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2018 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, 工学研究科, 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, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 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、これまで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30年度は、2年目に入り、継続して、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、今年度は昨年度に引き続き、①については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絞り込んだ課題として細胞安定性・染色体安定性を中心に課題設定し、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

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

設定したサブテーマに沿って、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

H31(R1)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」:ゲノム育種基盤プラットフォームを用いたセルエンジニアリング手法の構築: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

    (41 results)

All 2019 2018

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 15 results,  Invited: 9 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Secretory leakage of IgG1 aggregates from recombinant Chinese hamster ovary cells2019

    • Author(s)
      Masayoshi Onitsuka, Yukinori Kadoya, and Takeshi Omasa
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 127, Pages: 752-757

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.11.015

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Secretion analysis of intracellular “difficult-to-express” immunoglobulin G (IgG) in Chinese hamster ovary (CHO) cells2019

    • Author(s)
      Kohei Kaneyoshi, Kouki Kuroda, Keiji Uchiyama, Masayoshi Onitsuka, Noriko Yamano-Adachi, Yuihi Koga, and Takeshi Omasa
    • Journal Title

      Cytotechnology

      Volume: 71 Pages: 305-316

    • DOI

      10.1007/s10616-018-0286-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of the immunoglobulin G (IgG) secretion efficiency in recombinant Chinese hamster ovary (CHO) cells by using Citrine-fusion IgG2019

    • Author(s)
      Kohei Kaneyoshi, Noriko Yamano-Adachi, Yuichi Koga, Keiji Uchiyama, and Takeshi Omasa
    • Journal Title

      Cytotechnology

      Volume: 71 Pages: 193-207

    • DOI

      10.1007/s10616-018-0276-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of intracellular IgG secretion in Chinese hamster ovary cells to improve IgG production2019

    • Author(s)
      Kohei Kaneyoshi, Keiji Uchiyama, Masayoshi Onitsuka, Noriko Yamano, Yuichi Koga, and Takeshi Omasa
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 127 Pages: 107-113

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.06.018

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced IgG1 production by overexpression of nuclear factor kappa B inhibitor zeta (NFKBIZ) in Chinese hamster ovary cells2018

    • Author(s)
      Onitsuka Masayoshi、Kinoshita Yukie、Nishizawa Akitoshi、Tsutsui Tomomi、Omasa Takeshi
    • Journal Title

      Cytotechnology

      Volume: 70 Pages: 675~685

    • DOI

      10.1007/s10616-017-0170-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genome sequence comparison between Chinese hamster ovary (CHO) DG44 cells and mouse using end sequences of CHO BAC clones based on BAC-FISH results2018

    • Author(s)
      Kimura Shuichi、Omasa Takeshi
    • Journal Title

      Cytotechnology

      Volume: 70 Pages: 1399~1407

    • DOI

      10.1007/s10616-018-0233-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] EGCG improves recombinant protein productivity in Chinese hamster ovary cell cultures via cell proliferation control2018

    • Author(s)
      Yamano Noriko、Omasa Takeshi
    • Journal Title

      Cytotechnology

      Volume: 70 Pages: 1697~1706

    • DOI

      10.1007/s10616-018-0243-3

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Chromosome stability approach: Lengthening of high-yield production levels of IgG-producing CHO cells by downregulation of breast cancer 12019

    • Author(s)
      Takeshi Omasa
    • Organizer
      Cambridge Healthtech Institute’s 18th Annual PepTalk 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] バイオ医薬品製造技術の未来を考える:-バイオ医薬品生産技術-現状と課題への取組み-2019

    • Author(s)
      大政 健史
    • Organizer
      神戸創薬セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 生産性向上を目指した医薬品抗体生産細胞における分泌過程解析2019

    • Author(s)
      兼吉 航平、 黒田 昂輝、山野-足立 範子、鬼塚 正義、 古賀 雄一、 内山 圭司、大政 健史
    • Organizer
      化学工学会第84年会
  • [Presentation] 連続的翻訳後修飾によるDNA修復タンパク質DDB2の制御2019

