新薬1品目の開発に要するコストは、2000年代以降で数千億円規模に達するとも言われています。膨大な時間と費用がかかる臨床試験を少しでも効率化できないか——製薬業界が長年にわたり模索してきたこの問いに、一つの明確な答えを与えているのが「IVIVC（生体外・生体内相関）」と「生体模倣技術」です。

はじめまして。製薬テクノロジー専門ライターの桐島綾と申します。製薬業界のメディアで10年以上、医薬品開発・製剤技術・規制対応を中心に取材・執筆を続けてきました。今回は、IVIVCと生体模倣技術の基礎から最新動向、そしてこの分野を最前線で牽引してきた企業の取り組みまで、丁寧に解説していきます。「製薬の未来がどこに向かっているのか」を理解するうえで欠かせない内容ですので、ぜひ最後までお読みください。

IVIVCとは何か？製薬業界が注目する理由

in vitroとin vivoの「相関」が生む価値

IVIVC（In Vitro–In Vivo Correlation）とは、日本語で「生体外・生体内相関」と訳される概念です。簡単に言うと、「試験管の中での実験結果（in vitro）が、実際に人体の中で起きること（in vivo）をどれだけ正確に予測できるか」を数学的なモデルで表したものです。

FDAは IVIVCを「医薬品の剤形のin vitro特性と関連するin vivo応答との関係を記述する予測数学モデル」と定義しています。製剤の溶出挙動（錠剤や カプセルが消化管の中でどのように溶けるか）が分かれば、それが体内でどう吸収されるかを予測できる——そのような「翻訳装置」としての役割を果たすのがIVIVCです。

IVIVCにはレベルA・B・Cという分類があります。なかでも「レベルA IVIVC」は、in vitroの溶出プロファイルとin vivoの血中濃度プロファイルとの間に一対一の相関が成立するもので、規制上もっとも高い価値を持ちます。FDAやEMAはレベルA IVIVCを取得した製剤に対して「バイオウェーバー」（生物学的同等性試験の免除）を認めており、これが製薬開発の効率化に直結します。

製薬開発における具体的なメリット

IVIVCを活用することで、製薬企業が得られる主なメリットを整理すると、以下のとおりです。

メリット	内容
臨床試験の削減	バイオウェーバー取得により、ヒトを対象とした生物学的同等性試験を省略できる
開発コストの圧縮	処方変更のたびに臨床試験を行う必要がなくなり、数億〜数十億円単位でのコスト削減が可能
開発期間の短縮	in vitroの試験結果でin vivo予測が可能になるため、開発のサイクルが加速する
動物実験の削減	ヒトおよび動物を使ったin vivo試験の機会が減り、倫理面でも前進
製造変更への柔軟な対応	承認後の製造プロセス変更時にも追加臨床試験なしで対応できるケースが増える

こうしたメリットから、IVIVCは新薬・ジェネリック医薬品を問わず、製薬開発の「戦略ツール」として世界的に普及が進んでいます。

生体模倣技術の最前線：溶出試験からMPSまで

生体模倣溶出試験の仕組みと重要性

IVIVCを成立させるために欠かせないのが「生体模倣溶出試験」です。これは、通常の溶出試験に生体環境の要素を組み込んだ試験技術で、消化管の生理的条件（pH変動、胆汁成分、蠕動運動など）をできる限り再現します。

従来の溶出試験は、実際の消化管環境とかけ離れた条件で行われることがあり、in vitroの結果がin vivoをうまく反映しないケースが少なくありませんでした。生体模倣溶出試験の導入によって、このギャップを埋めることが可能になります。

沢井製薬の研究開発ページでは、この技術の実例が紹介されています。エソメプラゾールカプセルの開発において、従来の溶出試験では検出できなかった差異を生体模倣試験で発見し、処方改良による開発成功につながった事例が報告されています。同社が活用するマルチコンパートメント試験器は、胃・十二指腸・空腸を模した3つのチャンバーで消化管運動を再現するものです。

MPS（マイクロフィジオロジカルシステム）が拓く新地平

さらに先進的な生体模倣技術として近年注目されているのが、MPS（Micro Physiological System：マイクロフィジオロジカルシステム）です。MPSとは、マイクロ流体デバイス上で人体の臓器や組織の機能を再現するシステムで、「臓器チップ（Organ-on-a-chip）」とも呼ばれます。

