZeissがガラス体内注射（IVI）の複雑性とまだ満足していない臨床需要を検討し、グレースハイム注射器技術がどのようにこれらの挑戦を克服するのに役立つかを説明した。
ガラス体内注射（IVI）によりタンパク質系液体薬物を硝子体に直接輸送し、網膜疾患の治療方式を変えた。IVIは正確な濃度の薬物を直接目の後段に輸送することができ、そして全身の副作用を最大限に減らすことができる。IVIは臨床上の治療効果は顕著であるが、注射用量の正確性と操作の再現性、操作プロセスの効率性の悪さ、患者の安全性などの問題²を含む多くの挑戦に直面している。
網膜疾患治療におけるIVIの中核的役割
ガラスインビボ注射（IVIs）は、網膜疾患を治療するための抗血管内皮成長因子（anti−VEGF）薬物、コルチコステロイド、抗生物質の注射の標準的な手段となっている。この方法は多くの深刻な目の病気を治療するために重要である。湿性年齢依存性黄斑変性（AMD）は高齢者の視力喪失を引き起こす主要な原因の1つであり、anti-VEGF治療によってVEGF活性を抑制し、新生血管形成と液体浸出を減少させ、それによって多くの患者の視力を安定させ、さらに改善することができる。同様に、糖尿病性黄斑水腫、糖尿病網膜病変、網膜静脈閉塞などの疾患もしばしばガラス体内注射により黄斑水腫を軽減し、患者の視力を回復または維持する。糖尿病患者数の増加と多くの地域で高齢化が進むにつれて、ガラス体内注射（IVIs）の需要量は年々上昇し、効率的で効果的なIVI治療に対する需要も増加している。
線量精度：注射器と操作経験の二重挑戦
IVIが直面する課題：用量と注射体積の正確性と操作の再現性を確保する
ガラスインビボ注射体積は通常20〜100マイクロリットル（μL）であるため、正確で反復可能なマイクロリットルレベルの投与が重要である。その中で使用されている注射器は重要な要素であるが、医師の操作経験も用量の正確性に大きく影響している。注射中、ピストンを押して気泡を排出し、注射器のプリチャージを完了する操作は、押注幅が正確であるかどうかも最終注射の用量に影響する。この点は、プッシュロッドがわずかな距離しか移動できないため、注射用量が非常に小さい場合に特に挑戦的である。また、従来の注射器は、外筒の視覚マーカー（ブラックリングなど）にのみ依存して線量を位置決めし、誤差のリスクをさらに高める。800回の注射を評価した研究によると、プリポッティングシリンジ（PFS）を使用した場合、22%の注射用量偏差が目標体積（0.05 mL）の20%8308を超えた。
患者の安全と治療効果
前述したように、小用量の薬物を注射する際には、正確な投与が課題である。過剰に注射すると、眼内炎症、出血、眼内圧上昇（IOP）などの合併症を引き起こす可能性があり、術後眼圧上昇タリウムなどの合併症とも呼ばれる。これらのリスクは、湿性年齢依存性黄斑変性（AMD）などの反復注射治療が必要な慢性疾患に対してさらに増加する。
一方、操作技術の違いや、注射器の中には大きな残留空間（dead space）が存在するため、投与量の不足を招く可能性があり、投与量の不足は治療効果を低下させる可能性があり、高価な薬物の浪費にもつながる可能性がある。
もう1つの注目すべき問題は、注射中に微粒子がガラス体内に入ることである。この問題は、時間が経つにつれて、これらの微粒子が眼内に蓄積し（通常は「飛蚊症」と呼ばれる）、視力に影響を与える可能性があるため、反復注射が必要な疾患の治療において特に重要である。そのため、『米国薬局方』（USP<789>）と『欧州薬局方』（Ph Eur 2.9.19）は、微粒子数に対して厳格な監督管理要求がある。注射時に硝子体に入った微粒子は、主にシリコーンオイル、薬物処方そのもの、投与過程及びシーラントプラグから潤滑注射器内壁に由来する。
シリンジ瓶から通常のシリサイド注射器に薬物を移す過程は、微粒子汚染のリスクを著しく高めることができる。一方、プリポッティングシリンジ（PFS）を使用すると、残留体積と微粒子負荷を著しく低減することができ、同時に汚染リスクを大幅に低減し、眼内炎の発生を6、7に低減することができる。
