再生医療分野の国内市場規模は2030年に約1兆円,2050年には約2.5兆円,周辺産業も含めると約3.8兆円になるという予測がなされている。世界市場では2040年に10兆円を超える規模になると予測されており,今後大きな市場発展が見込まれている分野である。再生医療の市場予測は,バイオテクノロジー技術の研究開発状況や国の保険収載対象範囲・金額などによる不確定要素が大きいため前提条件の設定や算出が難しい面があるが,いずれの市場調査も,規模の差こそあれ今後市場は急拡大していくと予測している。
日本では再生医療等製品の普及の迅速化のための法整備も進められてきた。「再生医療を国民が迅速かつ安全に受けられるようにするための施策の総合的な推進に関する法律(再生医療推進法)」をはじめ,「再生医療等の安全性の確保等に関する法律(再生医療等安全性確保法)」や「医薬品,医療機器等の品質,有効性及び安全性の確保等に関する法律(医薬品医療機器等法,薬機法)」などが施行され,それに伴い様々な支援制度(例えば早期承認制度や先駆け審査指定制度)が整備されている。
このような中で日本では再生医療等製品の研究開発が活発に行われている。すでに上市されている再生医療等製品もあり,疾患の治療のために用いられているものもある。また近年は人工多能性幹細胞(iPS細胞)を用いた再生医療等製品の研究開発や臨床試験が行われるなど,引き続き精力的な研究開発が進んでいくと見込まれる。
再生医療分野の特徴の一つに,周辺事業にも大きな発展の可能性があることが挙げられる。すなわち細胞大量自動培養装置,培地,足場材料,試薬,保存・運搬容器などの分野である。これらは高品質で安全性の高い再生医療等製品を安定して製造するために不可欠なものである。再生医療等製品だけでなく,これらの製品も市場を牽引していくことになると予測されている。
本書【開発編】では,第一線でご活躍中の専門家の方々にお願いし,技術動向,法規制,治療設計指針,細胞大量生産技術,足場材料・試薬・培地,製造施設管理,AI関連技術などのトピックをご執筆いただいた。
【市場編】では,市場動向,疾患領域別の動向,周辺産業市場の動向,再生医療等製品・足場材料・細胞培養関連装置などのメーカーの動向といったトピックを収載している。
本書が再生医療・細胞治療とその周辺事業に携わる方々の,今後の研究開発やマーケティング活動の一助となれば幸いである。
2020年7月
シーエムシー出版 編集部
【技術編】
第1章 再生医療・細胞治療の技術動向
1 はじめに
2 ロットを形成する細胞加工製品製造における基本的な考え方
3 細胞製造性を考慮した製造の安定化
4 大量培養技術の開発
5 下流工程に関わる技術の考え方
6 おわりに
第2章 再生医療等安全性確保法および医薬品医療機器法による法規制の現状と展望
1 はじめに
2 再生医療法の現状
2.1 再生医療法の概要
2.2 再生医療法の近年の変化
2.3 再生医療法下における再生医療等の実施状況
3 医薬品医療機器法における再生医療等製品の現状
3.1 医薬品医療機器法(再生医療等製品)の概要
3.2 医薬品医療機器法の近年の変化
3.3 再生医療等製品の承認審査状況
4 我が国における再生医療の今後の課題
第3章 再生医療における治療設計指針
1 はじめに
2 再生医療における臨床試験設計上の問題点
3 細胞など原材料の選択
4 疾患,患者の選択