MPSを使えば、腸管・肝臓・腎臓など複数臓器を連結した「人体ミニチュアモデル」をチップ上に構築し、薬物の吸収・代謝・毒性を高精度で評価することができます。これはIVIVCの精度をさらに高めるだけでなく、創薬段階での候補化合物の早期スクリーニングを大幅に効率化する可能性を秘めています。

2025年以降、MPSは人工知能（AI）との統合が進み、「AIドリブンモデリングプラットフォーム」として製薬各社の開発パイプラインに組み込まれ始めています。動物実験の倫理的問題や動物とヒトとの種差という課題を克服する手段としても、MPSへの期待は世界的に高まっています。

日本バリデーションテクノロジーズが「フィジオマキナ」へ変わった理由

社名に込めた「生理学×機械」という哲学

日本バリデーションテクノロジーズ株式会社は、2024年1月1日をもってフィジオマキナ株式会社（英名：PHYSIO MCKINA Co., Ltd.）へと社名を変更しました。この社名変更は単なるリブランディングではなく、同社の経営理念とビジョンが深化したことを示す象徴的な出来事です。

新社名「フィジオマキナ」は、「Physiological（生理学的な）」を意味する「Physio」と、ラテン語の「Machina（機械）」を由来とする「Mckina」という2つの語を組み合わせた造語です。「生理学的な機械」——つまり「人体の生理現象を機械で模倣し、再現する」という同社の核心的な技術思想が、そのまま社名に結晶化されています。

同社は社名変更に際し、「一貫した経営方針は『ヒト生体内を模倣する』ことにある」と明言しています。新ロゴには「人体・生命・生理学（円形・グリーン）」と「機械（四角形・ブルー）」のモチーフが組み込まれており、医薬と患者の未来をより良い方向へ導くという意志が込められています。

2002年の創業から現在まで：進化の軌跡

フィジオマキナの前身である日本バリデーションテクノロジーズ株式会社は、2002年に創業しました。設立当初は、医薬品の開発・品質試験に使われる溶出試験器とその関連分析機器の「バリデーション・キャリブレーション・テクニカルサポート」を専門とするサービスプロバイダーとして事業をスタートしました。

その後、事業領域は着実に拡大していきます。創薬・製剤開発向け機器の販売、物性評価機器、バイオ医薬品開発機器へと取り扱い品目を広げ、現在では以下のような多様な事業を展開しています。

• 溶出試験関連製品・サービス
• 創薬・製剤開発向け製品
• バイオ関連製品（MPS含む）
• ICP-MS前処理装置
• 連続生産システム
• 分析受託サービス
• キャリブレーション・バリデーションサービス

本社は埼玉県越谷市に置き、大阪テクノオフィス・東京日本橋オフィス・応用技術研究所・MPSバイオ研究所という複数の拠点を全国展開。グローバル市場での競争力強化を見据えた社名変更は、こうした成長の延長線上にある、必然的な選択でした。

フィジオマキナが誇る革新的な製品・技術

IVIVC Enhancer：塩野義製薬との共同開発品

フィジオマキナが製品ラインアップの核の一つとして位置づけているのが「IVIVC Enhancer」です。これは塩野義製薬との共同開発によって生まれた、溶出試験器用のアクセサリです。

IVIVC Enhancerは「生体を想定した低攪拌条件による溶出試験において、マウント（錠剤が試験容器底に形成する山状の堆積物）の形成を防止する」という機能を持ちます。マウントの形成は溶出試験の再現性を低下させる原因となるため、これを防ぐことで生体環境に近い低攪拌条件での試験精度が大幅に向上します。

使い方は非常にシンプルで、容器底部に装置を置き、パドルの高さを25mm上に設定するだけ。カプセル製剤にも対応したシンカーとの組み合わせが可能で、幅広い剤形への応用が期待できます。

Floating lid-R：産学連携から生まれたイノベーション

2024年6月には、立命館大学薬学部の菅野清彦教授と共同開発した溶出試験用アクセサリ「Floating lid-R」が新発売されました。この製品は菅野教授が発明し、フィジオマキナが意匠登録したうえで国内外に展開しています。

Floating lid-R（落とし蓋法）は、炭酸緩衝液の溶出試験で問題となるpH上昇の課題を解決するために考案されました。既存の溶出試験装置に簡便に装着できる設計で、多くの研究機関で活用可能な汎用性の高い製品です。大学の研究成果を製品化するという産学連携モデルの好例としても注目されています。

