• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

工業用動物細胞を用いた高度生産プロセス構築

研究課題

研究課題/領域番号 22H00276
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分27:化学工学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

大政 健史  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (00252586)

研究分担者 山野 範子  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20582795)
鬼塚 正義  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 講師 (80571174)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2025年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2024年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2023年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2022年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワード工業用動物細胞 / 細胞内トラフィック / セルエンジニアリング / バイオ医薬品 / 抗体 / 細胞培養プロセス / VLP
研究開始時の研究の概要

次世代バイオ医薬品においては、人工的な構造と機能をもつ様々な糖蛋白質分子等が開発されてきており、迅速にかつ安定に高生産させる生産基盤を支える工業用動物細胞が重要である。そこで、高度バイオプロセス研究として、工業用動物細胞の基盤プラットフォームに基づいて、(1)細胞内トラフィック解明、(2)細胞株トラフィック解明に基づくセルエンジニアリング手法の構築、によって高度生産プロセスの基盤を構築する。

研究実績の概要

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割以上のみならず、近年ではバイオ医薬品全体の5割近くの生産宿主として、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がCHO細胞自身の科学的解明については、十分ではない。本研究では、CHO細胞を用いた新モダリティ生産等を対象とし、①細胞内トラフィックの解明とボトルネックプロセスの同定(2022-2024年度)、さらには、CHO細胞の新しい展開をはかる②上記に基づくセルエンジニアリング手法の構築(2023-2025年度)、そして、これらを組み合わせた③工業用動物細胞を用いた高度生産プロセスの基盤(2024-2026年度)を構築することを目的とした。2023年度は、昨年度の引続き研究計画に沿って、IgNARならびにさらに分子量の大きいウイルス様粒子(VLP)の発現系を構築している。さらには、細胞内トラフィックに関連する因子の高発現の生産性に及ぼす影響の解析をおこない、生産性の向上を確認した。その結果、VLPについては、ノロウイルスのVLPを用いたCovid-19 ワクチンを目指したVLP発現系の構築を行った。IgNARについては、細胞内の小胞体ストレス応答因子について確認を行った。これらの成果については、国内外の学会において発表を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

①細胞内トラフィックの解明とボトルネックプロセスの同定(2022-2024年度)の計画通り、ボトルネックプロセスの同定については、いくつかの因子を見出し、上記に基づくセルエンジニアリング手法の構築(2023-2025年度)についても成果を得ている。

今後の研究の推進方策

ここまで順調に計画通り進んでおり、2024年度も、計画通り、①細胞内トラフィックの解明とボトルネックプロセスの同定(2022-2024年度)、さらには、CHO細胞の新しい展開をはかる②上記に基づくセルエンジニアリング手法の構築(2023-2025年度)の方策を行う。一部前倒しで進んでいるセルエンジニアリングの手法を新モダリティ等にも応用する。また、③工業用動物細胞を用いた高度生産プロセスの基盤(2024-2026年度)を構築についても取り纏めを開始する。今年も国際学会での発信を重点的に活動を行いたい。特に研究を遂行する上での問題点はない。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 14件、 招待講演 7件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Construction of a novel kinetic model for the production process of a CVA6 VLP vaccine in CHO cells2024

    • 著者名/発表者名
      Zhou Xing, Thao Bich Nguyen, Guirong Kanai-Bai, Noriko Yamano-Adachi and Takeshi Omasa
    • 雑誌名

      Cytotechnology

      巻: 76 号: 1 ページ: 69-83

    • DOI

      10.1007/s10616-023-00598-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of genome instability of parental CHO cell clones on chromosome number distribution and recombinant protein production in parent-derived subclones2024

    • 著者名/発表者名
      Yamano-Adachi Noriko、Hata Hirofumi、Nakanishi Yuto、Omasa Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 137 号: 1 ページ: 54-63

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2023.10.001

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of co-overexpression of the cargo receptor ERGIC-53/MCFD2 on antibody production and intracellular IgG secretion in recombinant Chinese hamster ovary cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kirimoto Yutaka、Yamano-Adachi Noriko、Koga Yuichi、Omasa Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: - 号: 5 ページ: 400-406

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2022.07.002

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial induction of chromosome aneuploidy in CHO cells alters their function as host cells2022

    • 著者名/発表者名
      Yamano‐Adachi Noriko、Nakanishi Yuto、Tanaka Wataru、Lai YuanShan、Yamazaki Masahiro、Zenner Laura、Hata Hirofumi、Omasa Takeshi
    • 雑誌名

      Biotechnology and Bioengineering

      巻: 120 号: 3 ページ: 659-673

    • DOI

      10.1002/bit.28289

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Manufacturing challenges for biologics production in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Omasa
    • 学会等名
      Asian Congress on Biotechnology 2023 (ACB2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Construction of production system using CHO cells for chimeric HBsAg-VLPs presenting SARS-CoV-2 T-cell epitope2023

