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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Construction of mammalian cell-based cell and bioprocess engineering

Research Project

Project/Area Number 22H00276
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

大政 健史  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (00252586)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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)
山野 範子  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20582795)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2027-03-31
Keywords工業用動物細胞 / バイオ医薬品 / 抗体 / 細胞内トラフィック / 細胞培養プロセス / VLP
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。ところがCHO細胞自身の科学的解明については、まだまだ十分とは言えない。そこで、本研究では、これまでの成果を踏まえ、工業動物細胞を対象として、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。2022年度は、研究計画に沿って、IgNARならびに手足口病のVLP,さらにはCovid-19VLP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った。その結果、VLPについては、CHO細胞による生産系の確立ならびに、その確認を手足口病VLPならびにCovid-19-VLPについて発現ベクターの組み込みならびに電子顕微鏡での発現確認も行えた。IgNARについては、細胞内の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。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

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ている。

Strategy for Future Research Activity

ここまで順調に計画通り進んでおり、2023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、今年は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。

  • Research Products

    (29 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 5 results) Book (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Effect of co-overexpression of the cargo receptor ERGIC-53/MCFD2 on antibody production and intracellular IgG secretion in recombinant Chinese hamster ovary cells2022

    • Author(s)
      Kirimoto Yutaka、Yamano-Adachi Noriko、Koga Yuichi、Omasa Takeshi
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2022.07.002

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      鬼塚正義
    • Organizer
      サイエンス&テクノロジー社セミナー
    • Invited
  • [Presentation] CHO cell line expressing enterovirus 71 VLPs in a fed-batch process: A new potential production platform2023

    • Author(s)
      Thao Bich Nguyen, Guirong Kanai, Noriko Yamano-Adachi, Takeshi Omasa, and Susumu Ochiai
    • Organizer
      20th Annual PepTalk 2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      吉池 知安留,角田 悠,山野-足立 範子,大政 健史
    • Organizer
      化学工学会第88年会
  • [Presentation] SARS-CoV-2ウイルス様粒子を生産するCHO-K1細胞株の構築2023

    • Author(s)
      森下 悠希,ナム ソヨン, 保木本 達也,山野-足立 範子,大政 健史
    • Organizer
      化学工学会第88年会
  • [Presentation] 抗体医薬生産 - 過去- 現在- 未来2022

    • Author(s)
      大政 健史
    • Organizer
      第1回日本抗体学会 設立記念学術大会
    • Invited
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      大政 健史
    • Organizer
      第35回 日本動物細胞工学会2022年度大会(JAACT2022)
    • Invited
  • [Presentation] Manufacturing Challenges for Biologics Production in Manufacturing Technology Association of Biologics (MAB), JAPAN2022

    • Author(s)
      Takeshi Omasa
    • Organizer
      Bio・Pharm Incheon Global Confex 2022(Big C),
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      岡本棟悦,樋口拓哉,鈴木真史,奥谷聡志,鬼塚正義
    • Organizer
      第74回 日本生物工学会大会
  • [Presentation] 高機能化因子を利用した組換えCHO細胞の高度化2022

    • Author(s)
      福間奈々子,山内清司,田地野浩司,鬼塚正義
    • Organizer
      第74回 日本生物工学会大会
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      鬼塚正義,平田結風,天羽宏枝
    • Organizer
      第74回 日本生物工学会大会
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      岡本棟悦,加藤宏明,天羽宏枝,鬼塚正義
    • Organizer
      第1回日本抗体学会 設立記念学術大会
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      第1回日本抗体学会 設立記念学術大会
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      伊藤優花,岡本棟悦,本田真也,鬼塚正義
    • Organizer
      日本生物工学会大会西日本支部大会 第6回講演会
  • [Presentation] The role of surge thanks for an integrated continuous bioprocessing2022

    • Author(s)
      Masumi Nasukawa and Takeshi Omasa
    • Organizer
      19th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering (APPChE2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Modeling of virus-like particle (VLP) vaccine production process using Chinese hamster ovary (CHO) cell culture2022

    • Author(s)
      Xing Zhou, Thao Bich Nguyen, Noriko Yamano-Adachi and Takeshi Omasa
    • Organizer
      the 15th Asian Congress on Biotechnology 2022 (ACB2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Overexpression of Sar1A in CHO cells and its effects on antibody production and localization of intracellular antibodies2022

    • Author(s)
      Yu Tsunoda, Noriko Yamano-Adachi and Takeshi Omasa
    • Organizer
      the 15th Asian Congress on Biotechnology 2022 (ACB2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SpyTag/SpyCatcher システムを用いたSARS-CoV-2-VLP ワクチンの開発2022

    • Author(s)
      NAM SEOYEON, 保木本 達也, Nguyen Bich Thao, 金井 貴蓉, 山野-足立 範子,大政 健史
    • Organizer
      第74回日本生物工学会
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      畑岡 尭也, 金井 貴蓉, 山野-足立 範子, 大政 健史
    • Organizer
      第74回日本生物工学会
  • [Presentation] チャイニーズハムスター肺細胞由来のiPS 細胞の樹立2022

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      第74回日本生物工学会
  • [Presentation] CHO-K1 細胞"株を用いたSARS-CoV-2 ウイルス様粒子の生産2022

    • Author(s)
      保木本 達也, Nguyen Bich Thao, 金井 貴蓉, 山野-足立 範子, 大政 健史
    • Organizer
      第74回日本生物工学会
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      角田 悠, 山野-足立 範子, 大政 健史
    • Organizer
      第74回日本生物工学会
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      山﨑 雅大, 中西 悠人, 山野‐足立 範子, 大政 健史
    • Organizer
      第74回日本生物工学会
  • [Presentation] Exploring the production bottleneck of shark derived IgNAR antibodies produced in Chinese hamster ovary cells and its application2022

    • Author(s)
      Xiaofang Lyu, Masayoshi Onitsuka, Noriko Yamano-Adachi, Yuichi Koga, and Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 27th Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The role of the surge tank connecting upstream and downstream in continuous integrated biomanufacturing2022

    • Author(s)
      Masumi Nasukawa, and Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 27th Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Acceleration of process development of CVA6 VLP vaccine production in CHO cells with a novel kinetic model2022

    • Author(s)
      Xing Zhou, Thao Bich Nguyen, Noriko Yamano-Adachi and Takeshi Omasa
    • Organizer
      The 27th Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 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

    • Author(s)
      緒方法親、松田朋子、鬼塚正義
    • Total Pages
      22
    • Publisher
      サイエンス&テクノロジー
  • [Book] 抗体医薬品製造~基礎から基盤技術開発まで~2022

    • Author(s)
      鬼塚正義
    • Total Pages
      11
    • Publisher
      シーエムシーリサーチ
    • ISBN
      978-4-910581-32-3
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 遺伝子改変CHO細胞2023

    • Inventor(s)
      鬼塚正義
    • Industrial Property Rights Holder
      鬼塚正義
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-015195

URL: 

Published: 2023-12-25  

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