操作効率と臨床負担
現在、IVIの操作には時間がかかることが多く、これは臨床環境においてコストを増加させ、資源負担を増大させる。治療薬がシリンジ瓶の形で保存されている場合は、投与前に注射器に移し、患者が必要とする用量に応じてプリチャージしなければならない。この過程は人為的な操作ミスの可能性を高めるだけでなく、操作の全体的な効率も低下させる。IVIによる治療が必要な網膜疾患の罹患率が増加するにつれて、プロセスを最適化して効率を高めることは医療コストと資源消費の低減に特に重要である。
IVIの課題に対応するソリューション
グレスハイムは、世界的な眼科用パッケージソリューションプロバイダとして、この分野でまだニーズを満たしていないソリューションに対応するための革新的な研究開発を続けています。
プリポッティングシリンジ（PFS）（図1）は、射出プロセスを最適化するための第一歩である。このようにして、薬物は適切な体積と用量濃度でガラスまたはシクロオレフィンポリマー（COP）注射器に予め充填されており、シリンジ瓶から注射器に移す必要はありません。プリポッティングシリンジを使用することで、操作プロセスを簡単にするだけでなく、潜在的な誤差や汚染の可能性を減らすことができます。最も重要なのは、最近の研究によると、プリポッティング注射器（PFS）を用いたガラス体内注射（IVIs）は眼内炎の発生率を著しく低下させることができる。
図1：0.5 mLガラス注射器（ルアーロック継手を含む）、選択可能なBOSベーキングシリサイドまたはシリコーンオイルフリー設計、支持（RTF®)無洗浄無滅菌構成と複数の線量マーカーオプション。
BOSベーキングシリサイドシリンジ
多種の薬物と応用に適した従来のスプレーシリコーン油プロセスとは異なり、シリコーン油が水素結合を介して部分共有結合に結合して表面に結合しているため、特殊な低微粒子シリコーン化プロセス（例えばベーキングシリコーン化プロセス、略称BOS）だけがより薄く、より均一で安定したシリコーン油層を形成することができる。これにより、シリコーンオイルが薬物の賞味期限内および注射中に薬物に移行するリスクが大幅に低下し、凝集、薬物相互作用、および微粒子のガラス体内への移行を引き起こす可能性があるリスクを回避することができる。BOSは、眼科用薬物微粒子に対するUSP<789>の要求を満たすことができることを証明した。
シリコーンオイルレスシリンジ
グレースハイムが発売したシリコーンオイルフリー注射器は、注射器技術の重要な革新を示している。このようなシリンジは、シリコーンオイルがガラス体内に注入される前にタンパク質凝集を誘発する可能性があるため、シリコーンオイルによる微粒子形成を回避するために、シリコーンオイルを含む潤滑剤を廃棄する。シリンジ中のシリコーンオイルの放出はこの過程を激化させ、製剤中のタンパク質が凝集した微粒子の増加を招く可能性がある。そのため、シリコーンオイルを除去することは、包材と感受性タンパク質系薬物の適合性を高め、凝集リスクを低減するのに役立つ。
経験的なインジェクタ性能
ベーキングシリサイド（BOS）シリンジとシリコーンオイルフリーシリンジの性能を評価する研究において、その微粒子レベルは『米国薬局方』＜789＞の要求より著しく低いことが発見され、これはそれらが眼科応用に適していることを証明した（図2）。試験の過程で注射用水を使用し、それぞれガラスとシクロオレフィンポリマー（COP）材質の注射器をリアルタイムと加速貯蔵条件下で評価した。その結果、すべての試験条件下で微粒子数は低いレベルに維持された。BOSとシリコーンオイルを含まないシリンジの比較分析によると、この2つの選択肢はいずれも安全で効果的で、USP<789>基準の要件を満たしている。