    • 著者名/発表者名
      Yuki Morishita, Nam Seoyeon, Thao Bich Nguyen, Guirong Kanai, Noriko Yamano-Adachi, Takeshi Omasa
    • 学会等名
      36th Annual and international meeting of Japanese Association for Animal Cell Technology (JAACT '23)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of intracellular secretory process in Sar1A-overexpressed CHO cells for further improvement of IgG productivity2023

    • 著者名/発表者名
      Chiato Yoshiike, Yu Tsunoda, Noriko Yamano-Adachi, Takeshi Omasa
    • 学会等名
      36th Annual and international meeting of Japanese Association for Animal Cell Technology (JAACT '23)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a COVID-19 vaccine candidate based on the SpyTag/SpyCatcher system2023

    • 著者名/発表者名
      Seoyeon Nam, Bich Thao Nguyen, Noriko Yamano-Adachi, Takeshi Omasa
    • 学会等名
      36th Annual and international meeting of Japanese Association for Animal Cell Technology (JAACT '23)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Overexpression of Sar1A in CHO cells and its effects on antibody production and intracellular antibody trafficking2023

    • 著者名/発表者名
      Yu Tsunoda, Noriko Yamano-Adachi, and Takeshi Omasa
    • 学会等名
      The 28th Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC2023) (BEST-YABEC),
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring the expression bottleneck of shark derived IgNAR antibodies produced in Chinese hamster ovary cells2023

    • 著者名/発表者名
      Xiaofang Lyu, Masayoshi Onitsuka, Noriko Yamano-Adachi, Yuichi Koga, and Takeshi Omasa
    • 学会等名
      he 28th Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC2023) (BEST-YABEC),
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動物細胞を用いたバイオ医薬生産:次の 100 年にむけて2023

    • 著者名/発表者名
      大政 健史
    • 学会等名
      第75回日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Investigation of the expression difficulties of shark-derived immunoglobulin new antigen receptor in Chinese hamster ovary cells2023

    • 著者名/発表者名
      Yunchi Zhang, Xiaofang Lyu, Noriko Yamano-Adachi, Takeshi Omasa
    • 学会等名
      第75回日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] チャイニーズハムスター肺細胞からのiPS細胞の樹立と分化誘導の検討2023

    • 著者名/発表者名
      藤岡 晴生, 吉田 貴美, 金井 貴蓉, 山野-足立 範子, 大政 健史
    • 学会等名
      化学工学会第54回秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 抗体生産宿主として有用性が示されたCHO細胞株の高生産性を示す要因の解明2023

    • 著者名/発表者名
      山﨑 雅大, 中西 悠人, 山野-足立 範子, 大政 健史
    • 学会等名
      化学工学会第54回秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] SpyTag/SpyCatcherシステムを用いたSARS-CoV-2-VLP生産系構築2023

    • 著者名/発表者名
      Nam Seoyeon, Nguyen Bich Thao, 山野-足立 範子, 大政 健史
    • 学会等名
      化学工学会第54回秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 動物細胞培養プロセスにおけるタンパク質・抗体医薬品の凝集形成と制御2023

    • 著者名/発表者名
      鬼塚正義
    • 学会等名
      サイエンス&テクノロジー社セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CHO cell line expressing enterovirus 71 VLPs in a fed-batch process: A new potential production platform2023

    • 著者名/発表者名
      Thao Bich Nguyen, Guirong Kanai, Noriko Yamano-Adachi, Takeshi Omasa, and Susumu Ochiai
    • 学会等名
      20th Annual PepTalk 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sar1A過剰発現CHO細胞におけるCOPII小胞の形成促進が小胞体局在タンパク質に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      吉池 知安留,角田 悠,山野-足立 範子,大政 健史
    • 学会等名
      化学工学会第88年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SARS-CoV-2ウイルス様粒子を生産するCHO-K1細胞株の構築2023

    • 著者名/発表者名
      森下 悠希,ナム ソヨン, 保木本 達也,山野-足立 範子,大政 健史
    • 学会等名
      化学工学会第88年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 抗体医薬生産 - 過去- 現在- 未来2022

    • 著者名/発表者名
      大政 健史
    • 学会等名
      第1回日本抗体学会 設立記念学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] JAACT 発足30 周年を振り返って:バイオ医薬品から食と健康まで2022

    • 著者名/発表者名
      大政 健史
    • 学会等名
      第35回 日本動物細胞工学会2022年度大会(JAACT2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Manufacturing Challenges for Biologics Production in Manufacturing Technology Association of Biologics (MAB), JAPAN2022

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Omasa
    • 学会等名
      Bio・Pharm Incheon Global Confex 2022(Big C),
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CHO細胞灌流培養における組換えIgG1抗体特性の動的変化解析2022

