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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Development of integrated animal cell engineering system for biopharmaceutical production

Research Project

Project/Area Number 20H00322
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

上平 正道  九州大学, 工学研究院, 教授 (40202022)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西島 謙一  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (10262891)
中村 崇裕  九州大学, 農学研究院, 教授 (10464398)
河邉 佳典  九州大学, 工学研究院, 准教授 (30448401)
花井 泰三  九州大学, 農学研究院, 教授 (60283397)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywordsバイオテクノロジー / バイオ医薬品 / 動物細胞 / セルエンジニアリング
Outline of Annual Research Achievements

動物細胞を対象としたセル・エンジニアリング技術をベースとして、トータルシステムとして体系化することで、セル・エンジニアリングサイクル(細胞デザイン、遺伝子回路の設計・作製、細胞加工、細胞選別・増幅、機能評価、評価結果に基づいた改良サイクルへのフィードバック)を構築する。先進的な技術を取り入れながら、セル・エンジニアリングにおける新しい要素技術の開発を行い、それらの技術を応用したバイオ医薬品や細胞医薬品の生産について検討することを目的としている。セル・エンジニアリングサイクルを確立することで、動物細胞の機能改変をシステム化するとともに、汎用かつロバストな技術とするために、いくつかの応用例について実証した。当年度では、これまでに開発に成功している、肝特異的転写因子遺伝子群を温熱により誘導発現することで高肝機能を発揮するように改変したヒトヘパトーマ細胞に関して、無血清培養法の開発に成功した。大量に組織を調製する方法としてマイクロゲルへのカプセル化技術の開発を行った。また、CHO細胞をホストとする組換え抗体生産では、転写増幅を伴う遺伝子回路を導入した細胞培養での高濃度連続生産において培養条件の検討を行った結果、最大5.5 g/Lの生産を行うことができた。さらに、RNAをトリガーとする遺伝子発現システム(RAMGA)や翻訳増強システムの開発を行っている。これらの成果は、国内外の学会発表で公表するとともに国際学術誌に掲載された。これ以外にも、デザインされたホスト細胞の開発、人工遺伝子発現制御システムを組み込んだニワトリ始原生殖細胞の構築を行い、これらを応用したバイオ医薬品生産のための技術開発を行っている。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Inducible transgene expression in CHO cells using an artificial transcriptional activator with estrogen-binding domain2024

    • Author(s)
      Md. Rashidur Rahman, Yoshinori Kawabe, Kozumi Suzuki, Satoshi Chen, Yuki Amamoto, Masamichi Kamihira
    • Journal Title

      Biotechnology Journal

      Volume: 19 Pages: -

    • DOI

      10.1002/biot.202300362

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] RNA aptamer-mediated gene activation systems for inducible transgene expression in animal cells2024

    • Author(s)
      Feiyang Zheng, Yoshinori Kawabe, Masamichi Kamihira
    • Journal Title

      ACS Synthetic Biology

      Volume: 13 Pages: 230-241

    • DOI

      10.1021/acssynbio.3c00472

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-level production of scFv-Fc antibody using an artificial promoter system with transcriptional positive feedback loop of transactivator in CHO cells2023

    • Author(s)
      Binbin Ying, Yoshinori Kawabe, Feiyang Zheng, Yuki Amamoto, Masamichi Kamihira
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.3390/cells12222638

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Inducible transgene expression using RNA aptamer-mediated gene activation systems2024

    • Author(s)
      Zheng Feiyang, Kawabe Yoshinori, Kamihira Masamichi
    • Organizer
      化学工学会第89年会
  • [Presentation] Microgel-encapsulation of engineered hepatocytes with porous surface coating2024

    • Author(s)
      Habimana Silas, Kitano Hiroyuki, Wulandari Diah Anggraini, Wakabayashi Rie, Kamiya Noriho, Kawabe Yoshinori, Kamihira Masamichi
    • Organizer
      化学工学会第89年会
  • [Presentation] Development of cell engineering technology for creating functional animal cells2023

    • Author(s)
      Masamichi Kamihira
    • Organizer
      KSBB Spring Meeting 2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 動物細胞での赤色光誘導型遺伝子発現システムの構築2023

    • Author(s)
      本田 啓悟, 鄭 飛揚, 河邉 佳典, 上平 正道
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] CHK-Q細胞を用いた染色体操作技術の開発2023

    • Author(s)
      吉村 優作, 河邉 佳典, 上平 正道
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] ホルモン誘導型遺伝子発現システムによる組換え抗体の生産2023

    • Author(s)
      陳 智, 鈴木 瑚澄, 河邉 佳典, 上平 正道
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] 深層学習の動画像認識技術を用いた細胞機能評価システムの開発2023

    • Author(s)
      増原 誠, 片岡 笙, 園井 理惠, 河邉 佳典, 上平 正道
    • Organizer
      第75回日本生物工学会大会
  • [Presentation] Biofabrication of human liver microtissues using genetically modified hepatoma cells2023

    • Author(s)
      Silas Habimana, Hiroyuki Kitano, Yoshinori Kawabe, Masamichi Kamihira
    • Organizer
      第75回日本生物工学会大会
  • [Presentation] Improved IRES-mediated translation in mammalian cells using translation initiation factor fused with RNA-binding protein2023

    • Author(s)
      Ying Binbin, Kawabe Yoshinori, Tanno Chiharu, Kamihira Masamichi
    • Organizer
      化学工学会第54回秋季大会
  • [Presentation] ミニサークルDNAベクターの調製とCHO細胞への遺伝子ノックイン2023

    • Author(s)
      濱岡 誠, 河邉 佳典, 上平 正道
    • Organizer
      化学工学会第54回秋季大会
  • [Presentation] 人工転写活性化システムによるCHO細胞でのモノクローナル抗体生産2023

    • Author(s)
      江上 豪, 河邉 佳典, 上平 正道
    • Organizer
      化学工学会第54回秋季大会
  • [Presentation] Development of Engineered Chicken Primordial Germ Cells for the Generation of Antibody-Producing Transgenic Chickens2023

    • Author(s)
      Yuya Kaneko, Yoshinori Kawabe, Ken-ichi Nishijima, Masamichi Kamihira
    • Organizer
      第36回 日本動物細胞工学会2023年度国際大会 (JAACT2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Generation and application of transgenic chickens towards robust production system of recombinant proteins2023

    • Author(s)
      Yoshinori Kawabe, Ken-ichi Nishijima, Masamichi Kamihira
    • Organizer
      第36回 日本動物細胞工学会2023年度国際大会 (JAACT2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 始原生殖細胞におけるゲノム操作による抗体生産トランスジェニックニワトリの作出2023

    • Author(s)
      金子悠哉,河邉佳典,西島謙一,上平正道
    • Organizer
      第29回日本生物工学会九州支部 福岡大会
  • [Remarks] 上平研究室

    • URL

      http://www.chem-eng.kyushu-u.ac.jp/lab3/

  • [Remarks] 研究者情報―九州大学 上平正道

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K002690/index.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

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