STI Hz Vol.8, No.2, Part.9:(ほらいずん)疾病治療の新たな手段としてのデジタルセラピューティクス(DTx)の動向STI Horizon

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  • DOI: https://doi.org/10.15108/stih.00298
  • 公開日: 2022.06.27
  • 著者: 伊藤 裕子
  • 雑誌情報: STI Horizon, Vol.8, No.2
  • 発行者: 文部科学省科学技術・学術政策研究所 (NISTEP)

ほらいずん
疾病治療の新たな手段としてのデジタルセラピューティクス(DTx)の動向

科学技術予測・政策基盤調査研究センター 主任研究官 伊藤 裕子

概 要

健康医療分野におけるデジタルトランスフォーメーションとして、革新的で新しい治療手段であるデジタルセラピューティクス(DTx)が注目されている。DTxは、ソフトウェア・アプリケーション(アプリ)から構成され、個人のスマートフォン等にダウンロードして利用し、主に個人の生活習慣や行動に変化を生じさせることにより、治療効果をもたらすものである。医薬品のように薬事承認を必要とし、日本では2品目が承認されたところである。世界では、生活習慣病の治療から精神的な症状の治療まで、多様なDTxが製品化されつつあり、新たな市場となりそうな勢いがある。DTx開発企業の主体はベンチャー企業・新興企業であることから、日本発の革新的なDTxの持続的な創出のためには、ベンチャー企業・新興企業に対する経済・社会面を含めた総合的な支援等の政策の継続性が重要と考えられる。

キーワード:デジタルセラピューティクス,DTx,プログラム医療機器,アプリ,ベンチャー企業・新興企業

1. はじめに

近年、国際的な社会・経済活動から日常生活のあらゆる場面までデジタル化が進展し、様々な分野においてデジタルトランスフォーメーション(以下、DX)注1の波が高まりつつある。令和3年版情報通信白書(総務省)は、新たな市場として企業がDXに注目している背景要因として、「スマートフォンに代表される高度なデジタルツールが普及し、生活インフラとして定着した」、「デジタルを実装した新興(企業)勢力が誕生し、既存勢力を脅かす環境が生まれやすくなっている」、「リアル空間におけるデジタル技術の利用が拡大してきた」、「デジタルを活用したサービスは距離等の制約を超えて、全世界に迅速に展開される」を挙げている1)

DXの大きな流れは、健康医療分野においても来ている。世界のみならず日本においても、自分の血圧や心拍数などの健康情報を計測管理するソフトウェア・アプリケーション(アプリ)を個人のスマートフォンにダウンロードし、日々の健康状態を確認することは、もはや一般的になっている。

近年では、個人の健康管理ではなく、医療で用いるために、病気や疾患の診断・治療・予防等を目的としたソフトウェアが開発されている。これらは、米国ではSaMD (Software as a Medical Device)23)、日本では、プログラム(ソフトウェア機能)単体として流通する製品を「医療機器プログラム」、それに加えてプログラムを記録した記録媒体も含むものを「プログラム医療機器」45)と呼び、薬事承認・認証を受けて医療の現場で使用されるようになってきた。

その中でも、治療を目的としたものは、「革新的な治療モダリティとなり、これまで想定し得なかった価値を生み出す可能性」6)があるとして区別し、デジタルセラピューティクス(以下、DTx)と呼ぶ動きがあり、今後の開発への期待が高まっている67)

本稿では、DTxの日本や世界での開発動向について概説する。

2. プログラム医療機器におけるDTxの位置づけ

DTxの日本での定義はまだ固まっていない。ここでは、まず、プログラム医療機器の定義について、厚生労働省の資料から解説し、それらを基にDTxの想定される位置づけを示す。

2-1 プログラム医療機器の範囲とDTx

プログラム医療機器は、次の点について、その製品がプログラム医療機器に該当するかどうか検討される58)

  • ● プログラム医療機器は「医薬品、医療機器等の品質、有効性及び安全性の確保等に関する法律」(以下、薬機法)で定義する医療機器注2であり、プログラム又はこれを記録した記録媒体である
  • ● ただし、不具合が生じた場合でも、人の生命、健康に影響を与えるおそれがほとんどない一般医療機器(クラスⅠ)注3相当のものは、プログラム医療機器から除外する
  • ● プログラムが、医療機器に当たるかどうかは、①治療方針等の決定に寄与する度合い、②不具合が生じたときのリスク等を勘案して判断する