5 非臨床試験
6 細胞数・投与回数(dose)の決定
7 臨床試験の分類
8 対照群の設定
9 最後に
第4章 再生医療用足場材料の作製技術動向
1 はじめに
2 組織再生の場としての足場材
3 生理活性物質を徐放する粒子を導入した高分子多孔質足場材料
4 光熱変換ナノ粒子を導入した多孔質足場材料
5 細胞外マトリックスを原材料とする多孔質足場材料
6 おわりに
第5章 細胞大量生産技術の動向と3次元培養
1 はじめに
2 iPS細胞の3次元培養の重要性
3 EZSPHEREを用いたサイズ均一なiPS細胞スフェロイドの培養
4 微細加工培養容器を用いたiPS細胞スフェロイドの神経・心筋分化
5 おわりに
第6章 再生医療用試薬・培地
1 はじめに
2 GMP準拠
3 生物由来原料基準
4 血清含有培地
5 無血清培地
6 培地添加物としてのタンパク質
7 組織分散・細胞剥離のための酵素
8 低分子化合物
9 凍結保護剤
10 富士フイルム和光純薬の間葉系幹細胞用培地
11 おわりに
第7章 液化窒素式全自動凍結保存装置及び生体試料凍結搬送容器の開発
1 概要
2 生体試料の凍結保存
2.1 液化窒素式凍結保存とディープフリーザー(電気式超低温庫)
2.2 液化窒素式凍結保存容器
2.2.1 本体の主な構造
2.2.2 液化窒素式凍結保存容器の保存方式
2.2.3 小型～中型液化窒素式凍結保存容器の収納構成
2.2.4 大型液化窒素式凍結保存容器の収納構成
2.3 セルバンクシステム
2.3.1 液化窒素の供給制御
3 液化窒素式全自動凍結保存装置の開発
3.1 従来型液化窒素式凍結保存容器の課題
3.2 液化窒素式全自動凍結保存装置「クライオライブラリー® CAPS-3000」
3.2.1 主な仕様と特長
3.2.2 バイアルの入庫管理方法
3.2.3 バイアルの出庫管理方法
3.2.4 液化窒素自動供給と庫内温度管理
3.2.5 予備凍結機能
3.3 液化窒素式全自動凍結保存装置「クライオライブラリー® アドバンス」
3.3.1 主な仕様と特長
3.3.2 バイアルの入庫管理方法
3.3.3 バイアルの出庫管理方法
3.3.4 凍結保存バッグへの対応
4 生体試料凍結搬送容器の開発
4.1 凍結搬送方法の分類
4.2 液化窒素式凍結搬送容器“ドライシッパー”
4.2.1 主な仕様と特長
4.2.2 “ドライシッパー”による航空輸送
4.3 室内搬送用超小型ドライシッパーの開発
4.3.1 主な仕様と特長
5 終わりに
第8章 細胞培養加工施設内の有害生物管理
1 はじめに
2 清浄度管理区域に於ける有害生物管理
2.1 防虫管理
2.1.1 昆虫類によるリスク
2.1.2 昆虫類の侵入・生息の3大要因
2.2 小動物管理(鼠族類・鳥類を含む)
2.2.1 小動物によるリスク
2.2.2 小動物(鼠族)モニタリング
3 一般的な有害生物対策
3.1 清掃,消毒
3.2 ヒトや資材による持ち込み対策
3.3 施設修繕による有害生物対策
3.4 構造設備での有害生物対策
3.5 構造設備での防除が難しい場合の防虫対策
4 おわりに
第9章 細胞培養技術の評価システムの提案
1 はじめに
2 細胞培養の基本概念
3 学会による認定制度
4 細胞培養における求められる基本技術
5 細胞増殖曲線の作成
6 評価指標
7 細胞画像を用いた評価システムの提案
8 評価の点数化は必要か?
