ノックアウトマウスモデル市場規模・シェア分析ー成長トレンドと予測 (2025年～2030年)
ノックアウトマウスモデル市場レポートは、業界をタイプ別（コンスティテューティブノックアウトマウス、コンディショナルノックアウトマウス、タンパク質機能ノックアウトマウス）、用途別（腫瘍学、神経学、心血管、その他の用途）、エンドユーザー別（臨床研究機関、製薬・バイオテクノロジー企業、その他）、および地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東およびアフリカ、南米）に分類しています。
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ノックアウトマウスモデル市場は、2025年には14.4億米ドルと推定され、2030年までに18.6億米ドルに達すると予測されており、予測期間（2025年～2030年）中の年平均成長率（CAGR）は5.2%で成長すると見込まれています。本レポートは、Mordor Intelligenceによる分析に基づき、市場の規模、シェア、成長トレンド、および予測について詳細に述べています。
市場のセグメンテーション
ノックアウトマウスモデル市場は、以下の主要なセグメントに分類されます。
* タイプ別: コンスティテューティブノックアウトマウス、コンディショナルノックアウトマウス、タンパク質機能ノックアウトマウス。
* アプリケーション別: 腫瘍学、神経学、心血管疾患、その他のアプリケーション。
* エンドユーザー別: 臨床研究機関、製薬・バイオテクノロジー企業、その他。
* 地域別: 北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東・アフリカ、南米。
市場の動向と分析
COVID-19パンデミックの影響:
COVID-19パンデミック中、ノックアウトマウスモデルはCOVID-19関連研究に広く使用されたため、市場は大きな影響を受けました。パンデミック後も、COVID-19に関する継続的な研究においてノックアウトマウスモデルが活用されており、今後も市場の成長を牽引すると予想されます。例えば、2021年12月にeBioMedicineが発表したレポートによると、マウスモデルにおけるNLRP3インフラマソームの遺伝子ノックアウトおよび特異的阻害剤による抑制は、COVID-19の疾患進行における免疫学的重要性を示しました。これは、COVID-19研究におけるノックアウトマウスモデルの重要性を強調し、市場を活性化させると期待されています。
市場成長の推進要因:
ノックアウトマウスモデル市場の成長を促進する要因としては、新規かつ革新的な医薬品や医療機器の開発の増加、個別化医療に対する需要の高まり、および遺伝子編集ツールの進歩が挙げられます。さらに、製薬業界における研究開発（R&D）活動の活発化も市場拡大に寄与しています。例えば、2021年5月には、Taysha Gene Therapies, Inc.がレット症候群治療薬TSHA-102の新しい前臨床データを発表し、ノックアウトレットマウスにおいて生存期間を統計的に有意に56%延長したことを示しました。これは、ノックアウトマウスモデルが様々な研究で広く利用されていることを示しています。
また、Cyagen Biosciencesが2021年4月に発表したレポートによると、ノックアウトマウスモデルは医薬品開発にとって極めて重要なリソースであり、希少疾患や発達障害の研究など、ヒト疾患研究において革新的な診断および治療法に関する洞察を大幅に増加させるために頻繁に使用されています。これらの広範な応用は、予測期間中に市場の大幅な成長を促すと予想されます。
