細胞培養市場規模と展望、2025年～2033年

## 細胞培養市場に関する詳細な市場調査レポート要約

### 1. 市場概要

世界の細胞培養市場は、2024年に300.7億米ドルの規模に達し、2025年には335.9億米ドルに成長すると予測されています。その後、2025年から2033年の予測期間において年平均成長率（CAGR）11.7%で成長し、2033年には814億米ドルに達すると見込まれています。この目覚ましい成長は、細胞培養ベースワクチンの利点に対する認識の高まりと、世界各地での複数の細胞培養ベースワクチンの薬事承認が主な要因として挙げられます。

細胞培養とは、植物や動物の供給源から細胞を取り出し、制御された条件下（in vitro）で培養するプロセスを指します。この人工的な環境は、細胞の成長と増殖に必要な理想的な温度、ガス、pH、湿度などの栄養素や物理化学的条件を提供します。培養に先立ち、組織から細胞を機械的または酵素的に分離することが可能です。また、培養される細胞は、確立された細胞株や細胞系統から得られることもあります。細胞培養は、基質、増殖因子、ホルモン、ガス、および精密に制御された物理化学的環境を必要とする、高度に管理された細胞の人工的な育成技術です。

この技術は、インフルエンザ、ロタウイルス、ポリオ、天然痘、肝炎、風疹、水痘などの多岐にわたるワクチンの生産において不可欠な役割を果たしています。特に、米国や多くの欧州諸国では、細胞ベースのインフルエンザワクチンがすでに承認され、広く使用されています。さらに、細胞培養は個別化医療の発展においても極めて重要であり、患者固有の細胞を用いた治療薬開発の基盤技術となっています。

### 2. 成長要因

細胞培養市場の成長を牽引する主な要因は以下の通りです。

* **細胞培養ベースワクチンの認知度向上と薬事承認の増加:** 細胞培養技術を用いたワクチンは、従来の卵ベースのワクチンと比較して生産効率が高く、アレルギー反応のリスクが低いなどの利点があります。これらの利点に対する認識が世界的に高まり、各国政府や規制当局がその有効性と安全性を評価し、薬事承認を加速させていることが市場拡大の強力な推進力となっています。
* **感染症の蔓延とパンデミックのリスク増大:** 人口増加、気候変動、人間と動物の接触機会の増加は、新たなウイルス発生のリスクを高めています。インフルエンザやCOVID-19のような感染症は、予測不能かつ反復的な脅威として、甚大な経済的・社会的負担をもたらしています。世界保健機関（WHO）のデータによると、2022年2月4日時点でCOVID-19の感染者数は3億8,655万人、死者数は571万人に達しました。このような感染症の蔓延とパンデミックのリスクの高まりは、ワクチンに対する世界的な需要を押し上げ、製薬業界における細胞培養の重要性を一層高めています。
* **個別化医療の需要増加:** 個別化医療は、患者一人ひとりの遺伝子情報や病態に合わせて治療法を最適化するアプローチです。この医療アプローチでは、患者固有の細胞の培養が不可欠であり、細胞培養がその研究開発における中核技術となっています。がん治療や遺伝子疾患治療など、個別化医療の応用範囲が拡大するにつれて、細胞培養への需要も飛躍的に増加しています。
* **遺伝子治療および細胞治療に対する政府の支援拡大:** 米国、欧州、英国、中国、日本など、世界各地の規制当局は、遺伝子治療や細胞治療に対する支援を強化しています。これらの当局は、細胞・遺伝子治療と既存のバイオ医薬品がん治療との違いを認識し、より受容的かつ協調的な姿勢を見せています。これらの革新的な医薬品が市場に到達し、将来的に監視されるために必要な規制メカニズムを整備する意欲が高まっており、これにより市場の拡大が促進されると期待されています。例えば、米国では医療が最優先事項の一つとされており、政府は医療研究を積極的に支援しています。
* **細胞ベース研究における技術進歩:** 細胞ベースの研究への注力が増すにつれて、この分野での技術革新が加速しており、特に米国市場に良い影響を与えると予想されています。これにより、より効率的で信頼性の高い細胞培養技術が開発され、市場成長を後押ししています。
* **地域研究資金の増加:** アジア太平洋地域や欧州など、世界各地でバイオ医薬品研究や臨床試験への投資が増加しています。特に英国では、様々な疾患の発生頻度が高まるにつれて、政府や製薬企業が新薬の研究開発への投資を増やしており、2018年には国立医療研究機構（NIHR）が約48億ポンドを医療研究プログラムに投資したと報告されています。このような研究資金の増加は、細胞培養市場の成長に有利な環境を醸成しています。