図2：USP＜789＞基準に基づいて、シリコーン油を含まない1ミリリットル注射器及びシリサイド処理されたシステムに対して微粒子測定を行った。図中の破線はそれぞれUSP＜789＞基準を満たす3種類の微粒子限界値を示している。すべての試験用注射器に注射用水を充填した。具体的には、COP/Glassは注射器材料を表し、Spray Silicはスプレーシリコーンオイル処理を示し、BOSはベーキングシリサイド処理を表し、各材料にコーティングを施したゴム栓を備えている。また、SOF（シリコーンオイルフリーシリンジ）は、異なるタイプのゴム栓設計を採用していることを特徴とするゴム栓1−3に関連するシリンジである。
用量精度
マイクロアップグレード用量を正確に輸送するためには、内径が小さいため、容量が0.5 mLまたは1 mLのプリポッティング注射器（PFS）を使用する必要がある。ガラス注射器の内径公差は、最も厳しい要求を満たすために±0.1 mm、さらに±0.05 mmに設定することができる。一方、シクロオレフィンポリマー（COP）注射器は射出成形技術を採用しており、これはその寸法公差がより小さく、それによってより高い用量体積精度を実現することを意味している。
用量マーカーは、眼科専門家がこのような小用量注射を行う際の重要な視覚補助ツールである。この可視用量マーカーは、患者に必要な用量の正確な注射を可能にするために、ゴム栓の停止位置を正確に判断するのに役立つ。グレースハイムはそのガラス注射器生産工場に先進的な視覚検査システムを採用し、注射器上の線量標識が正確であり、誤差範囲が±0.25 mmまで低いことを確保した。
始動力と滑り力
起動力と滑り動力（BLGF）試験は、これらの注射器のガラス体内注射（IVIs）への適用性をさらに検証した。3ヶ月間の加速老化試験（実際の貯蔵3年に相当）を経た後、すべてのシリコーンオイルフリーガラス注射器のBLGF値は20 N未満であり、優れた使用性能を示した。滑り動力は老化の影響を受けず、このシリンジシステムの安定性と信頼性を際立たせた（図3）。
図3：無シリコーンオイルシリンジとスプレーシリコーンオイルシリンジの起動力滑り動力の比較。射出速度：270 mm/分。各注射器は1ミリリットルの細長いもので、通常の璧厚27 G針を備え、注射用水を充填している。各試験は160回平行試験を行った：合計［T 0（灌流後3日間）、T 1（3ヶ月）、T 1加速（ICH基準による老化加速3ヶ月）、T 2加速（ICH基準による老化加速6ヶ月）、T 2（6ヶ月）］。注記：SOF with plungers 1-3：シリコーンオイルシリンジなし、異なるメーカーからの3種類の特殊なゴム栓付き、Glass Spray Sili：0.5 mgスプレーシリコーンオイルガラス注射器+被膜ゴム栓。
患者と臨床医のニーズを満たす
革新を推進すると同時に、グレースハイムは患者と臨床医のガラス体内注射中の体験を向上させることを常に第一に考えている。シリコーンオイル粒子を減少させ、除去し、プリポッティングシリンジ（PFS）注射の円滑化を確保することにより、同社が提供するソリューションは患者の安全性を大幅に向上させた。臨床医にとって、プリポッティング注射器の採用は準備作業を簡略化し、操作時間を短縮し、同時に投与誤差と汚染リスクを低減した。これにより、ワークフローの効率が大幅に向上するだけでなく、医療スタッフ（HCPs）が患者のケアに専念できるようになります。
IVI操作はさらに最適化できますか？
グレースハイムの注射器は、ガラス体内注射が直面する課題を大幅に改善した。しかし、眼科専門家の判断力、操作技術、臨床経験は、マイクロリットル級投与の正確性、再現性及び患者の快適性に影響を与える10。これらの因子は極小用量を処理する際に特に重要である、例えば、未熟児網膜病変を治療する際、注射用量は20μLまで低下する可能性がある。このような状況では、患者の安全性と快適性に重点を置く必要がある。また、薬物の治療窓口を考慮する必要がある：治療窓口が狭い場合、用量が高すぎるか不足すると治療効果により大きな影響を与える可能性がある。そこで、グレースハイムは、ガラス体内注射の精度、安全性、操作効率をさらに最適化し、患者や医療関係者のニーズをよりよく満たすための補助注射装置を開発するための革新的なプロジェクトを開始した。
