初代細胞培養市場 サイズと展望 2025-2033

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初代細胞培養市場の成長ドライバー

in vitro試験および薬物スクリーニングにおける初代細胞培養製品の利用増加

初代組織細胞は、その適切な機能を明らかにするためにin vivoで研究することができます。そのため、これらの細胞は、細胞の生化学および生理学、老化シグナル伝達代謝、そして有害な化学物質や薬剤を研究するためのモデル系として利用されています。初代細胞には、線維芽細胞、メラノサイト、ケラチノサイト、内皮細胞、造血細胞、間葉系細胞が含まれます。初期の初代細胞培養は不均一であり、in vitroでは短期間しか持続しません。形質転換継代培養によってこれらの細胞が培養されます。初代細胞株のデータ分析は、種特異性のため動物実験よりも関連性が高く、研究調査においてこれらの製品が使用されることが推奨されています。また、初代細胞株を用いることで、肺、肝臓、膵臓などの臓器の細胞を用いて薬物の毒性を評価することも可能になります。これらの細胞株は、生体細胞と同じ遺伝子やタンパク質を発現する可能性が高く、研究に最適な実験モデルとなります。

個別化医療の台頭により、研究者は特定の特性を持つドナー細胞を研究することで、開発初期段階で薬剤の毒性作用を排除し、薬剤が治療効果を発揮する特定の患者コホートを特定するバイオマーカーを作成することができます。したがって、再生医療および個別化医療の研究により、初代細胞培養製品の需要が高まると予想されます。

幹細胞療法と再生医療の需要増加

科学者の幹細胞研究への関心が、初代細胞培養市場の成長を牽引しています。幹細胞株とは、細胞培養材料と装置を用いてin vitroで培養された、健康な分裂中の未分化細胞です。RT-PCR、自動細胞カウンター、画像診断装置は、幹細胞研究を支援しています。これは、心血管、脳、細胞、血液の疾患の治療に不可欠です。細胞および組織の置換は、パーキンソン病やアルツハイマー病の治療に有効です。幹細胞研究では、ヒトおよび組織／臓器のin vitroにおける発達も研究されています。

幹細胞研究は、一次細胞培養コーティング市場を牽引しています。幹細胞は、慢性疾患の治療、身体の理解、そして複製能力を持つことから、ライフサイエンス研究に利用されています。世界的な慢性疾患の蔓延も、幹細胞研究を後押ししています。幹細胞は、糖尿病、慢性心疾患、変形性関節症、アルツハイマー病、そしてがんの治療に用いられています。国際幹細胞研究協会（ISCR）によると、約25の科学機関が幹細胞研究を支援し、学術機関による包括的な研究を支援しています。米国健康支援財団（AHAF）、米国癌協会（ACS）、EMBO、NIH、そしてニューヨーク幹細胞財団などが著名な機関です。

市場の制約

倫理的および規制上の懸念

ヒト胚性幹細胞の研究は、人命尊重を含む倫理的な懸念を引き起こします。胚性幹細胞の採取はヒト胚の殺害につながるため、人命尊重の原則に反します。研究材料や研究成果に対する知的財産権（IPR）の取得は、細胞開発におけるもう一つの大きな障壁です。組織を用いて細胞株を作製する前に、倫理的同意を得る必要があります。なぜなら、この技術はDNAによる患者識別を可能にするため、組織が違法行為に利用されたり、保険金を得るために病気の代理診断に利用されたりする可能性があるためです。

多くの培養培地には、豊富な栄養源である牛血清やその他の動物血清が含まれています。内臓摘出手術では、子牛の胎児を含む母牛の子宮が分離されるため、採血プロセス全体を通して子牛と胎児に不快感を与えます。生FCSの年間生産量は50万リットル以上と推定されており、これは100万頭以上の牛胎児の摘出量に相当します。胚性幹細胞を細胞培養に使用することも、制約となる問題の一つです。人々の強い宗教的・倫理的信念により、胚から幹細胞を取り出すことは胚の破壊につながるため、倫理的な懸念が生じます。

初代細胞培養市場の機会

3D培養における初代細胞の利用による科学研究の推進

初代細胞はドナー組織に非常に類似しているため、細胞株よりも生理学的に優れた特性を持つと考えられています。そのため、3D細胞培養で培養された初代細胞は、細胞株よりも生理学的に正確なin vivo多細胞環境モデルを作成できる可能性がますます高まっています。初代細胞は通常の細胞株よりも正確な結果をもたらすため、3D培養では広く使用されています。例えば、プラスチック上で単層培養された初代肝細胞は、4日後には未分化となり死滅します。