    • Author(s)
      金岡英徳、荒川和彦、小川大輝、西島謙一、飯島信司
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] Biopharmaceutical manufacturing-Recent regulatory topics and perspective2018

    • Author(s)
      Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 30th Annual Meeting of the Thai Society for Biotechnology and International Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Next-generation therapeutic antibody production using CHO cell platform2018

    • Author(s)
      Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 30th Annual Meeting of the Thai Society for Biotechnology and International Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] バイオ医薬品の連続生産について考える2018

    • Author(s)
      大政 健史
    • Organizer
      ISPE冬季大会
    • Invited
  • [Presentation] 抗体医薬製造の社会実装2018

    • Author(s)
      大政 健史
    • Organizer
      スマートエンジニアリングTOKYO
    • Invited
  • [Presentation] 新世代のバイオ医薬品生産 -最新動向と将来展望-2018

    • Author(s)
      大政 健史
    • Organizer
      化学工学会バイオ部会/関東支部共催バイオプロセス講演
    • Invited
  • [Presentation] Quantitative analysis of intracellular secretion of recombinant antibodies in CHO cells for establishment of high producers2018

    • Author(s)
      1.Kouki Kuroda, Kohei Kaneyoshi, Noriko Yamano, Yuichi Koga, and Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 30th Annual Meeting of the Thai Society for Biotechnology and International Conference (TSB2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quantitative analysis of intracellular secretion of recombinant antibodies in CHO cells for establishment of high producers2018

    • Author(s)
      Kouki Kuroda, Kohei Kaneyoshi, Noriko Yamano, Yuichi Koga, and Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 30th Annual Meeting of the Thai Society for Biotechnology and International Conference (TSB2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cell-cycle inhibitor aphidicolin has lasting effects on recombinant gene expression in Chinese hamster ovary cell lines2018

    • Author(s)
      Jana Frank, Noriko Yamano and Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 30th Annual Meeting of the Thai Society for Biotechnology and International Conference (TSB2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of the interstitial telomeric sequences (ITSs) and chromosomal translocations in Cricetulus griseus-derived cells using FISH2018

    • Author(s)
      Jun Ho Lee, Wataru Tanaka, Noriko Yamano, Yuichi Koga, and Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 24th Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of chromosomal diversity in CHO cell lines for establishment of stable highly-productive cell line in recombinant therapeutics production2018

    • Author(s)
      Kazuma Kita, Noriko Yamano, Yuichi Koga, and Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 24th Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DNA motif analysis of Chinese hamster ovary chromosome 1 for targeted gene insertion2018

    • Author(s)
      Jana Frank, Noriko Yamano and Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 24th Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of intracellular secretion processes by citrine fusion IgG aiming to establish high producer CHO cells2018

    • Author(s)
      Kohei Kaneyoshi, Kouki Kuroda, Noriko Yamano, Yuichi Koga, Keiji Uchiyama, and Takeshi Omasa
    • Organizer
      31st Annual and international meeting of Japanese Association for Animal Cell Technology (JAACT '18)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quantitative analysis of secretion process in recombinant CHO cells producing "Difficult-to-express" IgG2018

    • Author(s)
      Kouki Kuroda, Kohei Kaneyoshi, Noriko Yamano, Yuichi Koga, and Takeshi Omasa
    • Organizer
      31st Annual and international meeting of Japanese Association for Animal Cell Technology (JAACT '18)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of function and activity of mutant p53 in Cricetulus griseus cell lines2018

    • Author(s)
      Christopher Quach, Jana Frank, Noriko Yamano, Yuichi Koga, and Takeshi Omasa
    • Organizer
      31st Annual and international meeting of Japanese Association for Animal Cell Technology (JAACT '18)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterization of CHO cells with disparate chromosome numbers and induction of artificial aneuploid cells2018