市場プレーヤーによる戦略的活動も、予測期間中の市場を後押しすると期待されています。例えば、2022年10月には、Taconic Biosciencesが抗体ベースの治療研究で結果を混乱させることが知られているマウスFcガンマ受容体（FcγRs）をノックアウトした超免疫不全マウスモデルであるFcResolv NOGポートフォリオを発表しました。さらに、2022年8月には、カリフォルニア大学デービス校が、NIHからKnockout Mouse Phenotyping Project（KOMP2）の最終段階として1200万米ドル強の助成金を受け、機能がほとんど知られていない遺伝子について数百のノックアウトマウスモデルを作成し、表現型を解析することで、ヒトおよび動物の疾患の遺伝的基盤をより深く理解することを目指しています。
市場成長の抑制要因:
一方で、動物実験の代替手段の存在や、動物の倫理的使用に関する規制は、予測期間中のノックアウトマウスモデル市場の成長を抑制する主要な要因となっています。
主要な市場トレンドと洞察
コンディショナルノックアウトマウスセグメントが市場で重要なシェアを占める見込み:
コンディショナルノックアウトマウスでは、特定の組織で遺伝子が不活性化され、個々の遺伝子の機能やヒト疾患のモデル化を研究するために使用されます。他のモデルと比較して、コンディショナルノックアウトマウスモデルには様々な利点があるため、このセグメントは市場で大幅な成長を遂げると予想されます。製薬投資と支出の増加、および市場プレーヤーが採用する戦略的イニシアチブが、コンディショナルノックアウトマウスモデルの需要を増大させ、市場成長に貢献しています。
例えば、Cyagen Biosciencesが2021年4月に発表したレポートによると、コンディショナルモデルは、構成的に発現する遺伝子変異よりも遺伝子発現の時間的および地域的制御が優れており、ヒト疾患研究により正確なモデルを提供します。これは、コンディショナルモデルが他のモデルに比べて持つ利点を示しており、これらのモデルの使用が増加し、市場におけるこのセグメントの成長を促進すると予想されます。
さらに、研究開発におけるコンディショナルノックアウトマウスモデルの使用増加も市場を牽引すると見込まれます。例えば、2021年7月にiScienceが発表した研究レポートによると、マウスの出生後プルキンエ細胞におけるCelsr3のコンディショナルノックアウト（cKO）は、運動協調性および学習能力の欠損、プルキンエ細胞樹状突起の萎縮、およびシナプスの減少を示しました。これらの研究は様々なタイプの研究に役立ち、調査期間中に市場を推進する可能性が高いです。
北米が市場で重要なシェアを占める見込み:
北米は、確立された医療インフラ、より良い規制枠組み、政府の支援、および米国やカナダなどの先進国における多くの大規模なバイオテクノロジーおよびバイオ医薬品企業の存在により、市場で重要なシェアを占めると予想されます。さらに、個別化医療研究活動に対する需要の高まりも、この地域の市場成長を後押しすると見込まれます。
例えば、2022年7月には、Tenaya Therapeutics, Inc.がScience Translational Medicine誌に前臨床研究データを発表し、拡張型心筋症のBAG3マウスモデルにおいてHDAC6阻害剤が心臓保護作用を持つことを詳細に報告しました。Tenayaは初期のin vitroでの発見を、拡張型心筋症のBAG3心筋細胞ノックアウトマウスモデルに応用し、ノックアウトマウスモデルの新しい応用を示しました。
同様に、これらのモデルの臨床開発承認も市場を牽引すると見込まれます。例えば、2022年3月には、Taysha Gene Therapies, Inc.がカナダ保健省によって承認された臨床試験申請（CTA）に基づき、レット症候群治療薬TSHA-102の臨床開発を開始しました。髄腔内（IT）投与後のTSHA-102の薬理活性は、レット症候群のMECP2ノックアウトマウスモデルにおいて評価されました。このように、これらのモデルにおける新しい研究活動と承認は、予測期間中の市場成長を促進すると期待されます。
競争環境
ノックアウトマウスモデル市場は、多数の市場プレーヤーが存在し、中程度の競争があります。この市場は、研究開発、部品製造、流通・販売、およびアフターサービスに関わるプレーヤーのネットワークで構成されています。市場の主要プレーヤーには、Envigo、GenOway、Cyagen Biosciences、Charles River Laboratories、Trans Genic Inc.などが含まれます。
