疾患の診断、医薬品のMode of Action(MoA)の理解、薬物の有効性・安全性を適切にコントロールするためにはバイオマーカーは医薬品開発において必須の検討項目となっている。患者さんにとってリスクを小さく、効果を最大化するための用法用量の策定は暴露―反応関係に基づいて検討され患者の薬物動態に基づいて考察され、その後疾患毎の遺伝子変異による説明が加わることで同じ暴露であっても個体間変動が存在し、それを説明することが可能となった。　こうした薬剤の暴露量、局所でのミクロの動態を考察し、さらに標的分子もしくは薬効発現に寄与する分子の挙動やその下流分子の制御を定量的に理解することで薬剤のPoM（Proof of Mechanism）を明らかにし、Phase2の投与量設計に範囲する取り組みが存在する。この取り組みの成功のカギは臨床有効性を代替えするバイオマーカーと薬剤のMoAを紐づけるバイオマーカーの関係性を見出し定量的に関係性を表現することである。糖尿病や腎性貧血など臨床エンドポイントが定量化しやすい疾患を除けば、多くの疾患において疾患代替えバイオマーカーの探索には遺伝子発現、細胞プロファイル、タンパク発現の変化など疾患部位での変化に注目した研究や臨床エンドポイントをもっとも代替えする血液マーカーからのアプローチもあるが、多くの疾患において患者集団、その病因の多様性があるためにバイオマーカー同定には困難を極めている。　開発候補薬剤のMoAは多種多様かつ複雑化しているがために定量系の工夫が求められ、高感度化、Multiplex測定系による多項目同時測定や対象となる生体試料も血液、尿にみならずバイオプシーサンプルなど多様になっている。抗体医薬品においてもこれまでの従来の抗体医薬品にくわえ、SWITCH抗体、リサイクリング抗体など改変技術によりPoMの証明方法も複雑化してきている。本演題では臨床PoCの証明前に分子の観点から考えたMoA、PoMおよび生体反応を示したBiologicalPoCについて実例の説明を加え、早期臨床開発の進め方について議論を行いたい。