したがって、プログラム医療機器は、故障などの不具合等により、人の生命や健康に影響を与えるおそれがあるというリスク(確率)を有するものであると同時に、治療方針等(治療や診断などを含む)の決定に寄与するものである。

図表1に、「治療への寄与度」と「人体へのリスクの高さ」の2軸で、プログラム医療機器の範囲を示した。基本的に、診断を目的とするプログラムは、身体等への介入程度が低いと考えられるので、「疾病診断用プログラム又はプログラムを記録した記録媒体」の上に「疾病治療用プログラム又はプログラムを記録した記録媒体」を置いた。DTxは、「疾病治療用プログラム又はプログラムを記録した記録媒体」の内でも、より治療に寄与し、よりリスクを有するものとして、図中の右上に示した。

DTx開発を推進する米国を中心とした企業からなる業界団体Digital Therapeutics Allianceは、DTxを「疾患等を予防、管理、又は治療するための高品質のソフトウェアプログラムによって行われるものであり、エビデンスに基づく治療的介入である」と定義している9)。これは、図表1の「疾病治療用プログラム又はプログラムを記録した記録媒体」の中でもより治療への寄与度が高いものに該当すると考えられるので、DTxの位置はやはり図表中の右上になる。

図表1 プログラム医療機器の範囲とDTxの想定される位置づけ図表1 プログラム医療機器の範囲とDTxの想定される位置づけ

出典:参考文献5)8)9)を参照に作成
2-2 疾病治療用プログラムにおけるDTx

日本において令和3(2021)年3月末までに、プログラム医療機器として薬事承認を受けたものは95品目であり、「疾病診断用プログラム又はプログラムを記録した記録媒体」36品目、「疾病治療用プログラム又はプログラムを記録した記録媒体」59品目である10)

「疾病治療用プログラム又はプログラムを記録した記録媒体」の内訳は、「放射線治療計画支援プログラム」56品目、「植込み型治療機器の設定変更を行うプログラム」2品目、「ニコチン依存症治療アプリ」1品目である10)

このうち、特定の疾病等の治療を対象とするプログラムとしては「ニコチン依存症治療アプリ」1品目のみが該当する。「ニコチン依存症治療アプリ」は日本初のDTxと言われている6)

3. 日本のDTxの事例

日本で開発されたDTxについて、そのアプリの内容や臨床上の効果について示す。

3-1 日本初DTxの「ニコチン依存症治療アプリ」

ニコチン依存症治療アプリは、株式会社CureAppが開発した「禁煙治療用アプリ及びCOチェッカー」という製品で、ニコチン依存症の喫煙者に対する禁煙治療補助システムである11)

スマートフォンにダウンロードして使用するアプリと、息の中の一酸化炭素濃度を測って喫煙状況をモニタリングする器械(COチェッカー)を組み合わせた製品である11)。2020年に薬事承認され、同年12月から保険診療として禁煙外来で処方されるようになった11)

(1)アプリの内容

アプリには、患者用のアプリと、医師や医療従事者用のアプリが含まれる12)

患者用のアプリには、ニコチン依存症に対する理解や行動療法に関する知識をテキスト・画像・動画により習得する「治療プログラム機能」、日常生活の中で実施した行動を記録する「実践管理機能」、喫煙状態等のデータを入力する「禁煙日記機能」、「チャット機能」、「患者自己管理表示機能」、外来受診日を入力管理する「サポート機能」、「患者ユーザー情報管理機能」が含まれる12)。入力データはインターネットを通じて、データサーバに保存され、データを元に独自のアルゴリズムにより作成された治療ガイダンスが患者に配信される12)。また、COチェッカーで患者が自ら測定した結果は、無線通信により患者アプリ上に表示される12)

医師用アプリは、医師や医療従事者が患者の治療の進捗を把握する目的で、患者が入力したデータや情報等を閲覧するために使用する12)

(2)臨床上の効果のエビデンス

国内におけるニコチン依存症患者を対象として、有効性と安全性についての臨床試験(治験)が実施された1213)。標準的な禁煙治療手順注4に加えて、製品を使用するグループと対照グループとして有効性に寄与すると考えられる部分を製品から除いたものを使用するグループに関して、9~24週の継続禁煙率(CAR:Continuous Abstinence Rate)を調べたところ、有意に製品使用グループの方で継続禁煙率の割合が高いことが示された13)。なお、製品使用による特段の有害事象は生じなかったと報告された13)