最近の業界動向:
* 2023年9月、Biocytogen Pharmaceuticals (Beijing) Co., Ltd.は、独自に開発した完全ヒト抗体マウスおよびTCRマウスのコレクションであるRenMiceシリーズを発表しました。
* 2023年8月、GemPharmatechは、独自に開発した完全抗体遺伝子ヒト化マウスモデルであるNeoMabの発売を発表しました。NeoMabは、バイオテクノロジー企業や製薬企業の増大する治療用抗体開発需要を満たすために特別に設計されています。
結論
ノックアウトマウスモデル市場は、医薬品開発や個別化医療の進展、遺伝子編集技術の進化により、今後も堅調な成長が予測されます。特にコンディショナルノックアウトマウスモデルの利点と北米地域の強力な研究基盤が市場を牽引する一方で、動物実験の倫理的側面や代替手段の台頭が課題となるでしょう。市場プレーヤーは、革新的なモデルの開発と戦略的提携を通じて、この成長市場での競争力を維持していくことが求められます。
本レポートは、「グローバルノックアウトマウスモデル市場」に関する詳細な分析を提供しています。ノックアウトマウスとは、特定の遺伝子が不活性化（ノックアウト）された実験用マウスのことであり、科学者たちは関心のある遺伝子を破壊することで遺伝子操作を行い、特定の遺伝子が存在しない場合の生物の変化や機能を研究するためにこれを利用します。
市場規模に関して、ノックアウトマウスモデル市場は2024年に13.7億米ドルと推定されています。2025年には14.4億米ドルに達し、その後2025年から2030年の予測期間において年平均成長率（CAGR）5.20%で成長し、2030年には18.6億米ドルに達すると予測されています。
市場の成長を牽引する主な要因としては、遺伝子編集ツールの進歩、製薬およびバイオ医薬品企業による研究開発活動の活発化、そして個別化医療への需要の高まりが挙げられます。一方で、動物実験の代替法の存在や、動物の倫理的使用に関する規制が市場の成長を抑制する要因となっています。本レポートでは、市場の競争環境を理解するために、サプライヤーの交渉力、買い手/消費者の交渉力、新規参入の脅威、代替製品の脅威、競争の激しさといったポーターのファイブフォース分析も実施されています。
市場は複数のセグメントにわたって詳細に分析されています。
タイプ別では、Constitutive Knockout Mouse、Conditional Knockout Mouse、Protein Function Knockout Mouseに分類されます。
用途別では、腫瘍学、神経学、心血管疾患、その他の用途が含まれます。
エンドユーザー別では、臨床研究機関、製薬・バイオテクノロジー企業、その他が対象となります。
地理的セグメンテーションでは、北米（米国、カナダ、メキシコ）、欧州（ドイツ、英国、フランス、イタリア、スペイン、その他欧州）、アジア太平洋（中国、日本、インド、オーストラリア、韓国、その他アジア太平洋）、中東・アフリカ（GCC、南アフリカ、その他中東・アフリカ）、南米（ブラジル、アルゼンチン、その他南米）の主要地域にわたる17カ国の市場規模とトレンドが推定されています。
地域別の分析では、2025年には北米が最大の市場シェアを占めると予測されています。また、2025年から2030年の予測期間において、アジア太平洋地域が最も高いCAGRで成長すると推定されています。
競争環境のセクションでは、主要な市場プレイヤーとして、Charles River Laboratories、Cyagen Biosciences、Envigo、genOway、Ozgene Pty Ltd.、Taconic Biosciences, Inc.、The Jackson Laboratory、Trans Genic Inc、Ingenious Targeting Laboratory、Ximbioなどが挙げられています。これらの企業プロファイルには、事業概要、財務状況、製品と戦略、最近の動向などが含まれており、市場における競争力学を深く理解することができます。
