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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Integrated platform for mammalian cell-based cell and bioprocess engineering

Research Project

Project/Area Number 17H06157
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

大政 健史  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00252586)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西島 謙一  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10262891)
河原 正浩  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50345097)
鬼塚 正義  徳島大学, 大学院ソシオテクノサイエンス研究部, 特任助教 (80571174)
Project Period (FY) 2017-05-31 – 2022-03-31
Keywordsバイオ医薬品 / 工業用動物細胞 / 抗体 / 染色体 / CHO細胞 / 細胞培養プロセス
Outline of Annual Research Achievements

チャイニーズハムスター卵巣 (CHO)細胞は、構築されてから50年以上、生体外にて増殖しており、科学的研究のみならず、産業においても多用されている工業用動物細胞である。特に、バイオ医薬品生産においては実際に上市されている抗体医薬の6割以上の品目の生産宿主として、生産基盤を支えている。現在、CHO細胞は10g/Lを超える生産も可能であり、培養コストもg数ドルが達成可能である。ところがCHO細胞自身の科学的解明については、未だ十分になされていない。これまで代表者は世界初の遺伝子増幅CHO細胞BACライブラリー構築により、染色体の再編成や不安定解析を通し、生産細胞の科学的解明を行っている。
本基盤研究Sでは、基盤Aにおいて行ってきた工業用動物細胞としてのCHO細胞の科学的解明を出発点として、細胞工学的手法ならびにバイオプロセス構築、統合バイオプロセスの基盤を構築することを目的としている。平成29年度は、年度の途中にて基盤Aを引き継ぐ形で出発をしており、本研究計画を3つのサブテーマに分けて実施した。具体的には、①「セルエンジニアリング開発」:特異染色体の科学的解明に基づいた高度ゲノム編集技術等を活用したゲノム育種プラットフォームを用いたセルエンジニアリングを構築・利用。②「バイオプロセス開発」:連続生産を見据えた工業用動物細胞によるバイオプロセス構築の確立。③「統合化エンジニアリング」これらの組み合わせによる科学的基盤の確立である。採択時のコメントとして、連続培養プロセスにおける課題の絞込みに懸念が示されており、今年度は①についてはこれまでに構築した染色体再構築に関する研究を中心に進め、②については、連続操作プロセスにおける課題として細胞安定性をまずは中心に課題設定し、その科学的解明を主体として研究を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

採択時のコメントに対応して、少し研究計画を練り直した関係と開始時期が年度当初からではないため、すこし遅れているが、想定された範囲内であり、問題ない。

Strategy for Future Research Activity

H30年度においては、計画通り、3つのサブテーマに分けて実施する具体的には、①「セルエンジニアリング開発」:特異染色体の科学的解明に基づいた高度ゲノム編集技術等を活用したゲノム育種プラットフォームを用いたセルエンジニアリングを構築・利用。②「バイオプロセス開発」:連続生産を見据えた工業用動物細胞によるバイオプロセス構築の確立。③「統合化エンジニアリング」これらの組み合わせによる科学的基盤の確立である。

  • Research Products

    (30 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (26 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 7 results)

  • [Journal Article] Identification of regulatory motifs in the CHO genome for stable monoclonal antibody production2017

    • Author(s)
      Takagi Yasuhiro、Yamazaki Tomomi、Masuda Kenji、Nishii Shigeaki、Kawakami Bunsei、Omasa Takeshi
    • Journal Title

      Cytotechnology

      Volume: 69 Pages: 451~460

    • DOI

      10.1007/s10616-016-0017-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lengthening of high-yield production levels of monoclonal antibody-producing Chinese hamster ovary cells by downregulation of breast cancer 12017

    • Author(s)
      Matsuyama Rima、Yamano Noriko、Kawamura Namiko、Omasa Takeshi
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 123 Pages: 382~389

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2016.09.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] バイオ医薬品 ~次世代の生産に求められるもの~2017

    • Author(s)
      大政健史
    • Journal Title

      GMPeople

      Volume: Volume 2, No.12 Pages: 77~82

  • [Journal Article] CHO細胞における組換えタンパク質生産性向上技術の開発2017

    • Author(s)
      山野範子、大政健史
    • Journal Title

      PHARM STAGE

      Volume: Vol.17, No.4 Pages: 26~30

  • [Presentation] Chinese Hamster Ovary (CHO) cell-A workhorse for biopharmaceutical production2018

    • Author(s)
      Takeshi Omasa
    • Organizer
      10th AFOB Regional Symposium (ARS2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] トレハローストランスポーター発現CHO細胞を用いたトレハロース含有培地における高凝集性抗体の凝集抑制2018

    • Author(s)
      鎌田 祥平,鬼塚 正義, 黄川田 隆洋,山野 範子, 古賀 雄一,大政 健史
    • Organizer
      化学工学会第83年会
  • [Presentation] KDEL receptor 1 (Kdelr1) dynamics and over-expression in therapeutic antibody producing CHO cells2018

    • Author(s)
      Andrew Samy, Kohei Kaneyoshi, Takeshi Omasa
    • Organizer
      化学工学会第83年会
  • [Presentation] 翻訳後修飾による紫外線損傷DNA認識タンパク質DDB2の制御2018

    • Author(s)
      荒川和彦、萩原遥太、小川大輝、金岡英徳、西島謙一、飯島信司
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] Integrated Next-Generation Cell and Cell Culture Engineering for Production of Biologics2017

