凍結乾燥したテネクテプラーゼの安定性と有効性に及ぼす高温保存の影響

The Effect of High Storage Temperature on the Stability and Efficacy of Lyophilized Tenecteplase.

• Emily Henkel
• Rebecca Vella
• Andrew Fenning

抄録

序論:

テネクターテープラーゼは、救急隊員、救急隊員、救命救急隊員、救命救急隊員が病院前の血液凝固疾患の治療に使用する血栓溶解蛋白製剤です。症状発症から血栓溶解治療開始までの時間を短縮することは、死亡率の低下や患者の転帰を改善するために重要である。しかし、タンパク質薬物分子は、その構造上、物理的および化学的に分解されやすく、大きな悪影響をもたらす可能性がある。極端な温度を経験する場所では、救急車（ESV）で輸送された凍結乾燥テネクテプラーゼは、特に救急ステーションへのアクセスが制限されている場合には、製造業者の推奨を超える条件にさらされる可能性がある。

INTRODUCTION: Tenecteplase is a thrombolytic protein drug used by paramedics, emergency responders, and critical care medical personnel for the prehospital treatment of blood clotting diseases. Minimizing the time between symptom onset and the initiation of thrombolytic treatment is important for reducing mortality and improving patient outcomes. However, the structure of protein drug molecules makes them susceptible to physical and chemical degradation that could potentially result in considerable adverse effects. In locations that experience extreme temperatures, lyophilized tenecteplase transported in emergency service vehicles (ESVs) may be subjected to conditions that exceed the manufacturer's recommendations, particularly when access to the ambulance station is limited.

研究の目的:

本研究では、熱曝露（オーストラリアの地方都市における夏季の緊急車両内での気温に基づく）が凍結乾燥テネクテプラーゼの安定性と有効性に及ぼす影響を評価した。

STUDY OBJECTIVE: This study evaluated the impact of heat exposure (based on temperatures experienced in an emergency vehicle during summer in a regional Australian city) on the stability and efficacy of lyophilized tenecteplase.

方法:

凍結乾燥テネクテプラーゼ50mgを含むバイアルを4.0℃（39.2°F）、35.5℃（95.9°F）、または44.9℃（112.8°F）で8時間連続保存した。安定性と有効性は、光学的透明度とpH、UVスペクトロメトリーを用いた分析物濃度、サイズ排除クロマトグラフィーを用いたタンパク質モノマーと一本鎖タンパク質の割合、全血栓重量とフィブリン分解産物（D-ダイマー）の発現を用いたin vitro生物活性の評価によって決定されました。

METHODS: Vials containing 50mg lyophilized tenecteplase were stored at 4.0°C (39.2°F), 35.5°C (95.9°F), or 44.9°C (112.8°F) for a continuous period of eight hours prior to reconstitution. Stability and efficacy were determined through assessment of: optical clarity and pH; analyte concentration using UV spectrometry; percent protein monomer and single chain protein using size-exclusion chromatography; and in vitro bioactivity using whole blood clot weight and fibrin degradation product (D-dimer) development.

結果:

熱処理、特に44.9℃での熱処理は、テネクテプラーゼの溶解度、タンパク質モノマーと一本鎖タンパク質の喪失量（構造的脆弱性を示唆）、およびDダイマー産生の減少という形での血栓溶解能力に最大の影響を与えることが判明した。一方、4.0℃で保存した場合、テネクテプラーゼの安定性とin vitroでの生物活性は維持された。

RESULTS: Heat treatment, particularly at 44.9°C, was found to have the greatest impact on tenecteplase solubility; the amount of protein monomer and single chain protein lost (suggesting structural vulnerability); and the capacity for clot lysis in the form of decreased D-dimer production. Meanwhile, storage at 4.0°C preserved tenecteplase stability and in vitro bioactivity.

結論:

今回の結果から、凍結乾燥した状態では、比較的短時間の高温曝露でもテネクテプレーゼの安定性や薬効に悪影響を及ぼす可能性があることが示唆されました。したがって、メーカーが推奨するように、保存温度を30.0℃以下に保ち、冷蔵-加熱サイクルを繰り返さないような対策を講じることが重要である。これにより、救命救急施設に到着したときに、より再現性の高い血栓溶解療法を行うことができます。

CONCLUSION: The findings indicate that, in its lyophilized form, even relatively short exposure to high temperature can negatively affect tenecteplase stability and pharmacological efficacy. It is therefore important that measures are implemented to ensure the storage temperature is kept below 30.0°C (86.0°F), as recommended by manufacturers, and that repeated refrigeration-heat cycling is avoided. This will ensure drug administration provides more replicable thrombolysis upon reaching critical care facilities.