第10章 再生医療を支援するAI関連技術の展望
1 はじめに
2 「AI」という呼び名
3 AIの得意・不得意
3.1 AIによる推論:ルールの下で考え抜く
3.2 再生医療分野における「推論屋AI」
3.3 AIによる学習:新人教育と天才の出現
3.4 再生医療分野での「学習屋AI」
3.4.1 学習データの「量」と「質」の問題
3.4.2 学習したAIは何を学んだのか
3.4.3 学習したAIが背負う責任
3.5 AIは魔法ではなくツールである
4 再生医療分野とAI
4.1 AIを活用できる再生医療分野とは
4.1.1 AIはデータが乏しければ機能しない
4.1.2 AIに見合う「データを作れる」細胞製造業
4.1.3 第四次産業革命に学ぶ「データを作る力」こそAI活用への一歩
4.2 AIにとっての再生医療分野の難しさ
4.2.1 医療と関わる難しさ
4.2.2 医薬品・医療機器製造の難しさ
4.2.3 細胞を扱う難しさ
5 AIを用いた再生医療支援技術
5.1 AIを用いた再生医療用細胞の品質管理技術
5.1.1 AIを用いた画像認識技術
5.1.2 細胞領域抽出
5.1.3 疑似染色
5.1.4 品質判定
5.2 AIを用いた再生医療支援技術
6 おわりに
第11章 再生医療の臨床応用
1 はじめに
2 再生医療等製品の現状
3 治験中の再生医療等製品
4 iPS細胞を用いた再生医療の研究開発
5 おわりに
【市場編】
第1章 再生医療の市場動向
第2章 再生医療の法制度・規制・標準化・知的財産動向
1 再生医療推進法
2 医薬品医療機器等法(薬機法)
3 再生医療等安全性確保法
4 搬送/輸送に関する規制
5 国際標準化
6 知的財産
第3章 疾患領域別の動向
1 眼
1.1 光路
1.2 視路
2 皮膚
3 血管
3.1 末梢動脈閉塞症
3.2 脳卒中
3.3 虚血性心疾患
4 脳
4.1 パーキンソン病
4.2 脳梗塞
5 心臓
5.1 筋芽細胞シートを用いた心不全治療
5.2 iPS細胞の臨床応用を目指した研究
6 肝臓
6.1 小児の肝臓病への取り組み
6.2 肝硬変
6.3 肝障害
7 軟骨
8 骨,歯槽骨
8.1 骨再生
8.2 歯周病と歯槽骨
9 がん
10 その他
10.1 腎臓
10.2 耳
10.3 鼻
10.4 大腸
第4章 再生医療周辺産業市場の動向
1 製造装置・機器
2 試薬・培地,培養機器
3 輸送
4 ITシステム
5 その他
第5章 再生医療等製品メーカーの動向
1 アルブラスト
2 カルディオ
3 クオリプス
4 サイフューズ
5 サンバイオ
6 ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング(J-TEC)
7 生命科学インスティテュート
8 セルシード
9 ツーセル
10 テラファーマ
11 ニプロ
12 日本再生医療(JRM)
13 バイオミメティクスシンパシーズ
14 富士ソフト・ティッシュエンジニアリング
15 ヘリオス
16 メガカリオン
17 レイメイ
18 Heartseed
19 iHeart Japan
20 JCRファーマ
第6章 細胞培養,加工,評価装置メーカーの動向
1 旭化成
2 アズワン
3 池田理化
4 オリンパス
5 カネカ
6 コーニングジャパン
7 川崎重工業
8 ジェイテックコーポレーション
9 島津製作所
10 ソニー
11 東京エレクトロン
12 日立製作所
13 ベックマン・コールター
14 ニコン
15 ベリタス
16 ライフテクノロジーズジャパン
17 PHCホールディングス
第7章 再生医療の消耗品関連メーカーの動向
1 足場材料メーカー
1.1 オリンパス テルモ バイオマテリアル
1.2 科研製薬
1.3 クアーズテック
1.4 クラレ
1.5 グンゼ
1.6 高研
1.7 ジーシー(GC R&D Center)
1.8 ソフセラ
1.9 東洋紡
1.10 新田ゼラチン
1.11 ニッピ
1.12 富士フイルム
1.13 メドジェル
1.14 メニコン・ライフサイエンス
1.15 3D MATRIX
2 培地・試薬・培養容器など
2.1 住友ベークライト
2.2 細胞科学研究所
2.3 大日本印刷
2.4 日立物流
2.5 日本ジェネティクス
2.6 富士フイルム和光純薬
2.7 三菱ケミカル
2.8 リプロセル
2.9 AGC
2.10 iPSアカデミアジャパン
2.11 LSIメディエンス
第8章 再生医療関連サービス企業の動向
1 再生医療支援サービス
1.1 サイヴァックス
1.2 セルメディシン
1.3 セルバンク
1.4 タカラバイオ
1.5 テラ
1.6 メディネット
1.7 GCリンフォテック
2 非臨床,臨床試験受託サービス
2.1 クロモソームサイエンスラボ
2.2 島津テクノリサーチ
2.3 日本バイオリサーチセンター
2.4 日本遺伝子研究所
2.5 DNAチップ研究所
2.6 TESホールディングス
第9章 製薬メーカー動向
1 アステラス製薬
2 大塚製薬
3 参天製薬
4 第一三共
5 大日本住友製薬
6 武田薬品工業
7 田辺三菱製薬
8 中外製薬
9 ロート製薬
