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ティッシュエンジニアリング
（技術動向編） 第４号 ティッシュエンジニアリング（再生医療）に関する技術 の現状と課題 経済産業省産業技術環境局技術調査室 発行 平成１５年 ９月 ４日 電話 ０３−３５０１−１３６６ はじめに 技術調査室では、技術調査レポート（統計・研究システム編、海外編）とともに、個別技術の 動向について「技術調査レポート（技術動向編）」として省内外に情報提供することとしており ます。今回は技術動向編の第４号として、生物化学産業課と協力してティッシュエンジニアリン グ(Tissue Engineering)技術を取り上げました。 今回のレポート内容 ① ティッシュエンジニアリングは、皮膚の再生、関節の軟骨の再生が実用化され、将来的に は肝臓などの臓器の再生をも視野に入れており、ライフサイエンスの主要な分野として米 国などで急速に発達してきている。 ② これは、医療と産業の境界的な分野であり、その実用化のタイムスケジュールを整理する とともに、産業としての様々な形態があることを示した。 ③ 残された技術的な課題も多く、バイオ技術のみならず、培養プロセスの信頼性の向上や生 体適合性の評価基準の標準化も重要な課題であり、我が国の積極的な取り組みが期待され る。 ④ なお、技術面以外にも、本技術の産業化やその発展のためには、健康保険制度や各種の規 制などの面での環境整備、細胞バンクの整備などが必要となる。 なお、本レポートのとりまとめでは「技術動向調査委員会」（委員長：大石道夫・（財） かずさＤＮＡ研究所 所長）における検討結果を参考にした。 1 １．ティッシュエンジニアリングの事例 １．１ ティッシュエンジニアリングとは • ティッシュエンジニアリングとは日本語では「組織工学」と訳され、「人間の組織、器 官の機能回復を目的として、その生物的代替を作成するためにライフサイエンスとエン ジニアリングの原理を応用すること」と定義されている。大きくは「再生医療」と捉え ることもできる。 • 現在、皮膚や軟骨の細胞を培養して医療に用いることが可能になっており、心筋の再生 の実用化も近い。また、将来的には、幹細胞から臓器を再生して、ドナーからの臓器移 植に代替することも期待されている。以下にそれらの例を示す。 １．２ 皮膚の再生 • 熱傷（火傷）や床ずれの患者に対して、皮膚の再生が有効である。 • 患者本人の皮膚細胞（自家細胞）を用いる方法については、米国で培養サービスが開始 されている。 • 一方、熱傷などで緊急を要する患者には、第三者の細胞（他家細胞）を事前に培養して 製品化しておくことが必要で、米国では表皮について実用化しているが、真皮層が無い ので生着しにくい。真皮の他家細胞の培養についても、欧米では実用化しており、我が 国では治験中である。 （挿絵出典：再生医学 再生医療、 室田誠逸編、東京化学同人） 自家培養表皮(J-TEC:HP) 2 １．３ 軟骨の再生 • 関節軟骨は自己修復機能に乏しく、いったん損傷されると修復されない。外傷による 関節軟骨損傷などに軟骨の再生技術が用いられる。 • 患者本人の軟骨細胞（自家細胞）を用いる方法について、米国では培養サービスを開 始しており、軟骨から軟骨細胞を単離・培養して欠損部への移植が行われている。 軟骨採取 移植 軟骨細胞の単離 軟骨欠損部 ３～４週間の培養 軟骨採取と軟骨組織の作成 移植術 （挿絵出典：再生医学 再生医療、室田誠逸編、東京化学同人） 自家培養軟骨(J-TEC:HP) 3 １．４ 骨の再生 ・骨は自己修復する能力を備えているが、限度を超えると修復できなくなる。この ため、生体適合材料を用いることにより、そのような損傷を回復する方法が研究 されており、欧州では実用化されている。 ①人工骨（埋め込み後、自己組織と置換されるタイプ） ・生体骨と同じ成分と構造を持つ人工骨を骨欠損部に移植する 。 ・生体骨は破骨細胞が古い骨を破壊し、骨芽細胞が新しく骨を形成するという 新陳代謝を行っているので、生体適合材料（アパタイト／コラーゲン複合体） を徐々に破骨細胞が破壊し、そこに骨芽細胞が新生骨を作ることにより、欠損 が回復する。 （注）アパタイト：骨の主成分である燐酸カルシウム焼結材、コラーゲン：骨 などに存在する脂質（ゼラチン） （挿絵出典：http://www.nims.go.jp/cob/newsj.html） ②骨再生誘導 ・軟組織が入り込まないように、膜で骨の欠損部をおおい、内部に骨組織を誘 導して再生する方法（膜は治療後溶けてなくなる）。 ・膜材料として、内部に骨芽細胞などを誘導・活性化して骨組織を再建する生 体活性な性質が求められる 。 （挿絵出典：http://www.mext.go.jp/b_menu/houdou/10/01/980111.htm） 4 １．５ 心筋の再生 ・心筋梗塞は冠胴動脈・冠静脈が詰まることにより、心臓の筋肉（心筋）の一部が 壊死し、ペースメーカーを利用している人も多い。このような患者に対し、本人 の骨髄の間葉系幹細胞から心筋細胞を分化誘導して、増殖・移植する研究が進ん でいる。現在は動物実験段階。 骨髄間質細胞の 培養 顕微鏡下での スクリーニング 分化誘導 心筋細胞 （挿絵出典：再生医学 再生医療、室田誠逸編、東京化学同人） １．６ 角膜の再生 ・緑内障などの患者は現在アイバンクによる角膜移植を受けているが、角膜不足の 問題から、角膜中の上皮細胞を培養・移植する方法が研究されている。現在は動 物実験段階から一部臨床への応用がなされている。 （挿絵出典：再生医工学、筏義人編、化学同人） 5 １．７ 血管の再生 ・心筋梗塞など動脈硬化に基づく動脈閉塞疾患には、現在、薬物などによる内科的 治療、バイパス手術などによる外科的治療が行われているが、限界があり、血管 の再生への期待は大きい。 ・末梢の血管から細胞を採取し、単離培養して、生体適合材料で作成したチューブ に播種し、移植することにより、生体適合材料は吸収され、その部分に血管組織 に類似した組織が再生される。2000年には、この方法が臨床応用されている。 生体適合材料チューブに 培養した血管細胞を播種。 生体適合材料チューブは吸収され、 血管組織が再生される。 移植 閉塞部 １．８ 神経の再生 ・末梢神経の欠損は外傷や手術時の合併切除などで起こり、臨床の現状では有効な 手段はなく、神経再生への期待は大きい。 ・欠損した末梢神経も欠損部分がさほど長くなければ、チューブで架橋することで チューブ内で中枢側から末梢側に伸長し、再生する。チューブの材料は当初、シ リコンなどが用いられていたが、近年では、生体親和性の高い生体適合材料が研 究されている。 生体適合材料 などのチューブ チューブ内で神経が再生される。 架橋 欠損部 １．９ 歯の再生 ・歯の再生のニーズは大きい。