ユーザー中心の研究を展開する
ユーザーを中心にすることがグレースハイム開発プロセスの核心理念である。潜在的に満たされていない需要が発見されるたびに、会社はまずユーザーの好みの研究を展開する。本ケースでは、オンラインアンケートと対面インタビューを組み合わせて、25人の網膜専門家を深く調査し、臨床実践における挑戦を確認し、より多くの満たされていないニーズを掘り起こすことを目的としている11。その後、研究チームは5人の国際的権威あるオピニオンリーダー（KOLs）に対して深いインタビューを行った。研究結果によると、操作の利便性、針の位置決めの正確性、および投与量の正確性と一致性は、医療関係者に重要な要素とされている。
初期概念テスト
初歩的な研究に基づいて、チームは複数の想定された装置概念を提案し、ユーザーがまだ満足されていない需要、例えば操作特性と所定の注射用量の正確性に焦点を当てた。その後、これらのアプライアンス概念の検証テストとユーザーエクスペリエンスの検証を行いました。定性評価と統計分析を結合した方法を用いて、補助装置を用いたプリポッティング注射器注射と手動注射による通常の治療の結果に有意な差があるかどうかを決定した。その結果、手動注射に比べて、装置の補助注射は輸送量の可変性を減少させ、用量一致性は手動操作より顕著に優れている（図4）。
図4：20、50及び80μLの注射試料を用いた補助装置のプレポッティング注射器注射と手動注射の分散等価性検査の結果。標準差の多重比較区間、α = 0.05。
プロトタイプ装置の深さ試験
その後、注射補助装置のアップグレードプロトタイプの開発に成功し、20、50、80μLの目標用量での注射精度と繰り返し性を厳格に試験した。5人の使用者はそれぞれ注射補助装置の原型を持つプリポッティング注射器（PFS）と、現在のIVIの標準的な操作方法として視覚用量標識を用いたプリポッティング注射器を使用して、目標用量体積ごとに注射を行った（使用者一人当たり目標用量に10回注射した）（図5）。
【図5】補助装置を用いた20、50、80μL注入試料の予備ポッティング注射器注入と手動注射の用量分布ヒストグラム。
その結果、この注射装置を用いた場合、注射量の変動性は手動注射時よりも小さいことが分かった。統計分析により、補助装置を用いた注射はより優れた一致性を持つことが確認された。この設備の潜在的な優位性は多方面にある：注射過程中の肝心な一環を改善することによって、注射補助装置は用量誤差を減少することによって患者の安全性を高めることができて、同時に操作時間を短縮して、患者と臨床医の両方に利益をもたらすことが期待されている。
グレースハイムは、最終製品が最高の安全性と有効性基準12に適合するように、この分野の専門家と緊密に協力することに力を入れている。将来の開発手順には、デバイス設計を最適化し、実際の環境でのパフォーマンスを検証するためのさらなるテストが含まれます。この研究プロジェクトは現在も進行中で、次の段階の研究成果も採択されている。
結論
IVIは眼科の非常に重要な治療手段であるが、特に要求の高い網膜疾患の治療において、投与の正確性、安全性、効率性を確保する上で課題に直面している。グレスハイム（Gerresheimer）は、患者とユーザーを中心としたイノベーションに常に取り組み、未解決のニーズを識別し、満たしています。この方式を通じて、会社は常にガラス体内の薬物送達ソリューションの最前線を歩き、医療専門家を助け、患者のために最適な治療効果を実現する。
文献
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11. Abedian R等， “ガラ体内応用のためのマイクロリットル投与を促進する: ユーザー好み研究”.ゲレシャイマー 2023年10月
12. アベディアンR等、「注射器の注射用マイクロリットル投与を促進するための眼科注射装置に関するユーザー好み研究」、PFSと注射装置のPDA宇宙の手続き、10月 2024。