### 3. 阻害要因

細胞培養市場の成長を妨げる可能性のある要因も存在します。

* **細胞培養研究の高コスト:** 細胞培養研究には、高価な消耗品（培地、試薬、血清など）と専門的な機器（バイオリアクター、細胞培養容器、インキュベーターなど）が必要です。高品質な製品の使用と規制機関が定めるガイドラインへの準拠が求められるため、研究コストは大幅に増加しています。これは、限られた予算しか持たない学術機関や中小企業にとって大きな課題であり、細胞生物学研究の実施を困難にしています。
* **マイクロキャリア利用に伴う課題:** マイクロキャリアは幹細胞生物学などに応用されていますが、細胞がマイクロキャリアに付着するため、細胞を回収する際にコストが増加し、下流工程の費用を押し上げます。この追加コストは、細胞培養市場の拡大を阻害する要因となる可能性があります。また、細胞回収時の細胞損傷のリスクや、大規模培養における均一性の維持も課題となり得ます。
* **汚染リスクと厳しい規制要件:** 細胞培養プロセスにおいて、微生物汚染は結果の信頼性を損ない、生産コストを増加させる大きなリスクです。例えば、ウシ胎児血清（FBS）は細胞培養で最も広く使用される増殖補助剤ですが、汚染リスクに対応するため、米国食品医薬品局（FDA）は生産プロセスに多くの要件を課しています。これらの厳格な品質管理基準と規制要件は、研究・生産の複雑さを増し、コスト上昇の一因となります。

### 4. 機会

細胞培養市場には、将来的な成長を促進する数多くの機会が存在します。

* **3D細胞培養の普及と技術革新:** 従来の2D細胞培養では、細胞が平坦な表面上に2次元単層として培養されるため、多次元的な細胞間相互作用や生体内環境の模倣に限界がありました。これに対し、3D細胞培養は、細胞数モニタリング、細胞生存率、細胞増殖、細胞形態など、基本的な生物学的メカニズムの研究においてより効果的であることが証明されています。3D培養は2D培養よりも高い安定性と長い寿命を持ち、より生理学的に関連性の高い研究モデルを提供します。
* **投資と協業の活発化:** 3D細胞培養の多くの利点は、多数の投資家をこの市場に引き付けています。例えば、2020年6月にはLonzaとCELLINKが包括的な3D細胞培養ワークフローを推進するための3Dバイオプリンティングソリューションを提供するために提携しました。Corning, Inc.は2019年10月に、3D細胞培養マイクロプレートとオルガノイド培養マトリックスという2つの新しい3D培養製品を細胞培養製品ポートフォリオに追加しました。
* **新技術の台頭:** マイクロ流体臓器オンチップモデル（organ-on-a-chip models）のような製品への関心も高まっています。これらは、臓器の生理機能をシミュレートするように設計された3Dマイクロ流体細胞培養チップであり、マイクロチップのチャンバー内で3D細胞が足場上で培養されます。
* **ベンチャーキャピタルからの資金調達:** 多くの3D細胞培養スタートアップ企業が、製品の市場投入と流通を加速させるためにベンチャーキャピタルからの資金を確保しています。例として、2019年5月にはKiyatec Inc.（米国）が、がん患者の薬物療法への反応をモデル化および検出するためのex vivo 3D培養技術開発のために300万ドルのシリーズ2資金を調達しました。また、2019年5月にはTreeFrog Therapeutics（フランス）が、短期間でゲノムの完全性を維持した幹細胞を大量生産するための3D細胞培養システムであるC-StemのシリーズA資金調達ラウンドで860万ドルを確保しました。2018年6月には、医薬品発見および有効性試験のための3D細胞ベースプラットフォームのパイオニアであるInSphero AG（スイス）が、社内外の投資家から1,000万ドルを調達し、これまでの総資金調達額は3,500万ドルに達しました。これらの投資家や市場参加者による取り組みは、今後数年間で市場参加者に大きな成長機会をもたらすと期待されています。
* **アジア太平洋地域の魅力的な潜在力:** 細胞培養技術の利用に関する知識の増加と、地域研究資金の増加により、アジア太平洋地域は主要市場参加者にとって魅力的な潜在力を持っています。主要メーカーは、この地域における地理的プレゼンスを拡大し、市場シェアを確保することに注力しており、特に中国、インド、日本、韓国などの国々でバイオテクノロジー産業への投資が活発化しています。
* **欧州市場の成長:** 欧州の細胞培養市場は、バイオ医薬品研究と臨床試験の増加、政府の好意的な支援、希少疾患や慢性疾患の増加、世界トップクラスの医療研究機関の存在によって成長が期待されています。特に、英国政府と製薬企業は、様々な疾患の発生頻度の上昇に対応するため、新薬の研究開発への投資を強化しており、これにより市場拡大に有利な環境が継続的に醸成されています。