本レポートは、研究の仮定と市場の定義、研究方法論、エグゼクティブサマリー、市場のダイナミクス、市場セグメンテーション、競争環境、市場の機会と将来のトレンドといった包括的な構成で、グローバルノックアウトマウスモデル市場の全体像を提示しています。
1. はじめに
- 1.1 調査の前提条件 & 市場の定義
- 1.2 調査範囲
2. 調査方法
3. エグゼクティブサマリー
4. 市場のダイナミクス
- 4.1 市場概要
- 4.2 市場の推進要因
- 4.2.1 遺伝子編集ツールの進歩の台頭
- 4.2.2 製薬・バイオ医薬品企業による研究開発活動の増加
- 4.2.3 個別化医療の需要の高まり
- 4.3 市場の阻害要因
- 4.3.1 動物実験の代替手段
- 4.3.2 動物の倫理的使用に関する規制
- 4.4 ポーターのファイブフォース分析
- 4.4.1 供給者の交渉力
- 4.4.2 買い手/消費者の交渉力
- 4.4.3 新規参入の脅威
- 4.4.4 代替品の脅威
- 4.4.5 競争の激しさ
5. 市場セグメンテーション（金額別市場規模 – 米ドル）
- 5.1 タイプ別
- 5.1.1 構成的ノックアウトマウス
- 5.1.2 条件付きノックアウトマウス
- 5.1.3 タンパク質機能ノックアウトマウス
- 5.2 用途別
- 5.2.1 腫瘍学
- 5.2.2 神経学
- 5.2.3 心血管
- 5.2.4 その他の用途
- 5.3 エンドユーザー別
- 5.3.1 臨床研究機関
- 5.3.2 製薬 & バイオテクノロジー企業
- 5.3.3 その他
- 5.4 地域別
- 5.4.1 北米
- 5.4.1.1 米国
- 5.4.1.2 カナダ
- 5.4.1.3 メキシコ
- 5.4.2 欧州
- 5.4.2.1 ドイツ
- 5.4.2.2 英国
- 5.4.2.3 フランス
- 5.4.2.4 イタリア
- 5.4.2.5 スペイン
- 5.4.2.6 その他の欧州
- 5.4.3 アジア太平洋
- 5.4.3.1 中国
- 5.4.3.2 日本
- 5.4.3.3 インド
- 5.4.3.4 オーストラリア
- 5.4.3.5 韓国
- 5.4.3.6 その他のアジア太平洋
- 5.4.4 中東・アフリカ
- 5.4.4.1 GCC
- 5.4.4.2 南アフリカ
- 5.4.4.3 その他の中東・アフリカ
- 5.4.5 南米
- 5.4.5.1 ブラジル
- 5.4.5.2 アルゼンチン
- 5.4.5.3 その他の南米
6. 競争環境
- 6.1 企業プロファイル
- 6.1.1 Charles River Laboratories
- 6.1.2 Cyagen Biosciences
- 6.1.3 Envigo
- 6.1.4 genOway
- 6.1.5 Ozgene Pty Ltd.
- 6.1.6 Taconic Biosciences, Inc.
- 6.1.7 The Jackson Laboratory
- 6.1.8 Trans Genic Inc
- 6.1.9 Ingenious Targeting Laboratory
- 6.1.10 Ximbio
- *リストは網羅的ではありません
7. 市場機会と将来のトレンド
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ノックアウトマウスモデルは、特定の遺伝子の機能を解明するために、その遺伝子を意図的に不活性化（ノックアウト）させた遺伝子改変マウスを指します。このモデルは、生体内で特定の遺伝子がどのような役割を果たしているのか、その遺伝子が欠損した場合にどのような表現型を示すのかを詳細に観察することを可能にします。これにより、遺伝子の生理的機能や病態における役割を理解するための強力なツールとして、生命科学研究において不可欠な存在となっています。