製品分析

世界の初代細胞培養市場は、初代細胞、培地、試薬、サプリメントの4つに分かれています。試薬とサプリメントのセグメントは世界市場の大部分を占めており、予測期間中に11.2%のCAGR（年平均成長率）で成長すると予測されています。試薬とサプリメントの使用は急速に拡大しています。初代細胞は本来繊細な性質を持つため、細胞培養の開発において極めて重要と考えられています。アミノ酸、抗生物質、凍結培地、緩衝液などは、初代細胞培養に使用される試薬とサプリメントの例です。これらの製品は、初代細胞培養を必要とする研究や生産現場でもよく使用されています。これらの製品は細胞培養の開発に不可欠であり、試薬やサプリメントに関する変更や制限は、細胞の死滅につながる可能性があります。成長因子やサイトカインなどの新製品の創出も、このセグメントの拡大に​​影響を与えます。例えば、2020年10月、Safi Biosolutions, Inc.と米国に本社を置くバイオテクノロジー企業iBio, Inc.は、iBioのFastPharmingシステムを活用した成長因子とサイトカインの創出に関する戦略的提携を締結しました。

細胞タイプ分析

世界の初代細胞培養市場は、ヒト細胞と動物細胞に分類されます。動物細胞セグメントは世界市場の大部分を占めており、予測期間中は10.8%のCAGR（年平均成長率）で成長すると予測されています。動物細胞は、様々な条件下でのタンパク質発現、分化、形態、細胞増殖、毒性、アポトーシスを調べる実験など、様々な細胞ベースの実験に使用するために培養されます。今日、動物細胞培養は、手頃な価格で容易に商業化できる研究を実施するための、生物学において最も重要な方法の一つです。動物細胞培養には、がん細胞の特性評価、新薬の効果を検証するための毒性試験、ワクチン開発、基礎細胞生物学の研究など、様々な用途があります。

ロンザ、メルク、サーモフィッシャーサイエンティフィックといった企業が提供する動物由来の初代細胞の幅広い製品ラインナップが、このセグメントの成長を支えています。マウス、ウサギ、サルから得られる初代細胞には、脂肪幹細胞、線維芽細胞、肝細胞、免疫細胞、造血細胞、ケラチノサイト、髄膜細胞、メサンギウム細胞などがあります。ワクチン製造における動物由来の初代細胞の利用は拡大しており、このセグメントの成長を支えています。動物の初代細胞は、狂犬病、ポリオ、麻疹、水痘、B型肝炎などの疾患に対するワクチン開発に利用可能なウイルスの作成に利用されています。その結果、動物モデルの必要性が軽減されました。

アプリケーション分析

世界の初代細胞培養市場は、薬物スクリーニングおよび毒性試験、ウイルス学、がん研究、ワクチン製造、出生前診断、遺伝子治療、再生医療、幹細胞療法、組織培養、組織工学、モデルシステムの4分野に分かれています。

ワクチン製造分野は最大の市場シェアを占めており、予測期間中に11.2%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。動物モデルは不要です。なぜなら、初代動物細胞からウイルスを作製し、そのウイルスを用いてワクチン（ポリオ、狂犬病、水痘、麻疹、B型肝炎などの重篤な疾患の治療薬など、動物細胞培養によって生成されるもの）を開発できるからです。その結果、動物モデルを用いた試験のコストは低下しました。ワクチンは世界中で致死的な疾患との闘いに効果的に利用されてきました。ワクチンの開発は、人類と医療分野の両方に大きな利益をもたらしました。主要企業は、ワクチン開発用の細胞培養培地も提供しています。例えば、メルクKGaAは、最小限の製品または非最小限の製品を含むワクチン開発用に、無血清ワクチン培地とEX-CELL EBx細胞株培地の2つの細胞培養培地を提供しています。このような著名な企業とその最先端製品の存在は、将来的に大きな期待を抱かせる可能性が高いでしょう。

分離・培養法の分析

世界の初代細胞培養市場は、組織外培養法、酵素分解法、機械的分離法に分類されます。酵素分解法は市場への最大の貢献者であり、予測期間中に10.9%のCAGR（年平均成長率）で成長すると予測されています。細胞分散法として最も一般的なのが酵素分解法です。この方法では、様々な酵素を用いて組織を分散させ、高い初代細胞収量を実現します。この方法で最も頻繁に使用される酵素は粗トリプシンです。細胞の収量と純度を維持するために、培養前に細胞からこれらの酵素の痕跡をすべて除去することが強く推奨されます。酵素分解法は、細胞への悪影響が少なく、高い収量が得られるため、初代細胞培養の分離および培養手順において最も好まれる方法です。酵素分解には、細胞の移動による選択を防ぎ、その結果、より代表的なサンプルが生成され、組織切片に比べて移動が速くなるという利点もあります。