しかし、歯は単一の組織ではなく、歯髄、象牙質、 エナメル質・セメント質などが複合した器官であるので、再生は難しいが、将来 、幹細胞の分化を制御出来るようになれば、顎骨に移植することにより歯胚の再 生も可能である。現在は基礎研究段階。 6 １．１０ 細胞による臓器再生 ・疾病や傷害のために機能が十分に発揮しなくなった器官や組織を治療するには、 現状では臓器移植に依存しているが、ドナーの不足により十分な解決には至って いない。そのため、細胞培養によって、臓器の機能を再生する研究が行われてい る。 ・臓器の完全再生は遠い将来の課題であるが、膵臓や肝臓は主たる機能は細胞レベ ルでの代謝機能であるために、細胞の培養・移植を用いることにより、欠損機能 の補助が可能と考えられている。 ・膵臓の主要な機能を担う細胞（ランゲルハンス島β細胞）の移植は進んでいるが 、移植に用いる細胞の不足などを解決するために、この細胞を培養してから移植 する研究が進められている。現在は基礎研究段階。 ・肝臓の移植が進んでいるが、ドナーが不足しているため、幹細胞を培養・移植す る研究が進められ、現在、培養することまでは可能になった。基礎研究段階。 １．１１ ハイブリッド人工臓器 ・生体適合素材と細胞を組み合わせたバイオ（ハイブリッド）人工臓器の研究が進 められている。バイオ人工腎臓、バイオ人工膵臓については臨床段階まできてい る。 ・通常、その大きさや動力源などの問題から生体外におかれているが、携帯型もし くは埋め込み型のハイブリッド人工臓器の研究も進められている。しかし、細胞 の機能維持など問題も多い。 （挿絵出典：http://kodansha.cplaza.ne.jp/hot/genome/cap2_2/2_2c.html） 7 ２．ティッシュエンジニアリングの産業化の動向 ２．１ 産業化のタイムスケジュール ・ティッシュエンジニアリング技術は実用化に先だって治験が必要であるため、治 験の実施状況から産業化の時期を予想することが出来る（下表参照）。 ・皮膚については既に1987年にジェンザイム社（米国）が自家皮膚細胞培養移植サ ービスを実用化している。日本でもJ-TEC社などが実用化の直前の段階まで進ん でいる。他家の皮膚細胞を培養した製品についてはアドバンテスト・ティッシュ ・サイエンシイズ（米国）、Smith&Nephew（英国）、ジェンザイム（米国）が 実用化しており、わが国ではJ-TECなどが近く実用化する予定である。 ・軟骨や骨についても、ジェンザイム（米国）が軟骨を、コドン社（独）は骨を実 用化しているが、日本ではまだその段階には至っていない。 ・それ以外に関しても、実用化の段階で日本は海外に比べて遅れているものの、日 本も基礎研究や技術の面で大きく遅れている訳ではない。 分 類 部 位 企業 J-TEC(日) 80 85 90 ジェンザイム(米) 皮 膚 バイオ・ティッシュ・テクノロジー(独) モデックス・セラピューティクス(スイス) J-TEC(日) アドバンスト・ティッシュ・サイエンシズ （米）、Smith&Nephew（英） 自 家 コドン(独) 軟 骨 国立シンガポール大学(NUS) ジェンザイム(米) バイオ・ティッシュ・テクノロジー(独) 骨 コドン(独) オシリス・セラピューティクス(米) 心筋 ジェンザイム(米) 毛髪 インターサイテックス(英) J-TEC（日） 真皮 アドバンスト・ティッシュ・サイエンシズ （米）、Smith&Nephew（英） J-TEC（日） 皮 表皮 ジェンザイム（米） 膚 他 家 ニプロ（日） オルガノ・ジェネシス（米） インターサイテックス（英） 角膜 アムニオテック（日） 神経 リ・ニューロン（英） 凡例研究 治験 実用化 8 95 00 02 05 10 ２．２ ティッシュエンジニアリングの主な手法 ①組織細胞の培養（事例 1.2,1.3,1.6,1.10節参照） ・再生する組織の細胞源として、その組織の細胞を用いる方法。 ・細胞源には、患者本人の細胞（自家細胞）、他人の細胞（他家細胞）、豚な どの細胞（異種細胞）を利用する方法がある。 ②体性幹細胞の培養（事例 1.5,1.9節参照） ・幹細胞とは分化してそれぞれの組織や臓器のもととなる細胞を生み出すこと ができる細胞のことであり、胚性幹細胞（ES細胞）、体性幹細胞がある。 ・このうち体性幹細胞の代表的な物は、骨髄中の間葉系幹細胞であり、筋細胞 や骨細胞などの細胞に分化することが可能である。 ③胚性幹細胞（ES細胞）の培養 ・胚性幹細胞（ES細胞）とは胚（受精卵）の初期段階から採取した細胞で、あ らゆる細胞に分化することが可能であるが、生命倫理など様々な問題がある。 ・生体外で安定的に増殖することができるが、分化の制御は容易ではない。 ④生体適合素材の利用 ・生体によくなじむ素材（アパタイト、コラーゲンなど）を用い、時間と共に患 者の細胞に置き換わっていくことにより再生を行う方法。 ・単独で用いられる場合（事例 1.4, 1.8節参照）と、再生組織の足場などとして細 胞培養と共に用いられる場合（事例 1.7節参照）がある。 ⑤ハイブリッド人工臓器の利用（事例 1.11節参照） ・必要な機能を持った同種・異種の細胞を培養してモジュール化し、複雑な組織か らなる臓器を作る方法で、体外に置く場合と体内に入れる場合とがある。 これらの手法は、用いる細胞により自家細胞（患者本人の細胞）、他家細胞（第 三者の細胞）、異種細胞（動物の細胞）に分けられ、それらは次の表のような特徴 があり、産業の形態にも差違が生じる。 細胞を培養するに当たっての特徴 細胞種類 長所 短所 ・緊急の場合に細胞の培養・増殖に間に ・免疫上の拒絶反応がな 合わない 自家細胞 い ・先天的な（遺伝的な）欠陥については治 ・感染の危険性が少ない 療できない ・免疫上の拒絶反応を押さえる処置を行 ・あらかじめ再生組織を わなければならない 他家細胞 作っておくことも可能 ・細胞の供給源を確保する方法に課題 ・免疫上の拒絶反応を押さえる処置を行 ・あらかじめ再生組織を わなければならない 異種細胞 作っておくことも可能 ・レトロウィルスなどの感染の危険性があ ・細胞源を考えなくてよい る 9 ２．３ 細胞培養に関わる産業形態 （１）自家細胞培養サービス ・自家細胞（患者本人の細胞）を用いたティッシュエンジニアリングにおいては、 患者からの細胞の採取（医療行為）、細胞の培養、細胞の患者への移植（医療行 為）のプロセスがあるが、このうち細胞培養については医師による医療行為とし て行う場合と、企業が培養サービスを請け負う場合とが考えられる。 ・細胞培養は現在医療法上の各種規制（薬事法など）があり、医師以外には困難が 多いが、将来的には品質確保のために培養サービスを専門に行う事業が成立する ものと思われる。 ・また、この他に細胞を培養するための足場材料、増殖因子（酵素など）、培養装 置を製造する産業が必要になる。 ①細胞の採取 材料メーカー ②培養 医者（病院） 細胞培養 増殖因子メーカー 患者 ③移植 関連機器メーカー 医療 産業 （注） ティッシュエンジニアリングは医療法上の規制の他に生命倫理に深く関わる問題 が多いので、現在でも以下のような様々な法制や指針などにより管理されている。 ・「ヒトに関するクローン技術等の規制に関する法律」 ・厚生労働省、「ヒト由来細胞・組織加工医薬品等の品質及び安全性の確保に関す る指針」 ・科学技術会議生命倫理委員会、「ヒト胚性幹細胞を中心としたヒト胚研究に関す る基本的な考え方」 ・文部科学省、「ヒトES細胞の樹立及び使用に関する指針」 ・文部科学省、「特定胚の取り扱いに関する指針」 10 （２）他家・異種細胞由来品の生産 ・第三者や動物の体細胞・幹細胞を用いたティッシュエンジニアリングについては 事前に細胞の提供を受けた細胞バンクと、その後、細胞培養が必要となる。 ・細胞培養は事前に培養し、製品化するケースも考えられる。この細胞培養を医療 行為として行うケースと、産業として行うケース（薬事法の規制がある）が考え られる。 ・足場材料・増殖因子・培養装置などについては、自家細胞の場合と同じである。 細胞源 （ドナー、動物など） ①細胞の提供 細胞バンク 材料メーカー ②細胞培養、製品化 細胞培養 増殖因子メーカー 患者 医者（病院） ③移植 関連機器メーカー 産業 医療 11 （３）創薬への利用 ・ティッシュエンジニアリング技術により培養した細胞や組織については薬品の効 能試験などへの利用も検討されており、実現すれば薬品の開発プロセスを改善で きると期待されている。 細胞源 （ドナー、動物など） ①細胞の提供 細胞バンク 材料メーカー 細胞培養 ②細胞培養、製品化 増殖因子メーカー ③創薬への利用 関連機器メーカー 製薬メーカー 研究・臨床 12 ２．４ 市場予測 ・米国のティッシュエンジニアリング研究の中核であるPittsburgh Tissue Engineering Initiative が2000年に実施した調査によれば、米国のティッシュエンジニアリング関 連企業の年間売り上げは約780億円であった。市場は今後10年間は年率50％以上で成 長すると予測しており、2010年には、全米で4.5兆円程度に成長すると期待される。世 界における日米医療市場のバランスを考慮すると、概ね全世界で10兆円程度、日本で 1兆円程度と推定される。 ・循環器用装置市場に特化したニュースレター“Cardiovascular Device Update”（米 国・Biomedical Business International社）によれば、2001年時点における予測とし て、循環器領域におけるティッシュエンジニアリングの市場可能性を約8,800億円（世 界）と推定している。循環器領域に適用されるティッシュエンジニアリング技術の内 容としては、心筋再生、バイパス形成、人工弁、先天性心疾患対策等が挙げられる。 ・日本におけるティッシュエンジニアリングの市場に関しては、当面は「皮膚の再生」 および「骨の再生」が中心となる。その規模は数十億円程度であるが、さらに「神経 の再生」が産業化されれば100億円程度の規模に拡大すると考えられる。 ・現在の我が国の医療費は年間約30兆円であり、一般診療医療費は総額で約24兆円であ る。日本心臓財団のデータによれば、そのうち循環器系の虚血性心疾患の治療費は約 7,500億円、脳血管疾患が約2兆円と大きな割合を占めている。これらの疾患は「血管 の再生」が有効な治療法であるため、ティッシュエンジニアリング関連産業の成長が 期待されている。 ・歯科疾患実態調査報告（厚生労働省医政局歯科保健課編）によれば、日本人の35～64 歳の80％前後（約3,700万人）に歯周疾患の疑いがあるとされている。さらに日本人の 場合、55歳を過ぎる頃から失う歯の本数が急増し、喪失する歯の60％以上は歯周疾患 が原因である。歯科診療医療費は現在、約2兆5,000億円に上るが、歯周疾患治療費の 占める割合も今後ますます増大すると予想される。ティッシュエンジニアリングによ り「歯の再生」が可能となれば有効な治療法となり、関連する産業の成長が期待でき る。 ・ティッシュエンジニアリングは細胞培養サービス、細胞培養製品、ハイブリッド製品 の他、足場などの材料、増殖因子、培養関連機器などの産業が関連しており、制度的 な課題および技術的な課題が克服されれば、将来大きな産業になると考えられる。一 方、健康保険の医療費抑制は大きな政治課題となっているが、その場合でも健康保険 外の自由診療として認められることが、ティッシュエンジニアリングの普及の鍵とな っている。 虚血性心疾患および脳血管疾患の医療費（1998年、単位：兆円） 一般診療医療費 5.5 循環器系疾患 高血圧性疾患 虚血性心疾患 脳血管疾患 1.7 0.7 2.0 2.5 2.0 新生物 悪性新生物 内分泌・栄養及び代謝疾患 糖尿病 その他 （合計） 1.5 1.0 6.4 23.5 （出典：日本心臓財団ホームページより日本総研作成） 13 ３．ティッシュエンジニアリングにおける国際競争 ３．１ 論文動向 ・ティッシュエンジニアリングに関する論文数は、1994年以降日米欧いずれの地域 においても増加しており、特に最近の伸びが著しい。 ・地域別割合でみると米国が約7割を占め、欧州が約2割、日本は1割弱に留まってい る。 日米欧地域別の論文件数推移 250 論文件数 200 150 日本 米国 欧州 100 50 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 日米欧地域別の論文件数割合 日本 10 % 欧州 2 2 % 論文件数 1 ,45 4 米国 6 8 % （1990～2001年累積件数） 出典 ： ISI Web of Scienceを用いて産業技術総合研究所 技術情報部門 作成 検索式： tissue engineer* 「ティッシュエンジニアリング」は近年では、非常に幅広い要素技術・応用分野を含むが、ここでは便宜 的に「tissue engineer*」の語（ tissue engineeringなど ）を含む論文を抽出した。 14 ３．２ 特許動向 ・特許庁による米国特許の分析によれば、米国の特許が約８割と大半を占め、欧州 と日本がそれぞれ１割弱に留まっている。我が国の特許戦略の展開はまだまだ発 展途上といえる。 【培養・細胞】に関する米国特許件数 欧州 11% 【再生医療】に関する米国特許件数 欧州 10% 日本 9% 米国特許件数 8,032 日本 1 3 % 米国特許件数 809 米国 7 7% 米国 80% 出典：特許庁特許マップ「細胞利用技術」より抜粋 出典：特許庁「バイオテクノロジーの医療分野へ （データベース：WPI * ・ 1977-99.10） の応用に関する技術動向調査」より抜粋 （欧州は英・独・仏3ヶ国のデータの合計） （データベース：WPI * ・1990-2000年） （欧州はEPC加盟国データの合計） （注） * WPI は米国のDerwent社が提供しているWorld Patent Index(WPI) 。