ノックアウトマウスモデルの作製は、主に胚性幹（ES）細胞を用いた相同組換え技術によって行われてきました。標的遺伝子を不活性化するDNA構築物をES細胞に導入し、相同組換えによって標的遺伝子を破壊します。この遺伝子改変ES細胞をマウスの胚盤胞に注入し、仮親の子宮に戻すことで、キメラマウスが誕生します。このキメラマウスを交配することで、遺伝子改変が次世代に伝達され、最終的に全身の細胞で特定の遺伝子がノックアウトされたマウスを得ることができます。近年では、CRISPR/Cas9システムなどのゲノム編集技術の登場により、ES細胞を介さずに受精卵に直接ゲノム編集を行うことで、より迅速かつ効率的にノックアウトマウスを作製することが可能になっています。
ノックアウトマウスモデルにはいくつかの種類があり、研究目的に応じて使い分けられます。
まず、「コンベンショナルノックアウトマウス」は、全身の全ての細胞で標的遺伝子が不活性化されているモデルです。これは最も基本的なタイプであり、遺伝子の基本的な機能や、その遺伝子欠損が個体全体に与える影響を調べるのに適しています。しかし、標的遺伝子が生命維持に必須である場合、胚性致死を引き起こし、成体マウスを得られないという問題があります。
この問題を解決するために開発されたのが「コンディショナルノックアウトマウス」です。これは、特定の組織や細胞、あるいは特定の時期にのみ遺伝子を不活性化できるモデルです。最も広く用いられているのはCre-loxPシステムで、loxP配列で挟まれた標的遺伝子領域（floxedアレル）を持つマウスと、Creリコンビナーゼを特定のプロモーター制御下で発現するマウスを交配することで、Creリコンビナーゼが発現する細胞でのみ標的遺伝子が除去されます。これにより、胚性致死を回避しつつ、特定の組織における遺伝子機能や、発生段階における遺伝子の役割を詳細に解析することが可能になります。
さらに、「誘導性ノックアウトマウス」は、タモキシフェンなどの薬剤投与によってCreリコンビナーゼの活性を制御し、任意のタイミングで遺伝子を不活性化できるモデルです。これにより、発生後期や成体における遺伝子の役割、あるいは病態の進行過程における遺伝子の影響を時間軸に沿って解析することができます。
また、標的遺伝子をレポーター遺伝子（例：LacZ、GFP）に置き換えることで、遺伝子の発現部位や発現量を可視化できる「レポーターノックアウトマウス」も存在します。
ノックアウトマウスモデルの用途は非常に多岐にわたります。
基礎生物学研究においては、発生生物学、神経科学、免疫学、代謝学など、あらゆる分野で遺伝子の生理的機能の解明に貢献しています。特定の遺伝子が欠損したマウスの表現型を詳細に解析することで、その遺伝子が関与するシグナル伝達経路や細胞プロセスを特定することができます。
疾患研究においては、ヒトの様々な疾患（がん、神経変性疾患、心血管疾患、代謝性疾患、自己免疫疾患など）の病態を再現する「疾患モデルマウス」として広く利用されています。これにより、疾患の発症メカニズムや進行過程の解明、新たな治療標的の探索、そして開発中の薬剤の有効性や安全性の評価（薬効薬理試験）に不可欠な役割を果たしています。例えば、特定の遺伝子をノックアウトすることで、ヒトのがん遺伝子やがん抑制遺伝子の機能を模倣し、がんの発生・進展メカニズムを研究することができます。
さらに、遺伝子治療の研究においても、遺伝子導入技術の評価や、治療効果の検証に用いられています。毒性学研究では、特定の遺伝子を欠損させることで、化学物質に対する感受性の変化を評価し、毒性メカニズムの解明に役立てられています。
ノックアウトマウスモデルに関連する技術も進化を続けています。
伝統的なES細胞を用いた相同組換え技術は、ノックアウトマウス作製の基盤を築きましたが、時間とコストがかかるという課題がありました。
これに対し、近年急速に普及した「CRISPR/Cas9システム」は、ゲノム編集の効率と精度を飛躍的に向上させました。この技術を用いることで、ES細胞を介さずに受精卵に直接ゲノム編集を行うことが可能になり、ノックアウトマウスの作製期間を大幅に短縮し、コストを削減できるようになりました。CRISPR/Cas9は、ノックアウトだけでなく、特定の遺伝子を導入する「ノックインマウスモデル」や、点変異を導入するモデルの作製にも応用され、より複雑な遺伝子改変マウスの作製を可能にしています。
