マイクロニードル製品のFDAの定義、規制ガイドライン、安全性リスクを解釈する前回のシリーズに続き、多くの業界関係者が協力して、マイクロニードルに対するFDAの規制枠組みが中国国内の製品審査に目に見える影響を与えているという見解を共有しました。国内のクラス II 金属マイクロニードル装置のほとんどは、医療機器分類カタログの伝統的な中国医療機器のサブカテゴリーであるローリングニードル (20-03-05) に登録されています。一部の製品は「マイクロニードル経皮パッチ」という名前で登録されており、これも伝統的な中国の医療機器の規制経路に従っています。

何人かの読者は、海外で開発された単結晶シリコンのマイクロニードルについて言及しました。 NanoPass (イスラエル) が製造した 1 つの製品は、2019 年に中国輸入クラス III 医療機器承認を取得しました。これは、世界中で市販されている数少ない単結晶シリコン マイクロニードル製品の 1 つです。この装置は、2009 年に MicronJet 600 という商品名でクラス II 医療機器として FDA によって認可され、正式にシングルルーメン皮内針。その物理的形状は、一般によく知られている美容用マイクロニードルとは大きく異なります。機能的には、短い針の皮内注射器に似ています。 FDA 510(k) 認可の間、テルモと BD の従来の皮内シリンジは、実質的な同等性を証明する述語デバイスとして選択されました。

臨床研究界では、総説論文が臨床試験におけるマイクロニードルを利用した治療薬の送達とバイオセンシング(DOI:10.1016/j.joonrel.2023.07.023) は、マイクロニードル臨床試験のみに特化した最初の包括的なレビューです。この論文では、この出版物から核となる洞察を引き出し、臨床研究で調査されたマイクロニードルの技術カテゴリー、臨床シナリオ、重要な試験結果、業界の動向を系統的に概説しています。

臨床試験におけるマイクロニードルを利用した治療薬の送達とバイオセンシング

抽象的な

マイクロニードル (MN) は、さまざまなデバイス プラットフォームに統合されたミクロンスケールの突起アレイです。これらは、治療薬の送達だけでなく、生体内および体外のバイオセンシングについても広く研究されています。マイクロニードルは、低侵襲で痛みのない投与、自己適用の可能性、多様な治療ペイロードとの適合性などの優れたメリットを備えているため、局所および全身の両方の薬物送達に大きな期待を寄せています。このレビューは、2007 年以来開始された世界的なマイクロニードル臨床試験を要約しています。試験済みのマイクロニードル デバイスは、中空マイクロニードル、マイクロニードル パッチ、高周波マイクロニードル、マイクロニードル ローラー、およびその他の特殊用途のマイクロニードルの 5 つのカテゴリに分類されています。マイクロニードルの構成、治験スケジュール、地理的分布をカバーする体系的な分析が実行されます。

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導入

マイクロニードルは、通常長さが数百マイクロメートルのミクロンスケールの突起です。ローラー、ペンタイプの治療用ハンドル、パッチ基材、または従来の注射器に取り付けることができます。その中心的なメカニズムは、皮膚バリアを横切る多数の一時的なマイクロチャネルを生成して、生存可能な皮膚層への治療薬の浸透を促進することに依存しています。特定の設計では、全身循環への薬物の直接侵入を達成できます。痛みの少なさ、簡単な操作、家庭での使用可能性、良好な安全性を特徴とする複数のマイクロニードルデバイスが臨床試験を完了し、商品化を達成しました。

この研究では、公開されている ClinicalTrials.gov データベースを検索し、マイクロニードル技術に直接関連する 127 件の臨床試験を特定しました。テストされたデバイスは、中空マイクロニードル、マイクロニードル パッチ、高周波マイクロニードル、マイクロニードル ローラー、およびその他のマイクロニードルの 5 つのグループに分類されました。中空マイクロニードルはさらに、マイクロインジェクションタイプと非インジェクションバイオセンシングタイプに分類されます。マイクロニードルベースのパッチには、皮膚の前処理のみを目的とした溶解性パッチ、コーティングされたパッチ、および裸のパッチが含まれます。

臨床試験で使用されるマイクロニードルのカテゴリー

2.1 中空マイクロニードル

中空マイクロニードルは臨床試験で最も頻繁に採用される治療法であり、対象となった研究全体の 33.6 % を占めます。これらは、使用目的に応じて、マイクロインジェクションバイオセンシングと非インジェクションバイオセンシングのバリエーションに分けられます。

マイクロインジェクションタイプ：多様な治療薬を皮内から標的組織部位に送達します。

非注入タイプ: 主に間質液サンプリングを目的としており、低侵襲でバイオマーカーのバイオセンシングを可能にします。

代表的なデバイス: NanoPass Technologies (イスラエル) によって開発された MicronJet 600。これは、600 μm の単結晶シリコン中空マイクロニードルを 3 本備えた滅菌使い捨て器具であり、皮内注射が承認されているすべての薬剤の投与に適合します。