3-2 国内2番目のDTxの「高血圧治療アプリ」

令和4(2022)年3月9日開催の「薬事・食品衛生審議会(医療機器・体外診断薬部会)プログラム医療機器調査会」において、非公開案件として、「高血圧治療アプリ」の薬事承認の可否等が審議され14)、同日に開発企業CureAppのウェブ上に薬事承認が了承されたというニュースリリースが発表された15)。これは自治医科大学内科学講座循環器内科学部門との共同研究の成果である15)

2020年に薬事承認されたニコチン依存症治療アプリが、審議会での了承から約半年で保険適用されたことからすると、この高血圧治療用アプリは2022年の秋頃には保険診療として病院の外来で処方されるようになると見込まれる。

(1)アプリの内容

高血圧治療アプリは、ソフトウェア単体の治療アプリであり、患者ごとに個別化された「治療ガイダンス」を患者に提供するものである15)。治療ガイダンスとは、血圧モニタリングと生活習慣の記録を基に作成され、個人個人に応じた「食事、運動、睡眠等に関する知識や行動改善を働きかける情報」からなる15)。医師は、アプリを用いて、患者の生活習慣の改善状況を確認する15)

(2)臨床上の効果のエビデンス

臨床試験(治験)は、降圧剤を投与されていない高血圧患者で、かつ診察室での血圧140~179mmHg、24時間血圧測定での血圧130mmHg以上の患者を対象に実施された16)

製品を使用するグループ及び対照グループ(製品を使用しない)のどちらにも高血圧患者向けの標準的な生活改善指導を施した上で、12週間継続して調査した結果、製品を使用したグループは、家での血圧測定・診察室での血圧測定・24時間血圧測定のいずれにおいても、対照グループと比べて、血圧が有意に低下した値が得られたことが示された16)。なお、プログラムに関連する安全管理上の問題は生じなかった16)という。

3-3 日本のDTx開発企業CureApp

「ニコチン依存症治療アプリ」と「高血圧治療アプリ」は、どちらも、株式会社CureAppが開発した。CureApp(本社東京)は2014年に創業し、総務省「I-Challenge!(ICTイノベーション創出チャレンジプログラム)」採択(2014年)、経済産業省「ものづくり補助金」採択(2015年)、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)「研究開発型ベンチャー支援」採択(2015年)、経済産業省 飛躍Next Enterpriseプログラム採択(2017年)、経済産業省「J-Startup」採択(2018年)などの公的な支援も受けており、「アプリで治療する未来を創造する」というビジョンを掲げて製品開発を実施している17)

独立行政法人 中小企業基盤整備機構が主催する第21回Japan Venture Awards (2021年12月17日授賞式)において、CureApp最高経営責任者 兼 医師の佐竹晃太氏は、経済産業大臣賞を受賞した18)。なお、Japan Venture Awardsは、「革新的かつ潜在成長力の高い事業や、社会的課題の解決に資する事業を行う、志の高いベンチャー企業の経営者を(たた)える表彰制度」と(うた)っており18)、CureAppはこの点を大きく評価されたと言える。

4. 世界のDTxの動向

各国で製品化されているDTxについて、治療対象の疾患や開発企業の特徴を示す。

4-1 DTxはどのような疾病の治療に用いられているのか

世界初のDTxは、2010年に米国食品医薬品局(FDA)から医療機器として薬事承認を受けた「2型糖尿病患者の治療のための自己管理アプリ」(WellDoc社)であり、このアプリを使用したグループは従来治療のみのグループに比べて、糖化ヘモグロビン値(HbA1c)が1年間で1.2%低下したという治験結果が報告された6719)

その後、2020年までに、糖尿病、心不全、ぜん息とCOPD(慢性閉塞性肺疾患)、オピオイド(麻薬性鎮痛薬)使用障害、慢性不眠症、ADHD(注意欠如・多動症)、PTSD(心的外傷後ストレス障害)といった疾患に対するDTxが製品化された19)。これらのDTxは、患者の生活習慣や行動を変化させるものであり、標準的な治療や治療薬との併用により、従来の治療よりも大きい治療効果がもたらされた19)という。また、業界団体Digital Therapeutics Allianceのウェブには、うつ病、筋骨格系疼痛(とうつう)、がん患者に対するケア(QOLの改善)、尿失禁、片頭痛などを対象としたDTxも掲載されている9)

