プライマリー細胞培養市場規模と展望、2025年～2033年

世界のプライマリー細胞培養市場は、2024年に50.8億米ドルと評価され、2025年には56.4億米ドル、2033年には130.1億米ドルに達すると予測されており、予測期間（2025年～2033年）中に年平均成長率（CAGR）11%で成長すると見込まれています。再生医療および個別化医療研究の進展が、プライマリー細胞培養製品の需要を大きく押し上げる主要な要因となるでしょう。

**市場概要とプライマリー細胞培養の特性**

細胞培養とは、ヒト、植物、その他の生物から細胞を抽出し、好ましい環境下で増殖させる手法です。細胞は組織から直接採取することも、既に確立された細胞株や系統から得ることも可能です。「プライマリー細胞培養」とは、組織から分離された細胞が理想的な条件下で増殖し、細胞培養培地内のスペースを埋め尽くすまでの培養段階を指します。この培養は、がん研究、疾患診断、薬剤スクリーニング、天然物生産といった多岐にわたる分野で応用されています。

プライマリー細胞培養は、多細胞生物から新たに分離された細胞を体外で培養するものであり、不死化細胞株の増殖とは対照的です。プライマリー細胞培養は、生体内組織を細胞株よりも忠実に再現すると考えられています。しかし、プライマリー細胞は生存のために特定の量の基質と栄養素を必要とし、一定回数の分裂後には不可逆的な細胞周期停止を引き起こす老化表現型を示すという制約があります。これらの理由から、細胞株が作成されることがあります。例えば、HeLa細胞は自然に不死化したプライマリー細胞の例であり、HEK細胞は遺伝子操作によって不死化されたプライマリー細胞の例です。これらの段階を経て、プライマリー細胞は無限に継代可能な細胞株へと変化します。

プライマリー組織細胞は、生体内でその適切な機能を示すために研究されます。そのため、これらの細胞は、細胞生化学や生理学、老化シグナル代謝、有害化学物質や薬剤の研究におけるモデルシステムとして利用されます。プライマリー細胞には、線維芽細胞、メラノサイト、ケラチノサイト、内皮細胞、造血細胞、間葉系細胞などが含まれます。初期のプライマリー細胞培養は不均一であり、インビトロでの生存期間が短いという特徴があります。これらは継代を通じて形質転換されます。

プライマリー細胞株のデータ分析は、種特異性があるため動物実験よりも関連性が高く、研究者がこれらの製品を使用する動機となっています。また、プライマリー細胞株は、肺、肝臓、膵臓などの臓器由来の細胞を用いて薬剤毒性を評価することを可能にします。これらの細胞株は、生体内の細胞と同じ遺伝子やタンパク質を発現する可能性が高いため、研究に理想的な実験モデルとなります。個別化医療の台頭により、研究者は特定の特性を持つドナー細胞を研究し、開発の初期段階で毒性のある薬剤効果を排除し、特定の患者コホートにおいて治療効果を示すバイオマーカーを作成できるようになっています。このように、再生医療および個別化医療研究の進展が、プライマリー細胞培養製品の需要を増大させると期待されています。

**市場促進要因**

1. **再生医療と個別化医療研究の進展**: プライマリー細胞培養市場の成長を推進する最も強力な要因の一つは、再生医療と個別化医療の分野における研究の著しい進歩です。個別化医療では、患者個人の細胞特性に基づいた治療法の開発が可能となり、薬剤の毒性効果を早期に特定・排除し、特定の患者群に有効なバイオマーカーを発見する上で、プライマリー細胞培養が不可欠なツールとなっています。
2. **幹細胞研究の活発化**: 幹細胞研究に対する科学者の関心の高まりも、プライマリー細胞培養市場の成長を牽引しています。幹細胞株は、細胞培養材料と機器を用いて体外で培養される、健康で分裂能力を持つ未分化細胞です。RT-PCR、自動細胞カウンター、イメージング装置などの技術が幹細胞研究を支援しています。幹細胞は、心血管疾患、脳疾患、細胞疾患、血液疾患の治療に不可欠であり、パーキンソン病やアルツハイマー病などの神経変性疾患においては、細胞や組織の置換による治療への期待が高まっています。また、幹細胞研究は、生体内でのヒトや組織・臓器の発生を体外で研究する上でも重要です。幹細胞は、その慢性疾患治療能力、身体の理解、複製能力から、ライフサイエンス研究で広く利用されています。糖尿病、慢性心疾患、変形性関節症、アルツハイマー病、がんなど、世界中で慢性疾患の罹患率が増加していることも、幹細胞研究をさらに促進しています。国際幹細胞学会によると、約25の科学組織が幹細胞研究を後援しており、学術機関が包括的な研究を実施するのに貢献しています。アメリカ保健支援財団、アメリカがん協会、EMBO、NIH、ニューヨーク幹細胞財団などが著名な組織として挙げられます。
3. **生体内組織との高い類似性**: プライマリー細胞は、元のドナー組織に非常に近い特性を持つため、細胞株よりも生理学的に代表的であると考えられています。このため、3D細胞培養で増殖させたプライマリー細胞が、細胞株よりも生理学的に正確な生体内多細胞環境のモデルを作成できることがますます明らかになっています。プライマリー細胞は、通常の細胞株よりも正確な結果を生成するため、3D培養で広く使用されています。例えば、プラスチック上で単層培養されたプライマリー肝細胞は、4日後には脱分化し死滅しますが、3D培養ではより長く生存し、その機能を発揮します。