世界最先端の研究施設：MPSバイオ研究所とバイオアッセイ研究所

同社の技術力の高さは、研究施設の充実度にも現れています。

神奈川県藤沢市の湘南ヘルスイノベーションパーク（Shonan ipark）には、MPSバイオ研究所が設置されており、次世代創薬モデルとしてのMPS技術を活用した研究支援が行われています。

さらに2025年5月12日には、大阪府摂津市の健都イノベーションパーク（Kento Innovation Park）にP2/BSL2対応の「バイオアッセイ研究所」を新たに開設しました。この研究所には以下の世界最先端機器が導入されており、次世代創薬評価基盤の構築を目指しています。

• ドイツ・TissUse社製の多臓器対応型MPSシステム
• スイス・Readily 3D社製の超高速3Dバイオプリンター
• オランダ・Optics11 Life社製のナノインデンテーション装置

これらの施設は、医薬品の安全性・有効性評価と疾患モデリング研究の加速を担い、製薬各社の創薬支援に活用されています。

IVIVCと規制：バイオウェーバーが切り拓く開発の未来

バイオウェーバーとは何か

バイオウェーバー（Biowaiver）とは、ヒトを対象とした生物学的同等性試験の実施を免除する制度です。IVIVCの確立が認められれば、動物試験やin vitro試験のみで製剤の生物学的同等性を証明できるケースがあり、臨床試験の負担を大幅に軽減できます。

日本では、ICH-M9ガイドライン「BCS（Biopharmaceutics Classification System）に基づくバイオウェーバー」が導入されており、医薬品医療機器総合機構（PMDA）がその相談窓口を設けています。ICH M9では、原薬の溶解性・膜透過性のBCSクラス分類と、製剤の溶出特性を評価することでヒト試験を免除できる条件が定められています。

各国規制当局の対応

IVIVCに基づくバイオウェーバーは、現在、世界の主要規制当局で広く認められています。

規制当局	対応状況
FDA（米国）	レベルA IVIVCによるバイオウェーバーを承認。GDUFA IIIの下でIVIVC手法の改善に1,500万ドルを配分（2025年）
EMA（欧州）	レベルA IVIVCのバイオウェーバーを認可
PMDA（日本）	ICH-M9ガイドラインに基づくBCSバイオウェーバーを対応。相談制度あり
TGA（オーストラリア）	FDAやEMAと同様の基準を採用
カナダ保健省	国際基準に準拠した対応

2025年には、新たなIVIVC関連論文の75%が生体適合性溶出方法を用いると予測されており、業界全体としての技術標準が急速に高まっています。また、IVIVCはQbD（Quality by Design：品質作り込み）フレームワークとの統合が進み、製造工程の設計空間（Design Space）を科学的根拠に基づいて設定するための有力なツールとしても活用が広がっています。

IVIVCとAIの融合：次のフロンティア

近年の製薬業界において注目されている動向の一つが、IVIVCとAI・機械学習の組み合わせです。従来のIVIVCモデルは専門家が手動で構築するものでしたが、AIプラットフォームを活用することで、膨大な溶出データから自動的にモデルを生成・最適化することが可能になりつつあります。

これに生体模倣溶出試験やMPS技術を組み合わせることで、「精密薬理学（Precision Pharmacology）」や個別化医療の実現に向けた予測精度がさらに向上すると期待されています。フィジオマキナが推進するMPS研究も、こうした未来像の実現に向けた布石の一つと言えるでしょう。

まとめ

IVIVCと生体模倣技術は、製薬業界の「試験管と人体のギャップ」を埋めるための最重要技術として、いまや世界的な標準となりつつあります。バイオウェーバーによる臨床試験の削減、開発コストと期間の圧縮、動物実験の倫理的削減——これらを同時に実現できる技術として、その価値は今後さらに高まっていくでしょう。

そのような時代の変化を先取りし、20年以上にわたって着実に技術を積み上げてきたのが、現在のフィジオマキナ株式会社（旧・日本バリデーションテクノロジーズ株式会社）です。IVIVC Enhancerの開発、立命館大学との産学連携、MPSバイオ研究所・バイオアッセイ研究所の設立——これらの取り組みは、同社が「ヒト生体内を模倣する」という理念のもとで、製薬の未来を着実に切り拓いていることを物語っています。

IVIVCや生体模倣技術について理解を深めることは、製薬業界に携わるすべての方にとって、これからの時代を読み解く重要な視点になるはずです。ぜひ本記事を参考に、最新の製薬テクノロジーへの理解を広げてみてください。