米国特許に関する代表的なデータ ベースであり、主として特許の検索を目的として作成されている。 **出願件数上位の日本企業の特許は、中空糸型人工腎臓やセラミックス人工関節等のやや古い技術に属する ものが多い。今後注目される培養皮膚、人工肝臓等の組織工学関連分野では、メニコン、J-TEC、グンゼ、 名大等からの出願があるが、圧倒的に米国出願人の特許が多い。 15 ３．３ 欧米の研究開発プロジェクト ・米国でNIHが下表の国家プロジェクトによって、ティッシュエンジニアリングの研 究開発を推進している。これによって、大学発ベンチャーにNIHの研究資金が配分 される中で有望な研究テーマの評価と絞り込みが行われるとともに、それらに大手 の医薬品メーカなどからの出資がなされている。これらベンチャーのうち、アドバ ンスド・ティッシュ・サイエンス社とオルガノジェネシス社が倒産したが、これら は、事業を整理し、体制を立て直すための計画的なものとの話もある。 ・欧州においても、EUがティッシュエンジニアリングの研究開発プロジェクトを進め ている。 欧米の研究開発プロジェクト 国及び機関 実施時期 アメリカ・NIH 1998 年～ プロジェクト名 Research on Tissue Engineering ヨ ー ロ ッパ ・ 2000 ～ Biomechanical interactions in EU project 2002 年 tissue engineering and surgical repair 主な内容 マトリクス／足場と細胞・組織との相互 作用の解明、生体適合性や生分解性など を含む最適材料・設計の検討などの研究 開発を推進する。 人工臓器の創出へ向け、境界領域にある 広範な研究開発を推進する。動物実験や 臨床試験を通した新組織の生体的・機械 的性能の検討、組織間／組織－骨間の界 面のモデル化などの研究を行う。 ＊：産業技術総合研究所 技術情報部門 とりまとめ 16 ４．今後の技術的課題 ・ティッシュエンジニアリングは、論文・特許や産業化の面で米国が先行しているが、 対象とする器官や作成手法などは多様で、基礎研究段階のテーマも多く、下表に示す ように、多くの技術的な課題が残されており、我が国としても研究開発を強化するこ とが必要である。 ・また、実用化のためには信頼性の確保が不可欠なため、細胞・組織・生体適合性材料 の処理工程での品質管理手法の研究や、生体適合性等の評価手法の研究とその標準化 も併せて推進する必要がある。 ・ティッシュエンジニアリングは、医学と工学の融合的な領域であり、遺伝子工学、生 化学、材料工学、プロセス制御技術などにも関連する。また、米国でも我が国でも、 大学の基礎研究をベースにしており、臨床検査も不可欠である。このため、研究開発 体制については、産学の連携と多くの専門領域の研究者の協力が重要である。 ・環境整備として、健康保険との関係、安全面・倫理面の規制など法的・社会的な条件 とともに、細胞バンクについても整備していくことが重要である。 課題 細胞の大量分離と 迅速増殖 材料への細胞の均 一分布 細胞への酸素、栄養 分の高効率補給 生体吸収速度、力学 特性、多孔性など高 特性の材料の作製 細胞成長因子の入 手の困難さの解消 細胞成長因子の徐 放化 機能する免疫隔離 膜の開発 分化誘導条件の確 立 同種および異種細 胞の脱抗原化 内容 組織形成においては、細胞同士の情報交換が必要。細胞同士が離れす ぎていると交信が困難となるため細胞増殖（細胞数の増幅）によって 細胞密度を高める必要有り。 再生組織のサイズが大きくなると材料全体に細胞を均一に分布する のも困難。細胞分散液への材料の濡れが低ければ、分散液を材料内部 まで浸透させる手段が必要。 皮膚や関節軟骨など組織が薄く 2 次元では容易であるが、多くの組織 が 3 次元で厚みもあり、工夫を要する。 材料に細胞が接着し、多くの細胞が入り込めることも必要。多くの穴 を開けて表面積を増やす、多くの溝を作って毛細血管の導入を容易に するなどの工夫が必要。また、再生または再構築した組織の機能や力 学強度が不十分であり、原因として、操作中に細胞が受ける損傷、細 胞群の自己組織化の阻害、内部細胞の壊死、などが考えられる。 細胞密度を高めると共に、細胞の再生速度を高めることも大きな課 題。そのために、再生場所に大量の細胞を供給するだけではなく、細 胞成長因子を与えることも試みられている。 単に細胞成長因子を注入するだけでは、その周囲に拡散してしまうた め、徐放化手段を講じる必要がある。方法としてキャリアーを用いる ドラッグデリバリーシステム（DDS）法や細胞から細胞成長因子を分 泌させる遺伝子導入法が行われている。 ハイブリッド型のバイオ人工臓器の開発などで重要。 通常の培養条件では細胞の培養と分化とは一般に逆比例し、細胞を増 やそうとするとその細胞の機能が失われていく。そこで、培養基質と 細胞成長因子との巧妙な組み合わせによりこれらの傾向を解決する 必要がある。 免疫拒絶反応の防止。 17 （参考）我が国の国家プロジェクト 実施主体 経済産業省 経済産業省 文部科学省 文部科学省 文部科学省 文部科学省 文部科学省 文部科学省 文部科学省 実 施 時 プロジェクト名 期 2003 ～ 微細加工技術利用 2005 年 細胞組織製造プロ ジェクト 主な内容 ナノテクノロジーの基本要素である微細 加工技術をバイオテクノロジーに応用す る事により、細胞組織等の培養システムや 培養した細胞の分化・誘導を遺伝子レベル で制御するためのマイクロアレイ技術等 を開発し、患者の幹細胞等を培養・分化さ せた細胞・組織を体内に導入する事で組織 の再生を促す再生医療において必要とな る支援技術等を確立する。 2002 ～ 細胞組織工学利用 中枢神経系疾患及び循環器系疾患の 2 大 2006 年 医療支援システム 国民病にターゲットを絞り、ヒト細胞組織 培養やヒト細胞の機能診断など再生医療 技術の研究開発を行う。 2003 ～ 再生医療の実現化 「幹細胞を用いた再生医療実現」をターゲ 2018 年 プロジェクト ットとし、具体的な課題としては「ヒト幹 細胞バンクの整備」、「幹細胞を用いた細 胞治療技術の確立」、「ハイブリッド型人 工臓器の開発」を設定している。15 年間 のプロジェクト。 2000 ～ 発生・分化・再生 発生・分化・再生の仕組みを分子レベルで 解明し、得られた知見に基づく幹細胞の人 2004 年 為的増幅・操作を通して、細胞移植並びに 臓器移植を基盤とする血液や神経及び各 種組織、更には臓器の再生を目指した新た な治療法の創出を図る。 