また、CRISPR/Cas9以前には「TALENs」や「ZFNs」といったゲノム編集技術も存在しましたが、CRISPR/Cas9の簡便さから、現在では主流となっています。
ノックアウトマウスと対をなす概念として、外来遺伝子を導入する「トランスジェニックマウスモデル」や、特定の遺伝子をヒトの遺伝子に置き換える、あるいはヒトの細胞や組織を移植する「ヒト化マウスモデル」も、疾患研究において重要な役割を担っています。これらの技術は、ノックアウトマウスと組み合わせることで、より高度で複雑な疾患モデルの構築を可能にしています。
さらに、近年注目されている「iPS細胞（人工多能性幹細胞）」は、患者由来の細胞から作製することで、in vitroでの疾患モデルとして利用されていますが、生体全体での複雑な相互作用を再現できるノックアウトマウスモデルの重要性は依然として高いです。
ノックアウトマウスモデルの市場背景を見ると、学術研究機関、製薬企業、バイオテクノロジー企業からの需要が非常に高いことが挙げられます。これらの研究機関や企業は、基礎研究から創薬研究、前臨床試験に至るまで、様々な段階でノックアウトマウスモデルを必要としています。
市場には、ノックアウトマウスの作製受託サービスを提供する専門のCRO（医薬品開発業務受託機関）や、既存のノックアウトマウス系統を供給する商業ベンダー（例：Jackson Laboratory、Taconic Biosciences、Charles River Laboratoriesなど）が存在します。これらの企業は、標準的なノックアウトマウスだけでなく、カスタムメイドのコンディショナルノックアウトマウスやノックインマウスの作製も手掛けています。
また、世界各地には、ノックアウトマウスの系統を収集・保存し、研究コミュニティに提供するリポジトリ（例：KOMP、EMMA）も存在し、研究資源の共有と効率的な利用を促進しています。
一方で、ノックアウトマウスの作製には、高度な技術と専門知識が必要であり、時間とコストがかかることが課題とされてきました。特にカスタムメイドのモデルは高価であり、研究予算に大きな影響を与えることがあります。
倫理的な側面も重要であり、動物福祉の観点から、動物実験の3R原則（Replacement: 代替、Reduction: 削減、Refinement: 改善）に基づいた適切な管理と利用が求められています。
ノックアウトマウスモデルの将来展望は、技術革新と研究ニーズの多様化によって、さらなる発展が期待されます。
ゲノム編集技術、特にCRISPR/Cas9システムのさらなる改良により、より効率的かつ精密な遺伝子改変が可能になるでしょう。これにより、複数の遺伝子を同時にノックアウト・ノックインする多重遺伝子改変マウスや、より複雑な遺伝子ネットワークを解析できるモデルの作製が容易になります。
また、ヒト化マウスモデルの高度化も進むと考えられます。ヒトの遺伝子をより忠実に再現したり、ヒトの免疫系や臓器を再構築したりすることで、ヒトの疾患病態をより正確に反映したモデルが開発され、創薬研究の成功率向上に貢献するでしょう。
オミクス解析（ゲノミクス、プロテオミクス、メタボロミクスなど）との統合も進み、ノックアウトマウスの表現型を多角的に解析することで、遺伝子機能の包括的な理解が深まります。AIや機械学習の活用により、膨大な表現型データから新たな知見を導き出すことも可能になるかもしれません。
倫理的な議論は今後も継続されますが、動物実験の代替法としてオルガノイドや臓器チップなどのin vitroモデルの開発も進んでいます。しかし、生体全体の複雑な生理機能や臓器間の相互作用を再現できるノックアウトマウスモデルの重要性は、当面の間揺るがないと考えられます。むしろ、in vitroモデルとノックアウトマウスモデルを組み合わせることで、より効率的かつ網羅的な研究が可能になるでしょう。
このように、ノックアウトマウスモデルは、生命科学研究の基盤として、今後もその価値を高め、人類の健康と福祉に貢献し続けることが期待されています。