地域分析

世界の初代細胞培養市場のシェアは、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東・アフリカに分かれています。

北米が世界市場を席巻

北米は世界の初代細胞培養市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に10.9%の年平均成長率（CAGR）を示すと予測されています。幹細胞移植や臨床研究の盛んなことから、市場は拡大しています。がんや慢性疾患の増加に伴い、この地域も拡大が見込まれます。医療の進歩によってのみ治療可能な慢性疾患を抱える人々の増加に伴い、初代細胞の生産量も増加しています。国際血液骨髄移植研究センター（CIBMTR）の調査によると、幹細胞療法を受ける患者数が大幅に増加しています。

CIBMTRは、2013年の米国の同種移植患者数を約8,000人と推定しました。2018年の9,509人から、2019年には9,498人の移植が見込まれています。自家移植は2000年以降着実に増加しており、2019年には14,270件に達しました。米国における移植の60%以上は自家移植です。アジア太平洋地域、中東、ラテンアメリカの新興国では、より裕福な欧州やアジア諸国よりも、移植と治療の件数がはるかに増加しています。この増加により、再生医療、器官形成、幹細胞療法の需要が増加すると予想されています。がん罹患率の上昇は、特に低所得国および中所得国において、一次細胞治療の需要と市場の成長を促進するでしょう。

ヨーロッパ：最も急成長している地域

ヨーロッパは、予測期間中に10.45%の年平均成長率（CAGR）を示すと予測されています。ドイツ、イギリス、フランス、スウェーデンといった国々では、バイオテクノロジーおよび製薬セクターが確立しており、これらの国々は研究開発活動を支援します。この地域では、個別化医療、組織工学、再生医療に重点が置かれているため、一次細胞培養製品の需要が高まっています。また、多くの大学や研究機関の存在も、事業拡大を後押ししています。

アジア太平洋地域は、世界市場で最も急速に成長している地域の一つとして浮上しています。予測期間中、アジア太平洋地域は最も急速な成長を遂げると予想されています。この地域における幹細胞移植の価格低下も、旺盛な需要の要因となっており、これが市場成長の主な要因となっています。研究者による重要な研究開発活動も行われており、これもこの地域の拡大に貢献する要因となっています。例えば、2020年3月には、中国疾病予防管理センター（CDC）の科学者が、ヒト組織培養システムで培養した肺気道細胞を用いてSARS-CoV-2を増殖させました。

LAMEA（ラテンアメリカ・中東・アフリカ）では、初代細胞培養の市場が成長しています。ブラジルやメキシコなどの国ではヘルスケア産業が拡大しており、バイオメディカル研究への資金提供も増加しています。創薬への投資の増加、慢性疾患の発生率、再生医療への国民の意識の高まりなどが、初代細胞培養製品の需要を押し上げる要因となっています。中東・アフリカ地域は、世界の初代細胞培養市場におけるシェアは他の地域に比べて小さいものの、サウジアラビア、アラブ首長国連邦、南アフリカなどの国では、バイオメディカル研究や医療施設の建設への関心が高まっています。これらの要素が、市場の拡大と慢性疾患の増加を支えると予想されています。

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初代細胞培養市場のトップ競合他社

1. Thermo Fisher Scientific Inc.
2. Lonza
3. Merck
4. Corning Incorporated
5. Danaher
6. PromoCell GmbH
7. ATCC
8. FUJIFILM Irvine Scientific Inc.
9. Mattek
10. Axol Bioscience Ltd.

最近の開発状況

• 2023年1月～ オルガノイドの作製、培養、そして応用についてご紹介します。生物学および医学分野の研究は革命的な変化を遂げ、前臨床研究において動物モデルがオルガノイドに置き換えられることに成功しています。

• 2023年1月～ AnaBiosはCell Systemsを買収しました（買収額は非公開）。これにより、ヒト組織および細胞の品揃えが拡充されました。Cell Systemsは、米国ワシントン州カークランドに本社を置く、ヒト初代細胞および細胞培養培地を扱う企業です。この契約は、生理学的に関連する複数の技術を用いることで、AnaBiosの科学者が医薬品開発を加速し、細胞生物学の理解を深めるのに役立ちます。