### 5. セグメント分析

細胞培養市場は、製品、エンドユーザー、アプリケーション、地域に基づいて詳細にセグメント化されています。

#### 5.1. 製品別

製品に基づいて、市場は**器具**と**消耗品**に分類されます。

* **消耗品（Consumables）:**
* 血清（Serums）、培地（Media）、試薬（Reagents）、バイオリアクターアクセサリー（Bioreactor accessories）などが含まれます。
* 現在、消耗品セグメントが収益の最大の貢献者であり、予測期間中に実質的に成長すると予想されています。これは、細胞ベースの研究への資金増加と、消耗品が実験や生産プロセスで繰り返し購入される性質によるものです。
* 特に**試薬**カテゴリーは、予測期間中に最も速いCAGRを経験すると予測されています。これは、哺乳類細胞培養を維持するために血清由来化合物を輸送するアルブミンの重要性が高まっていることと、一次培養において無菌で栄養豊富な環境を維持するために抗生物質やアミノ酸などの追加試薬の使用頻度が増加していることに起因します。アルブミンは、細胞増殖に必要な様々な成長因子やホルモンを結合・輸送し、細胞の健康と生存をサポートします。抗生物質は細菌や真菌の汚染を防ぎ、アミノ酸は細胞のタンパク質合成と代謝に不可欠な要素です。これらの要素がセグメント成長を大きく加速させるでしょう。
* **器具（Instruments）:**
* バイオリアクター（Bioreactors）、細胞培養容器（Cell culture vessels）、細胞培養保管機器（Cell culture storage equipment）、細胞培養補助器具（Cell culture auxiliary instruments）に細分化されます。
* バイオリアクターは大規模な細胞生産に、細胞培養容器は日常的な培養に、保管機器は細胞株の維持に、補助器具は培養環境の監視や細胞操作にそれぞれ用いられます。

#### 5.2. エンドユーザー別

エンドユーザーに基づいて、市場は**製薬・バイオテクノロジー企業**、**研究機関**、および**その他**にセグメント化されます。

* **製薬・バイオテクノロジー企業**が細胞培養市場分析において最大のシェアを占めています。これは、主要な製薬企業の拡大と、細胞培養ベースワクチンの生産に対する薬事承認の増加によるものです。これらの企業は、新薬開発、スクリーニング、毒性試験、治療薬製造など、多岐にわたる研究開発活動に細胞培養技術を不可欠なものとして利用しています。

#### 5.3. アプリケーション別

アプリケーションに基づいて、市場は**幹細胞技術**、**がん研究**、**薬物スクリーニングと開発**、**組織工学と再生医療**、および**その他のカテゴリー**にセグメント化されます。

* **幹細胞技術:** 再生医療や疾患モデルの構築に不可欠であり、多能性幹細胞や体性幹細胞の維持・分化誘導に細胞培養が用いられます。
* **がん研究:** がん細胞株の培養を通じて、がんのメカニズム解明、抗がん剤のスクリーニング、個別化医療アプローチの開発に貢献します。
* **薬物スクリーニングと開発:** 新薬候補の有効性や毒性をin vitroで評価するために、様々な細胞株を用いた培養システムが利用されます。
* **組織工学と再生医療:** 損傷した組織や臓器を修復・置換するための人工組織やオルガノイドの作製に細胞培養技術が応用されます。

#### 5.4. 地域別

地域に基づいて、市場は**北米**、**欧州**、**アジア太平洋**、**その他**にセグメント化されます。

* **北米:** 現在、細胞培養市場シェアを支配しており、予測期間中もこの傾向が続くと予想されます。これは主に、個別化医療の需要増加、主要な市場参加者の存在、および米国政府の医療研究への強力な支援によるものです。米国では医療が最優先事項の一つであり、2016年には科学者が3年以内に研究できる1,000の新しい細胞株を生産することを目的としたHuman Cancer Models Initiativeが発表されました。このイニシアチブには、米国国立がん研究所（NCI）、Cancer Research UK、Wellcome Trust Sanger Institute UK、Hubrecht Organoid Technology of Utrecht（オランダ）が参加しました。また、2019年には米国食品医薬品局（FDA）と米国農務省（USDA）が細胞培養肉の共同規制に関する初の公式政策文書を発表し、新たな応用分野への道を開きました。細胞ベース研究への重点化が進むにつれて、この分野での技術進歩がさらに期待され、米国市場にポジティブな影響を与えるでしょう。
* **アジア太平洋:** 細胞培養技術の利用に関する知識の増加と、地域研究資金の増加により、主要な市場参加者にとって魅力的な潜在力を持っています。主要メーカーは、重要な市場シェアを確保するために、成長著しいアジア太平洋諸国での地理的プレゼンスの拡大に注力しています。
* **欧州:** バイオ医薬品研究と臨床試験の増加、政府の好意的な支援、希少疾患や慢性疾患の増加、世界トップクラスの医療研究機関の存在により、欧州の細胞培養市場は拡大すると予想されています。例えば、英国では、様々な病気の発生頻度の上昇に対応するため、政府と製薬企業が新薬の研究開発への投資を増やしており、これは予測期間を通じて市場拡大に有利な環境を継続的に醸成するでしょう。

### 結論

細胞培養市場は、ワクチン製造、個別化医療、先端医療研究におけるその不可欠な役割により、今後も力強い成長が期待される分野です。3D細胞培養のような革新的な技術の進展、政府からの継続的な支援、そして主要地域における研究開発への投資増加が、この市場の持続的な拡大を後押しするでしょう。一方で、研究コストの高さや汚染リスクといった課題に対する効果的な解決策の開発も、市場のさらなる発展には不可欠です。

Report Coverage & Structure

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• 富士フイルムホールディングス株式会社 (日本)
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• Greiner Bio-One GmbH (オーストリア)
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• 調査方法
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