**市場抑制要因**

1. **ヒト胚性幹細胞に関する倫理的懸念**: ヒト胚性幹細胞の研究は、倫理的な問題を提起しています。特に、胚性幹細胞の採取がヒト胚の破壊につながるため、人間の生命の尊厳に対する尊重に反するという強い倫理的懸念が存在します。人々の強い宗教的・倫理的信念により、胚から幹細胞を採取することが胚の破壊につながるという問題は、プライマリー細胞培養の特定の分野における成長を制限する要因となっています。
2. **知的財産権（IPR）の問題**: 研究材料や製品に対する知的財産権の取得は、細胞開発におけるもう一つの重要な障壁です。複雑な研究プロセスや高額な投資を伴うため、IPRの確保とその管理が課題となります。
3. **組織利用における倫理的同意とプライバシー**: 細胞株作成のために組織を使用する前に、倫理的同意を得ることが不可欠です。この技術は、DNAを通じて患者を特定する可能性があり、時には組織が違法行為に悪用されたり、保険を得るために疾患の代理診断に利用されたりするリスクがあるため、患者のプライバシーと権利を保護するための厳格な規制と倫理的ガイドラインが求められます。
4. **動物由来血清の使用に関する懸念**: 多くの培養培地には、豊富な栄養源としてウシ血清などの動物由来血清が含まれています。特にウシ胎児血清（FCS）の採取は、母親の子宮から子牛の胎児を分離する除臓プロセスを伴い、採血プロセス全体で子牛と胎児に苦痛を与えると考えられています。年間50万リットル以上のFCSが生産されており、これは100万頭以上のウシ胎児が除去されることに相当すると推定されています。これらの倫理的懸念から、無血清培地や化学的定義培地の開発が進められていますが、完全な代替には至っていません。

**市場機会**

1. **3D細胞培養技術の進化**: プライマリー細胞培養は、3D細胞培養において細胞株よりも生理学的に正確な生体内多細胞環境モデルを構築できるため、より精密な結果を生み出すことが可能です。この分野での技術革新は、市場に大きな成長機会をもたらします。
2. **慢性疾患の増加と高齢化社会**: 世界中で慢性疾患の罹患率が高まり、高齢化が進むにつれて、再生医療、臓器形成、幹細胞治療に対する需要が増大しています。これらの治療法はプライマリー細胞培養に大きく依存しており、特に低・中所得国におけるがん罹患率の上昇は、プライマリー細胞治療の需要と市場成長をさらに後押しすると予測されます。
3. **技術革新と戦略的提携**: 幹細胞研究を支援するRT-PCR、自動細胞カウンター、イメージング装置などの技術の進歩は、プライマリー細胞培養の効率と精度を向上させます。また、成長因子やサイトカインといった新規製品の開発は、市場拡大に影響を与えています。例えば、2020年10月には、Safi Biosolutions, Inc.と米国のバイオテクノロジー企業iBio, Inc.が、iBioのFastPharmingシステムを利用して成長因子とサイトカインを開発するための戦略的提携を締結しました。このような提携は、試薬およびサプリメント分野における革新と市場機会を創出します。