2000 ～ 「発生・分化・再生」 未来開拓学術研究推進事業生命科学領域 2007 年 1999 ～ 「血管新生と分化 未来開拓学術研究推進事業生命科学領域 2004 年 制御」 未来開拓学術研究推進事業複合領域 1996 ～ 「再生医工学」 2002 年 2000 ～ 関口細胞外環境プ 創造科学技術推進事業 2005 年 ロジェクト 1998 ～ 近藤分化プロジェ 創造科学技術推進事業 2003 年 クト ＊：産業技術総合研究所 技術情報部門 とりまとめ 18 19 自発的な臨床 2002年度中に臨 試験中。2002 床試験開始予定。 年中には終了 予定。 EpiDex（成体 2005年に自家培 幹細胞由来の 養軟骨の供給予 培養自己細胞 定。 皮膚）を製品 化。AcuDress （繊維素ベー スで培養した 自己生体皮膚 から培養した ケラチノサイ トの薄膜）を 開発。現在 J&JのIntegra と組み合わせ たAcuDressIntegra皮膚 再生テンプ レートの臨床 実験中。 関節軟骨再生の ための自家血清 を含む自家細胞 から作られる自家 軟骨細胞とその移 植 （chondrotranspla ntｮ）を開発。 また、椎間板のず れ、椎間板ヘルニ アの治療用に、こ れをディスク状に した自家培養椎間 板細胞 （chondrotranspla ntｮ DISK）も開 発。 自家軟骨細胞、自 家間葉幹細胞に よる軟骨欠損 （プュシス、間接軟 骨）の修復・再生 の研究を行ってい る。 1995年、培養した 軟骨細胞の注入 を商用化、米国・ 欧州で販売。1997 年、米国でBLA取 得。実績5000例。 2001年3月の米国 整形外科学会年 次総会において5 年間のフォロー アップ試験で長期 の有効性と安全 性が確認された。 関節軟骨欠損に 対する培養自己 軟骨細胞移植治 療を商品化。2001 年3月の米国整形 外科学会年次総 会において5年間 のフォローアップ 試験で長期の有 効性と安全性が 確認された。更な る低侵襲化に向 けた次世代療法 を臨床前試験中。 自己由来培 養軟骨細 胞･骨細 胞、血管再 生の研究 中。 1997年よりドイ ツの薬事法に 従い製造して いる。 重症の骨折・ 骨疾病患者の ための、自家 血清を含む自 家細胞から作 られる自家骨 細胞とその移 植 （osteotranspla ntｮ）を開発。 心筋 細胞の精製と増殖 に時間がかかり緊 急を要する場合に は使えないこと、患 者が老齢である場 合や骨髄に癌があ る場合は使えない こと、使用が患者 個人に限られるこ と。 成人の骨髄の中に ある自家間葉系幹 細胞を培養して、 血球や骨、腱・筋 肉などの細胞・組 織を作ることに成 功。心筋梗塞患者 のためのhMSC（ヒ ト間葉系幹細胞） を用いた心筋組織 の再生を臨床前実 験中。 皮膚の濾胞 上皮細胞移 植技術を応用 した、自己由 来毛髪細胞 からの毛髪再 生の開発中。 インターサイ テックス（英） 毛髪 自家培養 毛髪細胞 2002年第３四 2年以内に臨 半期に米国に 床評価予定。 て臨床フェー ズ１開始予定。 GTR社の技術 をベースに、 心筋梗塞など の治療のため に破損した心 筋細胞を修復 する培養自己 心筋細胞療法 を臨床試験 中。 オシリス・セラ ジェンザイム ピューティクス（米） （米） 自家培養心筋細胞治療 （出所：各社ホームページ等の情報をもとに日本総合研究所作成） 表皮は生着しにくく、培養に3～5週間程度かかり重傷広範 自家細胞培養移植療法は従来の医薬品と異なるまったく新しい治療法と考えられるため、長期 囲熱傷の救命には間に合わない。永久生着しないが作り置 の有効性と安全性の実証が不可欠。 きの同種培養表皮としての応用が広がっている。 繊維素マトリ クス中の未分 化な自己上皮 細胞からなる 各種皮膚傷 害用皮膚治 療薬、皮膚が まだらになっ た疾病に対す る移植用自己 由来メラノサ イトを商品化。 自家培養口 内粘膜を研究 中。 骨 自家培養 自家培養骨 軟骨･骨 芽細胞 バイオ･ 国立シンガポール ティッシュ･ ジェンザイム（米） コドン（独） 大学（NUS） テクノロ ジー（独） 課題 2003年に自家 培養表皮、04 年に自家培養 真皮の供給予 定。 コドン（独） 1987年、自家 皮膚細胞培 養移植を世 界で初めて実 用化。 培養自家表 皮細胞移植 療法を開発。 郵便切手サ イズの健全な 皮膚を、全身 サイズに培養 するのに16日 間を要し、培 養皮膚の貯 蔵寿命は24 時間。 アドバンスト・ ティッシュ・サイエ ンシズ（米）、 Smith&Nephew （英） 関節面と膝関節 間軟骨の修復の ための培養軟骨 細胞を開発。現在 臨床前実験中。 自家培養の表皮、真皮 バイオ･ティッ モデックス・セ ジェンザイム Ｊ－ＴＥＣ（日） シュ･テクノロ ラピューティク Ｊ－ＴＥＣ（日） （米） ス（スイス） ジー（独） 軟骨 自家培養軟骨 皮膚 自家細胞培養サービス 培養サービス 実用化フェーズ 研究状況 企業 技術概要 商品（名） 製品、サービ ス分類 商品 再生部位 産業分野 参考資料 産業化の動向 20 課題 実用化フェーズ 研究状況 繊維芽細胞や毛 やけどや潰瘍、床 細血管の進入を 擦れのほか、美 促進させるため 容分野への応用 に、細胞増殖因子 の添加、培養繊 維芽細胞の組み 込みも試みられて いる。 ヒト皮膚細胞から 1997年、培養 作製した培養皮 皮膚の実用 膚の臨床試験を 化。 開始。2003年実 用化予定。 真皮成分を持た ないので生着しに くく、培養に3～5 週間程度かかり 重傷広範囲熱傷 の救命には間に 合わない。永久生 着しないが作り置 きの同種培養表 皮としての応用が 広がっている。 1997年、同種培 養皮膚の事業 化。 深刻な傷にも慢 性的な傷にも適 用可能な第2世代 培養皮膚の開発 予定。 迅速に開発できて 生着しやすい物、正 常皮膚に近いもの、 遺伝子導入した細 胞を組み込んだも のなどに期待。ま た、物理的強度の 高い足場材料の開 発やES細胞を分化 誘導しての再生の 研究にも期待。 1998年、培養皮膚 臨床実験予定。 の商用化に成功、 2000年時点で、米 国内で15000件以上 の移植実績。 細胞播種密度を減 らし、生体内で短期 間で表皮細胞を増 殖させる方法を開 発。これを用いて、 糖尿病でおきる足 の潰瘍治療用の、ヒ ト繊維芽細胞と表皮 のケラチン生成細 胞からなる他家細 胞由来培養皮膚を 商品化。初めて表 皮と真皮とを備えた 人工皮膚。コラーゲ ンゲル内で繊維芽 細胞を培養すると真 皮のような構造にな り、培養皮膚として の臨床応用例が報 告されている。室温 での貯蔵寿命は5 日。 動物移植実験 中。 培養基盤上に上 皮細胞と真皮細 胞を播種し２層培 養皮膚を開発、冷 凍保存。2003年を 目処に培養皮膚 の開発。 ニプロ（日） 角膜上皮細胞 シートの開発 現在臨床実験 フェーズ２。 