    • 著者名/発表者名
      岡本棟悦,樋口拓哉,鈴木真史,奥谷聡志,鬼塚正義
    • 学会等名
      第74回 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高機能化因子を利用した組換えCHO細胞の高度化2022

    • 著者名/発表者名
      福間奈々子,山内清司,田地野浩司,鬼塚正義
    • 学会等名
      第74回 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CHO細胞を用いた組換え抗体生産に有効な高機能化因子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      鬼塚正義,平田結風,天羽宏枝
    • 学会等名
      第74回 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 細胞培養プロセスにおける抗体品質制御への灌流培養の応用2022

    • 著者名/発表者名
      岡本棟悦,加藤宏明,天羽宏枝,鬼塚正義
    • 学会等名
      第1回日本抗体学会 設立記念学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 動物細胞を利用したタンデム型二重特異性 scFv 抗体の製造適合性評価2022

    • 著者名/発表者名
      福間奈々子,天羽宏枝,伊藤洋一郎,石井純,近藤昭彦,梅津光央,鬼塚正義
    • 学会等名
      第1回日本抗体学会 設立記念学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CHO細胞培養における非天然構造抗体の分泌現象の解析2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤優花,岡本棟悦,本田真也,鬼塚正義
    • 学会等名
      日本生物工学会大会西日本支部大会 第6回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The role of surge thanks for an integrated continuous bioprocessing2022

    • 著者名/発表者名
      Masumi Nasukawa and Takeshi Omasa
    • 学会等名
      19th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering (APPChE2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling of virus-like particle (VLP) vaccine production process using Chinese hamster ovary (CHO) cell culture2022

    • 著者名/発表者名
      Xing Zhou, Thao Bich Nguyen, Noriko Yamano-Adachi and Takeshi Omasa
    • 学会等名
      the 15th Asian Congress on Biotechnology 2022 (ACB2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Overexpression of Sar1A in CHO cells and its effects on antibody production and localization of intracellular antibodies2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Tsunoda, Noriko Yamano-Adachi and Takeshi Omasa
    • 学会等名
      the 15th Asian Congress on Biotechnology 2022 (ACB2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SpyTag/SpyCatcher システムを用いたSARS-CoV-2-VLP ワクチンの開発2022

    • 著者名/発表者名
      NAM SEOYEON, 保木本 達也, Nguyen Bich Thao, 金井 貴蓉, 山野-足立 範子,大政 健史
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] バイオリアクターを用いたヒトiPS 細胞からのNK 細胞分化誘導の検討2022

    • 著者名/発表者名
      畑岡 尭也, 金井 貴蓉, 山野-足立 範子, 大政 健史
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] チャイニーズハムスター肺細胞由来のiPS 細胞の樹立2022

    • 著者名/発表者名
      藤岡 晴生, 吉田 貴美, 金井 貴蓉, 山野ー足立 範子, 古賀 雄一, 大政 健史
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CHO-K1 細胞"株を用いたSARS-CoV-2 ウイルス様粒子の生産2022

    • 著者名/発表者名
      保木本 達也, Nguyen Bich Thao, 金井 貴蓉, 山野-足立 範子, 大政 健史
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CHO 細胞におけるSar1A 過剰発現の抗体生産性および分泌プロセスへ与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      角田 悠, 山野-足立 範子, 大政 健史
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 抗体生産宿主として有用性の示された高染色体数を持つCHO 細胞株の特徴解析とその高生産性を示す要因の解明2022

    • 著者名/発表者名
      山﨑 雅大, 中西 悠人, 山野‐足立 範子, 大政 健史
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Exploring the production bottleneck of shark derived IgNAR antibodies produced in Chinese hamster ovary cells and its application2022

    • 著者名/発表者名
      Xiaofang Lyu, Masayoshi Onitsuka, Noriko Yamano-Adachi, Yuichi Koga, and Takeshi Omasa
    • 学会等名
      The 27th Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of the surge tank connecting upstream and downstream in continuous integrated biomanufacturing2022

    • 著者名/発表者名
      Masumi Nasukawa, and Takeshi Omasa
    • 学会等名
      The 27th Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acceleration of process development of CVA6 VLP vaccine production in CHO cells with a novel kinetic model2022

    • 著者名/発表者名
      Xing Zhou, Thao Bich Nguyen, Noriko Yamano-Adachi and Takeshi Omasa
    • 学会等名
      The 27th Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] バイオ医薬品の製剤安定化/高品質化のための不純物の規格設定と評価・管理手法2022

    • 著者名/発表者名
      緒方法親、松田朋子、鬼塚正義
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      サイエンス&テクノロジー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 抗体医薬品製造~基礎から基盤技術開発まで~2022

    • 著者名/発表者名
      鬼塚正義
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      シーエムシーリサーチ
    • ISBN
      9784910581323
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 遺伝子改変CHO細胞2023

    • 発明者名
      鬼塚正義
    • 権利者名
      鬼塚正義
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-04-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi