法人別リリース

NEDO　大型プログラムに採択された高品質人工血小板の連続製造プロジェクトにコンソーシアムで参画

佐竹マルチミクス — Thu, 12 Sep 2024 11:00:00 +0900

2024年9月12日
佐竹マルチミクス株式会社
　佐竹マルチミクス株式会社（本社：埼玉県戸田市、代表取締役社長：西岡光利）は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）が公募した「経済安全保障重要技術育成プログラム／有事に備えた止血製剤製造技術の開発・実証」において、京都大学iPS細胞研究所（CiRA）を中心に、キヤノン株式会社、Minaris Regenerative Medicine株式会社、東京慈恵会医科大学、千葉大学、山梨大学とのコンソーシアムを形成し「高品質人工血小板の連続製造システムの研究開発とその実用化」を提案、この度実施予定先として採択されました。

NEDO　プログラム実施体制の決定について　https://www.nedo.go.jp/koubo/EF3_100217.html

【はじめに】
　感染症の流行や地震などの突発的な有事の際に、外傷を被った被災者のための輸血が不可欠となりますが、現状の血液製剤は献血由来であり、少子高齢化が進む中、安定した血液製剤の供給は今後の我が国の中長期的な課題となっています。本事業（図１）は、自律的に止血機能を持つ血小板製剤を供給することができる社会インフラを構築することを目的とします。社会実装を念頭に各研究開発機関で取組み、ほぼ全ての患者に輸血可能なユニバーサルな血小板の開発を目指します。

図１　事業概要

【技術提案内容】
　当社は、高効率生産プロセスの開発に不可欠な「高効率スケールアップバイオリアクター開発とGMP化」の開発課題に取り組みます。

ⅰ）iPS細胞由来血小板の安定大量生産：シングルユースバイオリアクター／シングルユースバッグの実用化
ⅱ）高効率での人工血小板製造に必須と想定される多機能連続培養システムの実用化
ⅲ）治験生産に向けたバリデーションの実施
ⅳ）本申請内容の実現に向けた新規開発・システム構築

　現在までのスケールアップ研究および治験において、スケールに応じて乱流刺激を強く設定する必要がありました。その結果、１巨核球当たりの血小板産生効率が半減しており、その原因を把握する為に詳細なCFDシミュレーションを繰り返し、培養槽内に生産に寄与しない乱流低下領域が30％存在することが明らかになりました（図２左）。この問題を解決し、スケールアップしても生産効率が低下しない新型の専用バイオリアクター（図２右）を開発しました。

図２　8Lバイオリアクター　旧型と新型のフローパターン(CFD)

　また、「還流培養装置開発と最適化」においては、バイオリアクターと連続培養装置（‘CSSⅡパーフュージョンシステム‘）を組み合わせた完全密閉型のシングルユース連続培養システムが不可欠となるため、CiRAと協力してバイオリアクターと還流システムと組み合わせた次世代シングルユース連続生産システムの確立を目指します。
　さらに、低コスト化を目的とした次々世代技術開発も進めており、1つのバイオリアクターで巨核球培養工程と、血小板生産を同時にかつ連続的に生産可能なシングルユースバイオリアクターの確立も目指します。

＜コンソーシアムリンク先＞
京都大学（CiRAおよび医学部付属病院） https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/
キヤノン株式会社　　　　　　　　　　　　 https://global.canon/ja/
Minaris Regenerative Medicine株式会社 https://www.rm.minaris.com/ja/
東京慈恵会医科大学 https://www.jikei.ac.jp/university/
千葉大学 https://www.chiba-u.ac.jp/
山梨大学 https://www.yamanashi.ac.jp/

＜事業概要＞
事業名：　経済安全保障重要技術育成プログラム／有事に備えた止血製剤製造技術の開発・実証
研究開発テーマ名：　高品質人工血小板の連続製造システムの研究開発とその実用化
実施体制：京都大学（CiRAおよび医学部付属病院）
キヤノン株式会社
佐竹マルチミクス株式会社
Minaris Regenerative Medicine株式会社
東京慈恵会医科大学
千葉大学
山梨大学
研究機関： 2024年度～2028年度の予定
事業規模： 50億円

世界初、高粘性糸状菌培養に対応したハイブリッド型高効率シングルユースバイオリアクターを開発

佐竹マルチミクス — Wed, 04 Oct 2023 18:30:00 +0900

ニュースリリース
2023年10月2日
NEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）
佐竹マルチミクス株式会社
国立大学法人東北大学
合同酒精株式会社

世界初、高粘性糸状菌培養に対応したハイブリッド型高効率シングルユースバイオリアクターを開発 ―従来製品に比べ導入コスト約40％減、ランニングコスト3分の1以下に抑制―

NEDOの「カーボンリサイクル実現を加速するバイオ由来製品生産技術の開発」プロジェクト（以下、本事業）で、佐竹マルチミクス（株）、東北大学、合同酒精（株）は、より低動力で効率良く培養液を撹拌（かくはん）し、通気量を確保することが可能な撹拌システムを確立することで、高粘性糸状菌にも利用可能な200Lのハイブリッド型シングルユースバイオリアクター（以下、本リアクター）の開発に世界で初めて成功しました。これにより従来よりも低い導入コストで、消費動力を低減しながら微生物培養が可能になりました。
今回開発した本リアクターの市場供給価格は、従来のリユース型バイオリアクターと比較すると環境整備を含む導入コストで約40％削減を達成しました。また、ランニングコストも市場での一般的なコスト水準の3分の1以下に抑制しました。
今後三者は、さらなる培養評価、耐久評価を進め、2023年度中の製品化・販売を目指します。
なお、本事業の成果である本リアクターの小スケールモデル（4リットル）を、10月11日から13日までパシフィコ横浜で開催されるバイオテクノロジー展「BioJapan 2023」のNEDOブースで展示します。

図1　開発した本リアクター（200L実証機）

1．概要
近年、循環型社会の実現に向けて、生物資源や生物機能を用いて物質を生産する技術（バイオものづくり）の貢献が期待されており、微生物による物質生産（微生物生産）の重要度が増しています。一方で、一般的に微生物生産には、リユース型バイオリアクター※1などの高額で大がかりな滅菌設備の整備が必要で、新規事業者の参入を阻む一つの障壁となってきました。
そこで、NEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）の本事業※2の一環で、佐竹マルチミクス株式会社、国立大学法人東北大学、合同酒精株式会社は、特に培養難度が高いとされている高粘性の糸状菌を用いたタンパク質高生産技術と、その糸状菌を高効率に培養可能な本リアクター※3の開発に取り組みました。一般的に糸状菌はタンパク質の生産能力に優れるとされており、産業用酵素などの生産に幅広く用いられています。しかし、糸状菌の増殖・菌糸の成長による菌体の凝集や、それに伴う培養液粘度の上昇により、培養槽内の均一な撹拌が困難となることで、糸状菌にとって理想的な生育環境（通気状態など）が維持できず、培養が進むにつれて生産性が低下することが課題でした。
このような背景の下、本事業で、より凝集性の低い糸状菌の開発や、より低動力で効率良く培養液を撹拌し、通気量を確保することが可能な撹拌システムの確立に取り組み、高粘性糸状菌にも利用可能な本リアクターの開発に世界で初めて成功しました（図1）。これにより、従来よりも低い導入コストで、消費動力を低減しながら微生物培養が可能になりました。

2．今回の成果
（1）低動力で効率良く通気量を確保可能な撹拌システムの確立
従来のバイオリアクターで用いられてきたラシュトンタービン（6FT）※4は、通気撹拌を行うことで気泡の分散性と培養液の流動性が低下するため、微生物培養における動力効率に課題がありました。そこで、通気撹拌時の気泡の分散性を向上させた高効率タービン（HS100タービン）と、培養槽内で強力な撹拌作用を有する軸流インペラ（HR100インペラ）を組み合わせた撹拌システムを糸状菌培養に適用することで、より低動力で効率よく培養液を撹拌可能なバイオリアクターを実現しました。
また、この撹拌システムを用いて数値流体力学（CFD）シミュレーション※5と、実際の培養の検証とスケールアップ検討を進めたところ、従来の6FTと比較して、消費動力の抑制、液流動作用およびガス分散作用の向上を確認しました（図2）。なお、本シミュレーションでは東北大学が開発した粘性低減型の菌糸分散株※6を用いました。

図2　6FT（左）とHS100タービン・HR100インペラの組み合わせ（中央）の比較

（2）低導入コストのハイブリッド型シングルユースバイオリアクター（HSF-HSUB　200）の開発
上述（1）で確立した撹拌システムを使用することで、従来よりも低動力で微生物生産を実施できるようになり、バイオリアクターのシングルユース化が可能となりました。シングルユース型でも、培養槽内（バッグ内）の滅菌処理自体は必要とされますが、佐竹マルチミクス（株）の独自技術による新規滅菌システムを本リアクターに適用することで、高額な滅菌設備の導入が不要になりました。同時に、運転負荷の高い糸状菌培養にも対応できる頑強性を維持するため、培養槽と配管のみをシングルユース化して一式をシステム化することで本リアクターを完成しました（図3）。
今回開発した本リアクターの市場供給価格は、リユース型バイオリアクターと比較すると環境整備を含む導入コストで約40％削減（佐竹マルチミクス（株）自社製品比）を達成しました。また、ランニングコストも市場で一般的なコスト水準の3分の1以下に抑制でき、新規事業者の参入障壁低減が期待できます。

図3　本リアクターの外観（左：シングルユースバック装填前右：装填後）

3．今後の予定
現在、東北大学と合同酒精（株）は、本リアクターの製品化に向けた培養評価および耐久評価を共同で進めています。これまでの評価で、本リアクターは培養難度が高い糸状菌培養で十分な生産性を達成することを確認しました。今後は、糸状菌だけでなくさまざまな微生物生産で利活用を進め、汎用（はんよう）性をさらに高めていきます。
佐竹マルチミクス（株）は、評価結果を踏まえて2023年度中に200Lスケールまでのリアクターの製品化・販売を目指します。これにより、新規参入事業者が導入しやすい微生物用バイオリアクターの普及を促進し、バイオものづくり技術の適用範囲の拡大、バイオエコノミーのさらなる発展に貢献します。
なお、本事業の成果である本リアクターの小スケールモデル（4リットル）を、10月11日から13日までパシフィコ横浜で開催されるバイオテクノロジー展「BioJapan 2023」のNEDOブース※7で展示します。

【注釈】
※1　リユース型バイオリアクター
主にステンレス材で構成されたリアクターで、培養の都度定置洗浄（CIP）とスチーム滅菌（SIP）を実施して培養を行うリアクターです。またバイオリアクターとは、ここでは微生物などの細胞を用いて有用物質を生産するための装置を意味します。
※2　本事業
事業名：カーボンリサイクル実現を加速するバイオ由来製品生産技術の開発
事業期間：2020年度～2026年度
事業概要：カーボンリサイクル実現を加速するバイオ由来製品生産技術の開発
https://www.nedo.go.jp/activities/ZZJP_100170.html
※3　本リアクター
培養槽および付帯配管のみ使い捨てのシングルユースとし、その他の撹拌軸、タービン/インペラ（撹拌翼）、他通気デバイスなどをリユースのステンレス製としたハイブリッド型シングルユースリアクターで、スチーム滅菌（SIP）を不要としています。通常、微生物細胞の培養では、動物細胞に比べて高動力での撹拌が必要とされるため、耐久性の低いシングルユースリアクターの使用は不向きであるとされてきました。しかし、本リアクターでは、従来よりも低動力で微生物生産の培養が可能となったことから、培養液が触れる滅菌が必要な部分にのみシングルユース化を施し、それ以外はステンレス製のリユース型とするハイブリッド構造を採用することによって、滅菌行程の簡略化・低コスト化を実現しながら、同時に微生物培養の中でも特に高い撹拌動力を要求される高粘性糸状菌にも適用可能な耐久性を両立させました。
※4　ラシュトンタービン
米国のジョン・ヘンリー・ラッシュトン教授によって発明された撹拌翼で、主にガスの分散を目的としています。水平の円盤に流れに正対する複数の小羽根を取り付けた放射吐出型のタービン翼です。
※5　数値流体力学（CFD）シミュレーション
CFDとは　“Computational Fluid Dynamics（数値流体力学）” の略称で、CDFシミュレーションとはコンピューターを用いて流体解析を行うことことです。
※6　東北大学が開発した粘性低減型の菌糸分散株
特許第6647653号・USPT11021725 B2：野生型と比較して高い酵素生産能力を示す菌株です。
※7　NEDOブース
BioJapan 2023へのNEDO出展概要
事業ページ：「BioJapan 2023」への出展
https://www.nedo.go.jp/events/EF_100150.html

4．問い合わせ先
（本ニュースリリースの内容についての問い合わせ先）
NEDO　材料・ナノテクノロジー部　担当：林（智）、田村、秋葉、峯岸　TEL：044-520-5220
佐竹マルチミクス（株）　バイオ事業部　責任者：加藤　TEL：048-441-9200
企画室　担当：山口　TEL：048-441-9200
東北大学　大学院農学研究科　応用微生物学分野　担当：阿部　TEL：022-757-4355
合同酒精（株）　酵素医薬品研究所　担当：堀口　TEL：047-362-1158

（その他NEDO事業についての一般的な問い合わせ先）
NEDO　広報部　担当：瀧川、根本、坂本（信）
TEL：044-520-5151　E-mail：nedo_press[*]ml.nedo.go.jp
E-mailは上記アドレスの[*]を@に変えて使用してください。

※新聞、TVなどで弊機構の名称をご紹介いただく際は、“NEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）”または“NEDO”のご使用をお願いいたします。

「ワクチン生産体制強化のためのバイオ医薬品製造拠点等整備事業」補助金採択のお知らせ

佐竹マルチミクス — Thu, 21 Sep 2023 17:56:38 +0900

2023年9月20日
佐竹マルチミクス株式会社
ニュースリリース
2023年9月20日
佐竹マルチミクス株式会社

「ワクチン生産体制強化のためのバイオ医薬品製造拠点等整備事業」補助金採択のお知らせ

　佐竹マルチミクス株式会社（本社：埼玉県戸田市、代表取締役社長：西岡光利）は、経済産業省が公募した「ワクチン生産体制強化のためのバイオ医薬品製造拠点等整備事業」に採択されました。
https://www.meti.go.jp/information/publicoffer/saitaku/2023/s230920001.html　（経済産業省）

この事業は、今後脅威となりうる感染症パンデミックへの備えとして、有事の際に国内でワクチンを円滑に生産できる能力を確保することを目的としたものです。
　

当社は、ワクチン製造に不可欠な“シングルユースバイオリアクター”および“シングルユースミキサー”を製造する国内初の大規模拠点を構築し、海外製品に依存しない供給体制を樹立することで、本事業目的に貢献します。※充分な物量を生産・供給できる国内初の製造拠点を埼玉県さいたま市に構築します。
埼玉県さいたま市に計画しているシングルユースバイオリアクター・ミキサーの製造拠点イメージ

　現状、シングルユースバイオリアクター・ミキサーや消耗品のシングルユースバッグは、ほぼ海外製品が用いられております。国内にワクチン製造の設備が整っても、パンデミックなどの緊急時にこれらの製品の供給が途絶えてしまうと充分なワクチン製造が行えないというリスクを抱えています。国内でこれらの製品の技術向上と製造能力が確保されてこそ、「国内でワクチンを円滑に生産できる能力を確保する」という事業目的が達成されるものと当社は考えております。
　国内初で唯一の、シングルユースバイオリアクター・ミキサー製造大規模拠点の完成後は、当社バイオ事業部の機能を新拠点に集約させ、より強固な体制での製品製造を進め、産業に貢献して参ります。

【お問合せ先】
佐竹マルチミクス株式会社
企画室
〒335-0021　埼玉県戸田市新曽60（撹拌技術研究所内）
Email : info@satake.co.jp

がん免疫療法を目指したiPS細胞由来NK細胞大量培養を実現！

佐竹マルチミクス — Wed, 11 May 2022 13:00:00 +0900

【概要】
　佐竹マルチミクス株式会社（埼玉県戸田市代表取締役社長西岡光利以下“当社”）は、バイオベンチャーの株式会社ヘリオス（東京都千代田区代表執行役社長CEO 鍵本忠尚）が開発するヒトiPS細胞から機能を強化したNK（ナチュラルキラー）細胞（ヒトiPS細胞由来遺伝子編集NK細胞）の大量培養の研究開発に協力して基盤となる培養システムを提供し、治験製品製造を予定している神戸医療イノベーションセンター（KCMI）内のヘリオス社の細胞加工製造用施設へ、2022年3月に治験製品製造用シングルユース自動培養システム（VMF-SUB／TCS-EX／SLI-4090）の導入を完了させた。
　本取り組みにおいて、ヘリオス社は全工程フィーダーフリー培養・完全閉鎖系での培養系を構築し、1バッチ当たり1000億個の対象培養に成功しており、今後試験運用が開始され、早期に患者さんへの投与を目指す。
神戸医療イノベーションセンターに導入を果たした治験製品製造用シングルユース自動培養システム

　NK細胞は、がん細胞やウイルスに感染した細胞など異常な細胞を認識し、直接攻撃し体内から排除する働きを持ったリンパ球の一種であり、ヘリオス社が独自に研究・開発しているヒトiPS細胞由来遺伝子編集NK細胞は、iPS細胞から遺伝子編集技術を用いて抗がん活性を強化するなど、細胞が本来持っている能力を高めており、特定のがんに限定されずに幅広いがん疾患への効果が期待されている。

3D培養されたiPS細胞(左)とNK細胞(右)
　　　　　　
【内容説明】
　本NK細胞治験製品製造用シングルユース自動培養システムは、当社の上下動撹拌培養装置VMF-SUBと、無菌状態で低温インキュベータ―内からシングルユースバイオボトル(バッグ)へ培地を供給し、不必要な細胞と培地を連続的に排出・交換する連続培養システムTCS-EX／SLI-4090で構成され、本培養に必要な制御を自動化すると共に全てのシステムを完全密閉系でシングルユース化している。また当社が独自開発し特許を出願している特殊メンブレンを用い、ヘリオス社の要望に応えるべく各種仕様へカスタマイズし、複雑かつ困難なNK細胞連続培養制御を実現している。
　また、安定且つ均質な細胞生産を実現するため、当社撹拌技術研究所が有する数値計算技術“CFD（computational fluid dynamics）シミュレーション” による流動解析を実施、実際の培養結果との相関関係を明らかにし、細胞培養に必要な物理的作用を解明すると共に、より多くの大量商用生産を実現するスケールアップファクターを確立した。現在、最大200Lまでのシングルユースバイオリアクターを開発・製品化しており、本系に限らず多くの再生医療生産の取り組みに寄与すべく、1000Lクラスまでをラインナップする予定である。

培養槽内のCFDシミュレーション事例
　　　　　　　　　
　培養槽内における物理的作用をビジュアル化している。培養槽内では、細胞培養に必要な様々な作用を適切に与える必要があり、細胞に対する刺激が強すぎても弱すぎても最適とは言えない。これを最適化することが、装置メーカーである当社に求められている。

【おわりに】
　ヒトiPS細胞由来遺伝子編集NK細胞は、特定のがんに限定されずに幅広いがん疾患への効果が期待できることから早期の社会実装が望まれている。海外も含め、多くの研究機関での取組みが進められている中、いち早く実用化するためには、コストを下げるための高効率生産、すなわち安定した連続大量培養が必要不可欠といえ、本成果はその実用化に向けた飛躍的な進歩といえる。また、日本国内における完全密閉のシングルユースシステムは、海外製が多くを占める中、純国産として治験製品製造システムとして導入した意義は大きく、今後メイドインジャパンとして再生医療分野のシングルユースシステム市場を確立していきたい。

ヒトiPS細胞由来膵島細胞の大量培養生産の実用化に向けた共同開発の開始

佐竹マルチミクス — Tue, 26 Apr 2022 13:00:00 +0900

2022年4月26日
佐竹マルチミクス株式会社
【概要】
　佐竹マルチミクス株式会社（埼玉県戸田市代表取締役社長西岡光利　以下当社）は、バイオベンチャーのオリヅルセラピューティクス株式会社（神奈川県藤沢市　代表取締役社長野中健史　以下OZTx社）と共同で、Brittleタイプの1型糖尿病患者さんの新規細胞治療法開発を目的とした培養システムの共同開発をスタートする。当社は、2017年より京都大学iPS細胞研究所（以下CiRA）及び国内製薬企業（以下共同研究先）と共同で、細胞治療に適した均質なヒトiPS細胞由来の膵島細胞（iPIC）を、一度に最大数百億個の大量培養を安定的に実現し得る、世界でも例のない高効率連続培養シングルユースシステム（VMF-SUB/TCSシステム）を開発した。本システムは、自動制御による灌流培地交換が可能で、1か月程度のiPICの分化誘導を完全閉鎖系で実施することが可能となる。

VFM-SUB／TCS システム

　当社は、引き続き、CiRA及び共同研究先からiPIC関連資産の譲渡を受けたバイオベンチャーであるOZTx社と共に、細胞製造施設に適した仕様へと同システムの最適化を行い、Good Manufacturing Practice (GMP) に準拠した治験薬製造へとつなげていく。OZTx社は、2024年頃を目途に同システムで製造したiPICの患者さんへの移植を目指す。
　なお、iPICは、CiRAの豊田太郎講師が見出した膵分化誘導法を土台に開発された、細胞治療への応用に適したヒトiPS細胞由来の膵島細胞である (Sci Rep. 2022;12:4740)。

【技術説明】
　高効率連続培養システムは、当社が剪断耐性の弱い細胞培養を目的として開発・製品化した上下動撹拌培養装置VMFリアクターをシングルユース化したVMF-SUBと、これを完全密閉系で接続したシングルユース連続培養システムTCSを組み合わせたものである。iPICのような剪断ダメージに脆弱な細胞に対し、一般的にVMF-SUBは最適な培養環境を提供することで大量培養を可能にした。それに加え、特に付着性の高い本培養系において長期間にわたり目詰まりを起こすことなく、安定した連続培養を可能としたメンブレンデバイスを開発したことで世界的に例のない分化誘導効率及び細胞収量を達成し、産業化に向け飛躍的な前進となった。この細胞と培地を完全に分離するメンブレンデバイスは、当社が独自開発し特許出願中の金属膜と、OZTx社が特許出願中の培地交換ホルダーを融合させることで、通常は困難であった完全な固液分離を実現した。

　また、本システムの制御プログラムは、繊細な制御を自動で行えるよう工夫されており、人的な負担とヒューマンエラーのリスクを抑制している。これらシステム全体がシングルユースデバイス・パーツで構成されており、培養用のシングルユースボトル・バッグをはじめ、メンブレンデバイス等は国産としている。当社は、装置供給メーカーとして商用生産に向けた供給リスクを低減するため、一部のパーツやチューブを除き極力メイドインジャパンに拘っており、パンデミックや世界情勢に左右されない供給体制を構築している。今後は、協力会社と共にパーツ類も国内製へシフトさせる。
　なお、本共同研究成果は、日本医療研究開発機構（AMED）再生医療・遺伝子治療の産業化に向けた基盤技術開発事業（再生医療シーズ開発加速支援）の支援を受けて実施されたものである。

【おわりに】
　OZTx社の先進的で優れた細胞技術、分化誘導法を社会実装するためには、それを安定的に低コストで量産するためのシステムが必要不可欠である。同時に、安全で安心な装置・システムであることが求められ、今後はエラーゼロを目指した装置・システム開発を進めていくとともに、さらなるスケールアップに挑戦する。
　均質な細胞の連続大量培養の実現は、iPICに限らず再生医療分野におけるあらゆる取組みにおいてコストの面で極めて重要な技術であり、この培養システムの確立は今後の同分野における産業化を飛躍的に加速させるものと考えている。

＜オリヅルセラピューティクス株式会社（OZTx社）について＞
2021年4月に京都大学イノベーションキャピタル株式会社によって設立されたOZTx社は、「科学の無限の力で世界により良い健康への希望をもたらす」というビジョンを掲げています。患者さんに細胞医療を届けるために、以下の事業内容を通じて、再生医療等製品および革新的なiPS細胞関連技術の社会実装を推進します。
1. 細胞移植による再生医療等製品の開発
2. iPS細胞関連技術を利活用した、創薬研究支援および再生医療研究基盤整備
詳細については、https://www.orizuru-therapeutics.com/　をご覧ください。