内因性成長因子 分泌皮膚細胞か らなる異質遺伝型 のスプレー型製 品。 自己の他の組織 の幹細胞から生 体外で何らかの 刺激を与えて培 養し、角膜上皮を 再生できる可能性 有り。しかし、同種 細胞を用いると拒 絶反応が大きい。 骨再生評価のた めの犬を用いた 動物実験中。 角膜上皮幹細胞 を生体外で培養、 コンタクトレンズに のせて移植（1997 年Pellegrini等） アムニオテック モデックス・セラ ピューティクス（ス （日） イス） Allox 現在マウスを用い た臨床前実験段 階。2年以内に フェーズⅠ,Ⅱの 臨床実験予定。 細胞培養温度 （33℃）の下では 永久に分裂をし続 け、脳内温度 （37℃～38℃）の 下ではその永久 性が失われる「条 件付永久性」を持 つように、細胞の 遺伝子組み替え を行う技術を開 発。この技術を用 いて、脳疾患のた めの細胞移植技 術として、脳の損 傷部分に注入す ると神経細胞に分 化するCINES（条 件付永久神経上 皮幹細胞）を開 発。 リ・ニューロン （英） 同種細胞由来 品 神経（脳） 角膜上皮細胞 CINES シート （出所：各社ホームページ等の情報をもとに日本総合研究所作成） ヒトの皮膚細胞か ら作製した培養皮 膚の臨床試験を 開始。2003年実 用化予定 1975年、表皮細 2004年に同種培 胞を生体外で培 養表皮の供給予 定。 養することに成 功。1981年、初め て培養表皮が熱 傷患者に臨床的 に応用。1983年に は重層化した培 養表皮の応用。 オルガノ・ジェネシス インターサイテッ （米） クス（英） ジェンザイム（米） J-TEC（日） アドバンスト・ ティッシュ・サイ エンシズ（米）、 Smith&Nephew （英） 2007年に同種培 合成表皮と自 養真皮の供給予 家真皮からな る第二度、第 定。 三度熱傷患者 治療用一時的 代替皮膚Tranｓ Cyte、マトリック ス蛋白質、ヒト 繊維芽細胞、 生体吸収性の 足場からなる 皮膚腫瘍など の皮膚疾患用 の自家培養真 皮Dermagraftを 商品化。－ 75℃で貯蔵寿 命は6ヶ月。 ジェンザイム（米） J-TEC（日） 企業 培養皮膚 繊維芽細胞と表皮 細胞を加えて、サイ トカインにより表皮と 真皮を同時再生。 皮膚 表皮細胞のみを 培養して移植し再 生。 培養表皮 コラーゲンスポン ジを生体に移植し 疑似真皮組織を 再生。 培養真皮 一般生産品 他家細胞由来品 技術概要 産業分野 商品 製品、 サービス 再生部位 商品（名） 21 課題 実用化フェーズ 研究状況 企業 技術概要 商品（名） 商品 再生部位 産業分野 製品、サー ビス分類 プリオンや、ヒ ト感染性のレ トロウイルス の問題を意識 する必要があ る。 牛の腱由来の コラーゲンとコ ンドロイチン6-硫酸塩から なる皮膚置換 層と、合成ポ リシロキサン ポリマーから なる表皮層の 2分子層マトリ クスで作られ た人工代替皮 膚を商品化。 神経再生評価 のため動物実 験中。 生分解性材料 を用い、再生ス ペース確保の ための外筒保 護部、生分解性 ファイバー束と スポンジ層を持 つ内部構造を 持つ神経誘導 管が開発されて いる。 インテグラ・ラ イフサイエン ニプロ（日） ス（米） 欠損部分を チューブでつな ぎ神経を再生 する神経誘導 管が開発されて いる。 シリコンチュー ブが用いられて いたが、再生神 経の足場になら ない、異物反応 が出るなどの欠 点があったが、 ポリグリコール 産などの生体 親和性の生体 吸収材料の チューブによる 実験が報告さ れ、良好な結 果。 人工神経 皮膚組織の再 生を誘発する 生物分解性テ ンプレートの 開発 神経 皮膚 人工代替 皮膚 （INTEGRA 軟骨（膝） 基礎評価のた めの動物実験 中。 コラーゲン、プ ロテオグリカン など軟骨細胞 外マトリックス 成分に富み、ヒ ト正常軟骨に近 い。また、加重 に耐える強度、 弾性を有する足 場を開発し、静 水圧培養技術 と支持体設計 技術を用いた 自家軟骨細胞 培養を研究。 血管細胞の増 殖を助長する生 分解性材料の 管状体に、内壁 を血管内皮細 胞が被覆する までの抗血栓 性を保持する抗 凝固剤でコー ト。 癒着防止と組 織再生の誘導 を両立するため に、組織再生の ための分解吸 収性支持層と 癒着防止のた めの生体内分 解吸収性層の ２層により構成 されている。 自家軟骨細胞 の静水圧下培 養による軟骨組 織の再生のた めの再生軟骨 モジュール 鐘淵化学(日） 各種評価のた めの動物実験 中。 関節、骨、歯 根 歯骨 角膜 ハイドロキシア パタイトなどリン 酸カルシウムセ ラミックスを球 状に加工するこ とで高密度細胞 培養担体として のセラミックバ イオビーズを開 発。次世代骨充 填材、人工関 節、人工歯根に 応用。 アドバンス（日） 高密度細胞培 養担体としての 球状リン酸カル シウムセラミッ クバイオビーズ ヒト羊膜の特殊 なコラーゲン由 来のコラーゲン シートを活用し た各種製品。 PLGAを用いた 生体分解性 チューブを用い た各種人工足 場。 Stimulan、 Fortoss Vital等 角膜上皮だけ でなく実質と内 皮の再生や免 疫回避などによ る人工角膜の 実現に期待。 技術は平成１２ 年から臨床応 用し既に４０ 例。（京都府立 医大）StevenJohnson症候群 や外傷など、角 膜移植の成功 率に問題のあ る疾病で臨床 へ。 ヒト羊膜由来の コラーゲンシー トを基底膜とし た角膜上皮細 胞シート、表層 角膜移植用コ ラーゲンシー ト、自家移植用 角膜内皮細胞 移植シート、角 膜移植用切片 などを開発。 神経ガイド管と 靭帯・腱再生用 人工足場は動 物実験段階。 PLGA（ポリ乳酸 骨・歯の再生 ポリグリコール を促進する、 酸共重合体）を 生体吸収性 用いた生体分 の合成カルシ 解性チューブを ウムによる人 開発。これを用 工足場・代替 いて末梢神経 骨を商品化。 再生用キトサン 製神経ガイド 管、靭帯・腱再 生用人工足場、 代替血管組織 用人工足場を 開発。 生体分解性 の注射可能な 軟骨修理用 ゲルを開発。 皮膚・血管・ 靭帯・腱など 異なる組織の フレームワー クの働きをす る合成用品の 開発。 組織の修復と 再生を促進 し、人工足場 としても利用 可能な注射可 能な生体分解 性の超分子ヒ ドロゲルを開 発。また、生 体分解性のカ チオンポリ マー、遺伝子 組み替えキャ リアペプチドを 開発中。NUS と共同開発を 行っている。 インターサイ IMRE（シ） テックス（英） 培養軟骨細 胞・間葉幹細 胞の３次元足 場、骨成長因 子（IGF1）の キャリアとして の生体分解 性ポリマー （キチン）の使 用の研究を 行っている。 国立シンガ ポール大学 （シ） 皮膚、骨、歯 生体適合素材 吸収性コラー ゲン薄膜 酵素可溶化コ ラーゲンの成 形、修飾技術 を持つ。 酵素可溶 BioMend 化コラーゲ ン 生体適合 素材 膝の変形性 関節症治療 用の高粘性ヒ アルロン酸 と、高粘性ヒ アルロン酸を 用いた目の形 状保持・組織 保護剤を製品 化。生体吸収 性の付着防 止膜と、骨折 治療用のヒア ルロン酸と繊 維芽細胞増 殖因子(bFGF) の粘着性製 品を臨床前研 究中。 骨の破砕、骨 切り術の際に 骨を定着・整 列させるため に開発中の 生体吸収性 物質。Bionx 社との共同開 発で、生体吸 収性のねじ、 プレート、ピ ン、くさび、爪 製品があり、 現在動物実 験中。 歯周の欠損 部の誘導組 織再生過程で 使用される吸 収性のコラー ゲン薄膜。歯 茎の組織によ り歯を固定し ている歯周靭 帯の再生が 阻害されるの を防ぐ。 Sulzer Dental との共同開 発。 酵素可溶化コ ラーゲン（アテ ロコラーゲン） の各種形状 に成形する技 術。修飾によ り変性する技 術を持つ。 アニカ・セラ インテグラ・ラ インテグラ・ラ ピューティクス イフサイエン イフサイエン 高研（日） （米） ス（米） ス（米） チロシン・ ポリ・カー ボネート （出所：各社ホームページ等の情報をもとに日本総合研究所作成） 間葉系幹細胞 の分化誘導と 培養技術、流動 性の保持を前 提としたマトリッ クスの最適化 技術のコア技 術を保持。間葉 系幹細胞の大 量培養と骨芽 細胞への効率 的な分化誘導 法の開発と確 立。培養骨実用 化のための可 塑性マトリック スの開発に注 力。 国立シンガポー オステオジェネ アムニオテック ル大学（シ） バイオコンポ バイオ・シン シス（日） （日） サイト（米） テック（加） 可塑性マトリッ クスと骨芽系細 胞を組み合わ せた流動性物 質を注射器で 直接患部へ注 入する治療法。 神経、靭帯、 腱、血管 一般生産品 細胞シート、 再生軟骨モ セラミックバ 注入型骨形 コラーゲン ジュール イオビーズ 成材 シート ニプロ（日） 血管内皮、平滑 筋、繊維芽細胞 の再生。拒絶反 応無し。血栓閉 塞が無く、再生 後に分解吸収 する生分解吸 収。 人工血管 血管 ニプロ（日） 心臓などの開 腹手術におけ る腹膜再生と内 臓の癒着防止 のための生分 解性膜。 人工ショウ 膜 心外膜、腹 膜 人工足場 22 課題 実用化フェーズ 研究状況 企業 技術概要 商品（名） 産業分野 製品、サー ビス分類 再生部位 商品 尿道括約筋 Hylagel∃Uro 尿道括約筋 生体組織に広く分布 し、間葉系細胞に対 し強力な増殖促進効 果を発揮する高分 子。 FGF-2 (bFGF) 皮膚、骨、歯 細胞増殖因子 レトロネクチン 米国にて臨床フェー ズ１。 韓国で治験フェーズ フランス・イギリスに Ⅰ終了。 おいて重症複合免疫 不全症（SCID－X1） の遺伝子治療に成 功。イタリア、モルメド 社が、同種骨髄移植 でのTK遺伝子導入 によるGVDH予防治 療のフェーズI/II。 全世界の34ヶ所の医 療機関で臨床研究を 申請又は実施中、2 社が商業的利用。レ トロネクチンはレトロ ウィルスベクターを用 いた遺伝子治療のス タンダードとなりつつ ある。 血管内皮細胞増殖 因子（VEGF）遺伝子 をプラスミドベクター を用いて直接筋肉注 射することにより、虚 血性脚部疾患の治 療薬として開発中。 虚血性心疾患に対す る治験の準備も進め ている。 （出所：各社ホームページ等の情報をもとに日本総合研究所作成） ラット、ビーグル犬、 カニクイザルを用い た動物実験で成果。 タカラバイオ（日） バイロメド社（韓国） 造血幹細胞等の血 液系細胞へレトロウィ 血管新生作用により 血管新生作用により 血管新生作用のため ルスベクターを用い 虚血性疾患を治療す 虚血性脚部疾患を治 の医薬品。 て高効率に遺伝子導 る医薬品。 療する医薬品。 入するのに必須な組 換え蛋白質。 造血幹細胞 VEGF遺伝子治 HIF-1a'遺伝子治 HGF遺伝子治療 療薬（ＶＭＤＡ３６ 療薬 薬 ０１） 遺伝子治療 血管 アドバンスト・ティッ アドバンスト・ティッ シュ・サイエンシズ シュ・サイエンシズ ジェンザイム（米） 科研製薬（日） キャンブレックス（米） ジェンザイム（米） アンジェスMG（日） （米） （米） 繊維芽細胞に基づく 尿失禁のための注射 尿道の筋肉内に注射 血管新生作用、肉芽 気管、内皮、繊維芽、 虚血性心疾患に対す HGF(肝細胞増殖因 新しい血管の形成お 可能なマトリックスを することで括約筋筋 形成促進作用を発揮 免疫系、ケラチノサイ るHypoxia Inducible 子）をコードする遺伝 factor-1Alpha（HIF-1 子を用いた医薬品。 肉間の結合組織を増 し、皮膚欠損の再生 ト、メラノサイト、神 よび成長を促進する 研究中。 殖させ、尿失禁を治 を促した。骨芽細胞 経、腎臓、骨格、骨格 α）を用いた血管新 血管新生作用により 血管成長因子と、代 療するための注射用 増殖促進作用により 筋、平滑筋、間質の 生遺伝子治療薬を開 虚血性疾患を治療。 替血管を臨床前研究 ヒアルロン酸塩基を 借骨形成を亢進させ 各種細胞の成長因 発中。また、先天性 末梢性血管疾患、虚 中。 た。歯槽骨欠損の再 子サイトカイニンを製 心疾患や、再狭窄防 血性心疾患、脳血管 開発中。 止の遺伝子治療も開 性痴呆、アルツハイ 品化。 生を促進した。 マー痴呆、パーキン 発中。 ソン病に適用期待。 血管 細胞増殖因子 一般生産品 23 商品（名） 再生部位 課題 実用化フェーズ 研究状況 企業 技術概要 商品 産業分野 製品、サー ビス分類 国立シンガ ポール大学 （シ） 近く、米国食 品医薬品局 (FDA）への申 請を見込む。 細胞の精製と 増殖に時間 がかかり、緊 急の場合に 使えない。ま た患者が老 齢である場合 や骨髄に癌 がある場合は 使えず、使用 が患者個人 に限られる。 成体神経幹 生体内軟骨 ヒト脂肪から 骨髄から間葉 ヒト骨髄間葉 細胞、成体中 再生技術の 採取した成体 幹細胞、臍帯 幹細胞の培 胚葉系幹細 開発予定。 幹細胞を分 血から造血幹 養・分化の研 離、増殖する 細胞、脂肪と 究中。 胞、成体多能 ためのコア技 肝臓から成体 性幹細胞の３ 術を開発し、 幹細胞、セル つの分離、培 各種細胞へ ラインからヒト 養技術を開 の分化も解 胚幹細胞を 発。今後、ヒト 明。軟組織再 採取し、分化 幹細胞の分 の誘導、培養 生、造血促 離、培養の大 条件の最適 進、骨の修 学などでの基 化の研究中。 復、軟骨修 盤技術開発を 復、神経細胞 支援し、細胞 修復などを事 医薬（再生医 業化。 療）を目指 す。 インテグラ・ラ アーティセル 台湾工業技 術研究院 イフサイエン サイエンス （台） （米） ス（米） ヒト脂肪成体 幹細胞を用い た各種組織 修復と造血促 進。 ３種の幹細胞 の分離、培養 技術を確立。 協和発酵 （日） 成体細胞分 離、増殖、分 化技術 骨、軟骨、 神経 幹細胞工学 技術 軟骨 全て臨床前実 験中。歯槽隆 起は、犬歯モ デルで、全く 異なる異質遺 伝子型の MSCを用いて 大きな欠損が 修復可能であ ることを実 証。また、ヤ ギに関節内 注射により MSCを注入 し、急速な半 月板の再生、 長期回復反 応、主な軟骨 へのダメージ に対する間接 的保護を確 認。 成人骨髄中 にある自家間 葉系幹細胞を 培養し、血球 や骨、腱・筋 肉などの細 胞・組織を作 ることに成 功。心筋組織 の再生、歯槽 隆起の再生、 半月板の再 生などを実験 中。 幹細胞の神 経や心筋組 織への分化 のコントロー ル（細胞の再 プログラミン グ）の研究 中。 補体制御因 子（DAF）遺伝 子導入による 補体活性化 の抑制したブ タの出産に成 功。αGal異 種抗原を除去 したブタの開 発、遺伝子導 入ブタの繁殖 方法の研究 中。 98年にAmCell 社と提携し、 CD34陽性細 胞分離装置 の開発を実施 中。 2001年、 CD34陽性細 胞を全自動で 分離・回収す る国内唯一の 医療用具とし て販売開始。 キリンビール タカラバイオ （日） （日） 骨粗鬆症の診 断を早く、確実 にするための 細胞に基づくテ スト方法 （osteocodeｮ pro）を開発。骨 の組織発生細 胞の細胞・分 子病理学的変 化を示す。 コドン（独） 骨粗鬆症に対す る薬の効果を患 者ごとに調べる テスト方法 （osteocodeｮ pro）を開発。薬 が患者の骨細胞 を刺激する能力 を正確に比較す ることができる。 コドン（独） （出所：各社ホームページ等の情報をもとに日本総合研究所作成） 現在、臨床 フェーズⅡ、 Ⅲ。 臍帯血、骨 髄幹細胞、 骨髄前駆細 胞、樹状細 胞、T細胞を 用いた、癌、 ウイルス、骨 粗鬆症、白 血病及び遺 伝血液疾病 の治療の研 究を行って いる。 98年に 軟骨由来の 抗血管形成 Dendron （米）と提携 因子 し、樹状細胞 （Neovastat） 治療の技術 を用いた、 導入。GMP 肺・腎臓癌、 基準を満た 多発性骨髄 す細胞処理 腫、皮膚疾 センターでの 患、黄斑変 細胞調整ビ 性症（目の ジネス。造血 疾患）の治 幹細胞移植 療の研究 領域の展開 中。 を目指す。 自家単核白 血球由来の 抗体を備えた 腫瘍細胞破 壊細胞。目標 とする癌細胞 の表面上の 特定の抗原 に、破壊細胞 をリンクさせ、 抗体機能を 改善させる。 既存の最も強 力な自然のア ジュバンドであ る樹状細胞か ら開発されたワ クチン。腫瘍の 抗体を持ち、特 定の病に対す る免疫反応を 促進するため に注入する。 1995年5月に英 現在、臨床 ロスリン研究所 フェーズⅡ。 の関連会社を 買収し、体細胞 クローン技術を 獲得。ES細胞 を用いて患者と 同じ遺伝子をも つ臓器や組織 を作ることが、 理論上可能に なった。 ヒト胚幹細胞 （ES細胞）より 神経、心筋、肝 臓細胞、血液 生成細胞、イン シュリン陽性細 胞、骨生成細 胞を分化させる ことに成功。現 在、神経、心 筋、肝臓細胞、 血液生成細胞 を動物に投与 実験中。今後、 ES細胞より軟 骨細胞を分化 させる予定。 Aeterna Aastrom キリンビール Laboratories BioSciences ニプロ（日） （日） （加） （米） 診断サービス アイソレッ osteocodeｮ osteocodeｮ クス 300i pro med 細胞分離装置 再生医療用機器 免疫磁気ビー 移植用臓器 ズ法による、 の提供のた CD34陽性細 CD34陽性細 めの遺伝子 胞分離装置 胞の分離・回 組み換えブタ の開発。 収全自動シス の作出。 テム 心臓、腎臓、 肺、腸、膵 臓、血管、心 臓弁、角膜、 皮膚 イムノ‐デザイ JBセラピュ ンド・モレキュ ティックス ルーズ（仏） （日） 細胞治療 異種移植 イムノ‐デザイ ンド・モレキュ ルーズ（仏） 細胞分離技 術を利用し た癌免疫や 造血幹細胞 の増幅や再 生医療。 癌治療など 自己免疫療 法のための 免疫細胞処 理技術 ES細胞を各種 組織へ分化 細胞治療 オシリス・セラ インターサイ ジェロン（米） ピューティクス テックス（英） （米） hMSC（ヒト間 葉幹細胞）製 品 ES細胞分化技 MAK cell（免 免疫細胞処 Dendritophages 術 疫細胞処理） 理 培養サービス 細胞増殖、分離、処理 ○技術動向調査委員会（ライフサイエンス分野）委員名簿（敬称略） 委員長 大石 道夫 財団法人かずさＤＮＡ研究所 所長、東京大学 名誉教授 副委員長 菅野 純夫 東京大学医科学研究所 ヒトゲノム解析センター ゲノム構造解析分野 助教授 委 員 一條 久夫 独立行政法人産業技術総合研究所 技術情報部門 部門長 委 員 多喜田圭二 新エネルギー・産業技術総合開発機構 バイオテクノロジー開発室 室長 専門委員 大野 邦夫 旭メディカル株式会社 技術最高顧問、 日本医療器材工業会 再生医療懇話会 代表幹事 専門委員 久留島豊一 株式会社ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング 研究開発部 部長 専門委員 三宅 淳 独立行政法人産業技術総合研究所 ティッシュエンジニアリング研究センター 副センター長 専門委員 十川 好志 株式会社島津製作所 分析計測事業部 ライフサイエンスビジネスユニット 統括マネージャー（部長） 専門委員 中村 斉 株式会社日立製作所 ライフサイエンス推進事業部 事業企画本部 企画統括センタ長 専門委員 峰野 純一 タカラバイオ株式会社 バイオ研究所 主幹研究員 専門委員 藤尾 達郎 協和発酵工業株式会社 リサーチフェロー 専門委員 光田 賢 住友化学工業株式会社 技術・経営企画室 担当部長 ○ 本技術調査レポートの作成に当たっては、経済産業省から㈱日本総合研究所への14年度委託 調査「平成14年度産業技術調査（分野別技術動向調査）」の中での検討、特にそのために設 けられた上記調査委員会のアドバイスを活用した。 参考文献 [1] Methods of Tissue Engineering, edited by A.Atala and R.P.Lanza, Academic Press, 2002. [2] 再生医学がわかる, 横田崇編、羊土社、2002. [3] 再生医学 再生医療、室田誠逸編、東京化学同人、2002. [4] 再生医工学、筏義人編、化学同人、2001. [5] バイオベンチャー「特集：産業化へ動き出した再生医療」、羊土社、2001年9-10月版 [6] 21世紀の再生医療、井上一知監修、シーエムシー、2000 [7] 特許庁、特許マップシリーズ・化学17「細胞利用技術」、2000 [8] 特許庁、特許出願技術動向分析調査 「バイオテクノロジーの医療分野への応用に関する技術動向調査」、2001 24