    • Author(s)
      Takeshi Omasa
    • Organizer
      International Meeting & 42nd Annual Conference of the MSBMB(Malaysian Society for Biochemistry and Molecular Biology)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Next-generation therapeutic antibody production using CHO cell platform2017

    • Author(s)
      Takeshi Omasa
    • Organizer
      The ceremony for the 15th anniversary of MU-OU:CRC and OU:CRS
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] CHO cell and cell culture engineering for next-generation antibody production2017

    • Author(s)
      Takeshi Omasa
    • Organizer
      2017 International Conference on Frontier Chemistry and Life Sciences
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 社会実装にアカデミア研究は必要か-抗体医薬製造技術を通して2017

    • Author(s)
      大政健史
    • Organizer
      化学工学会第49回秋季大会
    • Invited
  • [Presentation] 抗体医薬品の生産技術―細胞構築・細胞培養から考える―2017

    • Author(s)
      大政健史
    • Organizer
      新化学技術協会 ライフサイエンス技術部会・材料分科会 技術セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Platform technology for integrated CHO cell and cell culture engineering for production of therapeutic antibody2017

    • Author(s)
      Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 23rd Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of plasmid integration sites in high and low IgG1 producing Chinese hamster ovary (CHO) cell pools2017

    • Author(s)
      Jana Frank, Noriko Yamano and Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 23rd Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enhancement of antibody productivity in recombinant CHO cells constructed by targeting the IgG1 gene to the stable chromosome2017

    • Author(s)
      Wataru Tanaka, Kohta Yoshitomi, Noriko Yamano, Masayoshi Onitsuka, Yuichi Koga, and Takeshi Omasa
    • Organizer
      ESACT Meeting 2017 in Lausanne
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Construction of a system for rapid evaluation of production enhancer gene in CHO antibody production2017

    • Author(s)
      Masayoshi Onitsuka, Yuki Fujino, Nami Kawamura, and Takeshi Omasa
    • Organizer
      ESACT Meeting 2017 in Lausanne
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 安定染色体への遺伝子ターゲッティングによる抗体高生産CHO細胞株構築の試み2017

    • Author(s)
      吉冨 耕太,田中 航,山野 範子,古賀 雄一,大政 健史
    • Organizer
      化学工学会第49回秋季大会
  • [Presentation] トランスクリプトーム解析に基づいた染色体異数性を持つ抗体生産CHO細胞の特徴的なシグナル伝達経路2017

    • Author(s)
      田中 翔,山野 範子,緒方 法親,鬼塚 正義,古賀 雄一,大政 健史
    • Organizer
      化学工学会第49回秋季大会
  • [Presentation] Tret1導入CHO細胞の培養におけるトレハロースを用いた抗体の凝集抑制メカニズム2017

    • Author(s)
      原田 涼之介,鬼塚 正義,黄川田 隆洋,山野 範子,古賀 雄一,大政 健史
    • Organizer
      化学工学会第49回秋季大会
  • [Presentation] 抗体生産細胞高度化のための高機能化因子迅速評価プラットフォームの構築2017

    • Author(s)
      鬼塚 正義,大政 健史
    • Organizer
      化学工学会第49回秋季大会
  • [Presentation] 安定染色体を標的とした抗体遺伝子導入による抗体生産CHO細胞株の構築2017

    • Author(s)
      田中航,吉冨耕太,山野範子,鬼塚正義,古賀雄一, 大政健史
    • Organizer
      第69回日本生物工学会
  • [Presentation] Multicolor fluorescent in situ hybridization (mFISH)法を用いたChinese hamster ovary (CHO)細胞における染色体多様性の解析2017

    • Author(s)
      北一真,山野範子,鬼塚正義,古賀雄一,大政健史
    • Organizer
      第69回日本生物工学会
  • [Presentation] CHO細胞を宿主としたサメ由来IgNAR抗体フラグメント分泌生産の検討2017

    • Author(s)
      有永幹基,野村嘉紀,鬼塚正義,山野範子,古賀雄一,大政健史
    • Organizer
      第69回日本生物工学会
  • [Presentation] 高生産株の構築を目指した抗体生産CHO細胞内の分泌過程解析2017

    • Author(s)
      兼吉航平,内山圭司,鬼塚正義,山野範子,古賀雄一,大政健史
    • Organizer
      第69回日本生物工学会
  • [Presentation] Cultivation studies of fused CHO-K1 IgG1 producing cells2017

    • Author(s)
      Tugce Turgay, Kohei Kaneyoshi, Noriko Yamano, Yuichi Koga and, Takeshi Omasa
    • Organizer
      日本動物細胞工学会2017年度大会(JAACT2017)
  • [Presentation] 抗体生産CHO細胞からの凝集抗体分泌とその構造的特徴2017

    • Author(s)
      鬼塚 正義、大政健史
    • Organizer
      第17回日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] 細胞内シグナル伝達の合成生物工学2017

    • Author(s)
      河原 正浩
    • Organizer
      第7 回合成生物工学シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 受容体の分子改変による細胞内抗体選択法の開発2017

    • Author(s)
      河原 正浩, グエン トゥイズオン, 李 松熹, 高須賀 仁, 長棟 輝行
    • Organizer
      化学工学会第49回秋季大会
  • [Presentation] DNA損傷認識タンパク質DDB2のSUMO化の解析2017

    • Author(s)
      萩原遥太、荒川和彦、奥嵜雄也、金岡英徳、西島謙一、飯島信司
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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