主要な臨床応用

ワクチンの配送: 香港大学によって実施された試験 (NCT01304563) では、MicronJet 600 を介して 3 価インフルエンザ ワクチンが投与され、良好な安全性と免疫原性が確認されました。

インスリン投与: エモリー大学糖尿病センターの研究では、中空マイクロニードルが 1 型糖尿病の小児および青少年に効果的で痛みのない皮内インスリン送達を実現できることが実証されました。

眼科治療: Clearside Biomedical が開発した SCS Microinjector® は、ブドウ膜炎などの後区炎症性疾患の治療のために、中空マイクロニードルを使用してトリアムシノロン アセトニド懸濁液を脈絡膜上腔に注入します。

2.2 マイクロニードルパッチ

• 2.2.1 溶解性マイクロニードルパッチ

親水性ポリマーから製造されています。皮膚を貫通すると、針の先端が局所的に溶解し、取り込まれた薬剤が標的組織に放出されます。

エモリー大学が主導するインフルエンザワクチンパッチ試験 (NCT02438423) では、長さ 650 μm の水溶性ポリマーマイクロニードル 100 本を搭載したパッチが使用されました。

SkinJet は、基底細胞がん治療のためのドキソルビシン配合の溶解性マイクロニードル パッチを調査する臨床試験 (NCT03646188) を実施しました。

• 2.2.2 コーティングされたマイクロニードルパッチ

マイクロニードルの先端に治療薬をコーティングした非溶解性基材。

急性片頭痛治療用のマイクロニードルパッチである Qtrypta™ (M207) には、長さ 340 μm のチタン製マイクロニードルが 1987 本含まれています。

アバロパラチドでコーティングされたマイクロニードル パッチは、閉経後骨粗鬆症の経皮治療のために研究されています。

• 2.2.3 ベアマイクロニードルパッチ

それ自体はペイロードを運びません。これらは皮膚の前処理専用に設計されており、その後の局所製剤の皮膚透過性を高めるためのマイクロチャネルを生成します。 3M マイクロチャネル スキン システム (MSS) は、複数の臨床研究にわたって優れた安全性と被験者の忍容性を示しました。

2.3 高周波 (RF) マイクロニードル

RF エネルギー (3 kHz ～ 300 GHz) は、マイクロニードル電極を介して真皮に送達され、真皮凝固を誘発し、コラーゲンのリモデリングを引き起こします。これは主に審美的な若返りや傷跡の管理に応用されています。

Endymed PRO Intensif ハンドピースは、顔の審美的適応に関して FDA の認可を取得しています。

Lutronic Infini には、集中した高周波エネルギーを供給する絶縁された金メッキのマイクロニードルを備えた 49 ピンの交換可能なカートリッジが装備されています。異なるサイズの交換可能なカートリッジは、さまざまな寸法の病変に適応します。

2.4 マイクロニードルローラー

ローラードラムにステンレス鋼のマイクロニードルが取り付けられた手持ち式ローラータイプのデバイスで、広い皮膚領域の治療に適しています。 Clinical Resolution Laboratory の MTS Roller™ システムは、0.2 mm から 2.0 mm までの複数の針長仕様を提供しており、皮膚修復に焦点を当てた臨床試験で広く使用されています。

マイクロニードルの臨床試験で観察された傾向

3.1 臨床試験の統計プロファイル

• 地理的分布：米国が最も多くのマイクロニードル臨床試験（57件の研究）を主催し、次いでヨーロッパと東アジアが続いた。
• タイムラインの進化: 世界初のマイクロニードルの臨床試験は 2007 年に開始されました。年間治験数は 2018 年にピークに達しました。
• デバイスパラメータ: マイクロニードルの平均長さはモダリティによって大きく異なります。 RF マイクロニードルは、平均長さが最も長く、約 1560 μm です。

3.2 治療への応用の方向性

• ドラッグデリバリー: 低分子化学薬品、ペプチドおよびタンパク質治療薬、細胞ベースの製剤など。
• 予防接種：インフルエンザ、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）、麻疹、ポリオ、その他のワクチンを対象とした皮内送達研究。
• バイオセンシング: ペニシリン、乳糖、レボドパなどの生体内分析物の低侵襲リアルタイムモニタリング。

結論

マイクロニードル技術は、その低侵襲性とユーザーフレンドリーな操作のおかげで、治療薬の投与、ワクチン接種、および低侵襲性のバイオセンシングにおいて幅広い将来性を示しています。技術的なボトルネックは依然として残っています。将来の研究の優先事項には、薬物装填容量の改善、ウェアラブルマイクロニードルベースのセンサーの装着性とリアルタイム分析性能の最適化が含まれます。現在までに商業的に FDA の認可を受けたマイクロニードル製品には、MicronJet 600、SkinPen® Precision System、MTS Roller™ シリーズなどがあります。