このように、DTxの治療対象の疾患は、生活習慣病から精神的な症状等に関する治療やケアまで多様である。特に、有効な医薬品や治療法が少ない疾患等が治療対象になっており、今後DTxは医療上のニーズに対応する重要な治療法となる可能性がある。

4-2 主なDTxの開発企業の特徴

Digital Therapeutics Allianceのウェブ9)には、Product LibraryとしてDTx開発企業名とDTx製品概要を掲載している(2022年3月31日時点で、16企業20製品掲載)。これらについて、その特徴を各社のウェブ等の公開情報を基に図表2にまとめた。

これら16企業のうち、75%(12/16企業)が非上場企業であった。また、88%(14/16企業)が社員数11~200人規模であり、そのうち43%(6/14企業)は社員数11~50人規模であった。さらに、世界初のDTxが市場に出た2010年以降に創業した企業は75%(12/16企業)で、うち33%(4/12企業)が2016年に創業した企業である。こういった企業の特徴などから、DTx開発企業は(おおむ)ねベンチャー企業・新興企業注5であると言える。

一方、大手の製薬企業はDTx開発に無関心、ということではない。ノバルティス(スイス)を始めとした、複数の大手製薬企業がDTx開発企業と提携し、開発や資金の支援をするといった動きが2018年頃から出ており、塩野義製薬株式会社や大塚製薬株式会社も海外のDTx開発企業と提携している19)

図表2 DTx開発企業の特徴図表2 DTx開発企業の特徴

注)2022年3月31日時点の情報による。
出典:Digital Therapeutics Allianceのウェブ掲載情報9)及び各社のウェブサイト等の情報を基に作成

5. おわりに

DTx開発について振り返ると、本稿の冒頭に示した、企業がDXに注目する背景要因の「スマートフォンの普及」・「デジタルを実装した新興企業の誕生」・「リアル空間におけるデジタル技術の利用」・「デジタルを活用したサービスの全世界への展開」は、DTx開発においても重要な要素となっている。正にDTx開発が新しい市場の創出であることが示される。

日本では2例目のDTxが医療上で利用可能になるところである。世界のDTx開発の勢いに比べると細い流れであるが、制度や支援体制の整備が進むことにより、今後も継続的に日本発DTxが市場に出ることが期待される。

一方で、DTx開発を担う企業の主体がベンチャー企業・新興企業であることに留意すべきである。日本では、新市場を創出し、国際展開するベンチャー企業・新興企業は少数である21)。そのため、今後の日本には、起業の際やその後の企業の成長のために必要な資金・人材を国内外から供給できるようなシステムの構築や、そのシステムを社会全体で支える土壌の創出などの経済・社会面での変化が求められる21)

したがって、政策においては、これまで実施して来たベンチャー企業・新興企業の起業・育成に対する支援を継続し、さらに、経済や社会の様々な面にも拡大すること等、総合的な支援が重要となると考える。


注1 令和3年版情報通信白書(総務省)(p.78-80)の「デジタルトランスフォーメーションの定義」を参照のこと。80ページに「社会の根本的な変化に対して、既成概念の破壊を伴いながら新たな価値を創出するための改革がデジタルトランスフォーメーションである」という記述がある。

注2 医療機器とは、「人若しくは動物の疾病の診断、治療若しくは予防に使用されること、又は人若しくは動物の身体の構造若しくは機能に影響を及ぼすことが目的とされている機械器具等」と定義5)8)

注3 薬機法により、医療機器は患者へのリスクに応じてクラスⅠ~Ⅳと分類されており、手続きも届出から薬事承認までリスクに応じて異なる。一般医療機器(クラスⅠ)は厚生労働省への届出のみ。管理医療機器(クラスⅡ)のうち指定管理医療機器は第三者登録認証機関による認証のみ、それ以外の管理医療機器は薬事承認が必要。高度管理医療機器(クラスⅢ, Ⅳ)は薬事承認が必要。

注4 「禁煙治療のための標準手順書 第8版」(2021年4月発表)のこと。次の学会の連名で発表:日本循環器学会,日本肺癌学会,日本癌学会,日本呼吸器学会。

注5 本稿の「ベンチャー企業・新興企業」は以下の(1)~(3)をすべて満たす企業と定義する20)。(1)1995 年以降に設立された企業、(2)自社をベンチャー企業・新興企業と認識し、また他からも認識されている企業、(3)次のa, b, cいずれかに該当する企業:[a急成長している企業、b急成長に至っていないが新たな市場ならびに業態を開拓している企業、c新規性の高い技術やビジネスプランに基づいて起業した企業]。

参考文献・資料

1) 総務省,令和3年版情報通信白書,第1部第1章第2節「企業活動におけるデジタル・トランスフォーメーションの現状と課題」,2021.