    • Author(s)
      Noriko Yamano, Norichika Ogata, Yuan Shan Lai, Sho Tanaka, Wataru Tanaka, Yuichi Koga, and Takeshi Omasa
    • Organizer
      31st Annual and international meeting of Japanese Association for Animal Cell Technology (JAACT '18)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 組換えタンパク質生産のための安定染色体への遺伝子ターゲティング2018

    • Author(s)
      山野 範子,隈元 信貴,中西 悠人,吉冨 耕太,古賀 雄一,大政 健史
    • Organizer
      化学工学会第50回秋季大会
  • [Presentation] Chinese hamster ovary細胞を宿主としたサメ由来重鎖抗体分泌生産の試み2018

    • Author(s)
      岡本 奈子,野村 嘉紀,有永 幹基,鬼塚 正義,山野 範子,古賀 雄一,大政 健史
    • Organizer
      化学工学会第50回秋季大会
  • [Presentation] 動物細胞培養の産業応用の変遷 -テクノロジーからエンジニアリングへ-2018

    • Author(s)
      大政 健史
    • Organizer
      第70回日本生物工学会
  • [Presentation] 培養プロセス中の成分分析の重要性 -回分、流加から連続製造に向けて-2018

    • Author(s)
      大政 健史
    • Organizer
      第70回日本生物工学会
  • [Presentation] 長期的に安定な組換えタンパク質高生産株の構築に向けたCHO細胞における染色体多様性の解析2018

    • Author(s)
      北 一真, 山野 範子, 古賀 雄一, 大政 健史
    • Organizer
      第70回日本生物工学会, 3Oa04
  • [Presentation] 高生産株の構築を目指した蛍光標識抗体による細胞内分泌過程解析2018

    • Author(s)
      兼吉航平、山野 範子、古賀雄一、鬼塚正義、内山圭司, 大政健史
    • Organizer
      生物工学若手研究者の集い夏のセミナー2018
  • [Presentation] ゲノム編集ツールを用いた細胞運命変換系の構築2018

    • Author(s)
      河原 正浩
    • Organizer
      化学工学会第50回秋季大会
  • [Presentation] Sequential Post-translational Modifications Regulate Damaged DNA-binding Protein DDB2 Function.2018

    • Author(s)
      Kaneoka H., Arakawa K., Ogawa D., Nishijima K., Iijima S.
    • Organizer
      The 31st Annual and International Meeting of the Japanese Association for Animal Cell Technology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterizing the aggregation of therapeutic antibodies in bioprocessing2018

    • Author(s)
      鬼塚正義、大政健史
    • Organizer
      第18回日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] 改変型糖鎖をもつ抗体医薬品生産を目指した細胞外糖鎖修飾反応の開発2018

    • Author(s)
      鬼塚正義, 嶋津敦子, 天羽宏枝
    • Organizer
      第70回生物工学会大会
  • [Presentation] 動物細胞培養から考える抗体医薬品の分子不均一性2018

    • Author(s)
      鬼塚正義
    • Organizer
      第70回生物工学会大会
    • Invited
  • [Presentation] Extracellular glycosylation for therapeutic antibody production with improved glycoforms2018

    • Author(s)
      Masayoshi Onitsuka, Atsuko Shimazu, Hiroe Amou
    • Organizer
      The 31st Annual and International Meeting of the JAACT(JAACT2018 Tsukuba)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 蛋白質生産細胞の培養プロセスでの凝集抑制・凝集体除去2018

    • Author(s)
      鬼塚正義
    • Organizer
      サイエンス&テクノロジー社セミナー
    • Invited
  • [Book] バイオ医薬品の開発と市場20192018

    • Author(s)
      大政健史 他19名
    • Total Pages
      266
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4-7813-1355-9
  • [Book] バイオロジクスの開発と品質・安全性確保 上巻2018

    • Author(s)
      山野範子、大政健史 監修:早川堯夫
    • Total Pages
      460
    • Publisher
      エル・アイ・シー
    • ISBN
      978-4-900487-56-7

URL: 

Published: 2019-12-27  

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