2) 米国食品医薬品局(FDA),Digital Health Innovation Action Plan,2017.

3) 国際医療機器規制当局フォーラム(IMDRF),Software as a Medical Device (SaMD): Key Definitions,2013.

4) 厚生労働省,プログラムの医療機器への該当性に関する基本的な考え方について(薬食監麻発1114第5号),平成26年11月14日発表.

5) 厚生労働省,プログラムの医療機器該当性に関するガイドラインについて(薬生機審発0331第1号)(薬生監麻発0331第15号),令和3年3月31日発表.

6) 株式会社日本総合研究所,医療のデジタル化におけるデジタルセラピューティクス(DTx)導入の推進に関する提言,2021年1月及び9月発表.

7) 里見佳典,デジタルセラピューティクス開発の現状と展望,ファルマシア,Vol.57,No.12,1082-1086,2021.

8) 中央社会保険医療協議会 保険医療材料専門部会(第117回),令和4年度保険医療材料制度改革の骨子(案)参考資料,令和3年12月22日開催.

9) DIGITAL THERAPEUTICS ALLIANCE, https://dtxalliance.org/ (2022.4.8アクセス)

10) 厚生労働省,プログラム医療機器の開発・導入の促進に関する対応状況(資料1-1),第4回医療・介護ワーキング・グループ,規制改革推進会議(内閣府),令和3年10月25日開催.

11) 厚生労働省,禁煙治療用アプリってどんなもの?(2021年11月10日更新),生活習慣病予防のための健康情報サイト,e-ヘルスネット,
https://www.e-healthnet.mhlw.go.jp/information/tobacco/t-06-010.html (2022.4.8アクセス)

12) 独立行政法人 医薬品医療機器総合機構(PMDA),医療機器 情報検索,「CureAppSCニコチン依存症治療アプリ及びCOチェッカー」添付文書,2021年7月改定(第4版),
https://www.pmda.go.jp/PmdaSearch/kikiSearch/ (2022.4.8アクセス)

13) Masaki, K., et al., A randomized controlled trial of a smoking cessation smartphone application with a carbon monoxide checker, npj Digital Medicine, 3:35, 2020.
https://doi.org/10.1038/s41746-020-0243-5 (2022.4.8アクセス)

14) 厚生労働省,薬事・食品衛生審議会,プログラム医療機器調査会,令和3年度第2回,2022年3月9日開催.
https://www.mhlw.go.jp/stf/shingi/shingi-yakuji_18902.html (2022.4.8アクセス)

15) 株式会社CureApp,ニュース,高血圧症向け治療用アプリ 医師が処方する「治療用アプリ」国内第二弾として薬事承認へ,2022.3.9. https://cureapp.blogspot.com/2022/03/blog-post_9.html (2022.4.8アクセス)

16) Kario, K., et al., Efficacy of a digital therapeutics system in the management of essential hypertension: the HERB-DH1 pivotal trial, European Heart Journal. Vol.42, 4111–4122, 2021.

17) 株式会社CureApp,https://cureapp.co.jp/company.html (2022.4.8アクセス)

18) 独立行政法人 中小企業基盤整備機構,第21回Japan Venture Awards,
https://j-venture.smrj.go.jp/index.html (2022.4.8アクセス)

19) Patel, N.A. and Butte, A.J., Characteristics and challenges of the clinical pipeline of digital therapeutics, npj Digital Medicine, 3:159, 2020. https://doi.org/10.1038/s41746-020-00370-8 (2022.4.8アクセス)

20) 文部科学省科学技術・学術政策研究所,民間企業の研究活動に関する調査報告2020,NISTEP REPORT No.191,2021. https://doi.org/10.15108/nr191 (2022.4.8アクセス)

21) 一般社団法人日本経済団体連合会,提言「スタートアップ躍進ビジョン」,2022年3月15日発表.