**セグメント分析**

**地域別市場分析**

* **北米**: プライマリー細胞培養市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に10.9%のCAGRを示すと推定されています。多数の幹細胞移植と臨床研究が行われていることに加え、がんや慢性疾患の増加が市場拡大を牽引しています。医療の進歩によってのみ治療可能な慢性疾患を持つ人々の増加に伴い、プライマリー細胞の需要が増加しています。国際血液・骨髄移植研究センター（CIBMTR）の研究によると、幹細胞治療を受ける患者数が大幅に増加しています。CIBMTRは、2013年には約8,000人の米国同種移植患者を推定しており、2018年には9,509人から2019年には9,498件の移植が予測されました。自家移植は2000年以降着実に増加し、2019年には14,270件に達しています。米国の移植の60%以上が自家移植です。アジア太平洋、中東、ラテンアメリカの新興国では、富裕な欧州諸国やアジア諸国よりもはるかに大きな移植と治療の増加が見られます。この数は、再生医療、臓器形成、幹細胞治療の需要を増加させると予想されます。がん罹患率の上昇は、特に低・中所得国においてプライマリー細胞治療の需要と市場成長を促進するでしょう。
* **欧州**: 予測期間中に10.45%のCAGRを示すと予想されています。ドイツ、英国、フランス、スウェーデンといった国々には、研究開発（R&D）活動を支援する確立されたバイオテクノロジーおよび製薬セクターが存在します。個別化医療、組織工学、再生医療に重点を置いていることが、この地域におけるプライマリー細胞培養製品の需要を増加させています。多数の大学や研究機関の存在も、ビジネス拡大をさらに後押ししています。
* **アジア太平洋**: 世界市場で最も急速に成長している地域の一つとして浮上しており、予測期間中に最速の成長を遂げると予想されています。この成長の主な原因は、この地域における幹細胞移植の低価格であり、これもまた強い需要に貢献しています。研究者による大規模なR&D活動も、この地域の拡大に貢献するもう一つの要因です。例えば、2020年3月には、中国疾病管理予防センター（CDC）の科学者たちが、ヒト組織培養システムで培養した肺気道細胞を用いてSARS-CoV-2を増殖させました。
* **LAMEA（ラテンアメリカ、中東・アフリカ）**:
* **ラテンアメリカ**: プライマリー細胞培養市場において成長市場となっています。ブラジルやメキシコなどの国々では、ヘルスケア産業が拡大しており、生物医学研究への資金提供も増加しています。薬剤開発への投資増加、慢性疾患の発生率、再生医療に対する一般の認識向上などが、プライマリー細胞培養製品の需要を牽引する要因となっています。
* **中東・アフリカ**: 世界のプライマリー細胞培養市場におけるシェアは他の地域よりも小さいですが、サウジアラビア、アラブ首長国連邦、南アフリカなどの国々では、生物医学研究とヘルスケア施設の建設に対する関心が高まっています。これらの要素は、市場拡大と慢性疾患の発生頻度の増加を支援すると予想されます。

**製品別市場分析**

世界のプライマリー細胞培養市場は、プライマリー細胞、培地、試薬、およびサプリメントに分類されます。

* **試薬およびサプリメント**: 世界市場を支配しており、予測期間中に11.2%のCAGRを示すと予測されています。試薬およびサプリメントの使用は急速に拡大しています。プライマリー細胞は、本質的にデリケートであるため、細胞培養開発において非常に重要であると考えられています。アミノ酸、抗生物質、凍結保存培地、緩衝液などがプライマリー細胞培養で使用される試薬およびサプリメントの例であり、これらの製品はプライマリー細胞培養を必要とする研究および生産用途で頻繁に使用されます。これらの製品は細胞培養の発展に不可欠であり、試薬やサプリメントに関連するいかなる変更や制限も、これらの細胞の死滅につながる可能性があります。成長因子やサイトカインなどの新規製品の創出も、このセグメントの拡大に影響を与えています。例えば、2020年10月には、Safi Biosolutions, Inc.と米国のバイオテクノロジー企業iBio, Inc.が、iBioのFastPharmingシステムを利用して成長因子とサイトカインを開発するための戦略的提携を締結しました。

**細胞タイプ別市場分析**

世界のプライマリー細胞培養市場は、ヒト細胞と動物細胞に分類されます。

* **動物細胞**: 世界市場を支配しており、予測期間中に10.8%のCAGRを示すと予測されています。動物細胞は、タンパク質発現、分化、形態、細胞増殖、毒性、アポトーシスなどを様々な条件下で調べるなど、多様な細胞ベースの実験に使用するために培養されます。今日、動物細胞培養は、手頃な価格で容易に商業化できる研究を行うための生物科学において最も重要な方法の一つです。動物細胞培養には、がん細胞の特性評価、新しい薬剤の効果を調べるための毒性試験、ワクチン開発、基礎細胞生物学の研究など、いくつかの用途があります。Lonza、Merck KGaA、Thermo Fisher Scientific, Inc.などの企業が提供する動物由来のプライマリー細胞の幅広い製品選択が、このセグメントの成長に貢献しています。マウス、ウサギ、サルから得られるものには、脂肪幹細胞、線維芽細胞、肝細胞、免疫細胞、造血細胞、ケラチノサイト、髄膜細胞、メサンギウム細胞などがあります。動物由来のプライマリー細胞のワクチン製造への利用が拡大しており、セグメントの成長を後押ししています。動物プライマリー細胞は、狂犬病、ポリオ、麻疹、水痘、B型肝炎などの疾患のワクチン製造に利用できるウイルスの作成に使用されます。結果として、これは動物モデルの必要性を排除するのに役立っています。

**用途別市場分析**

世界のプライマリー細胞培養市場は、薬剤スクリーニングおよび毒性試験、ウイルス学、がん研究、ワクチン生産、出生前診断、遺伝子治療、再生医療、幹細胞治療、組織培養および組織工学、モデルシステムに分類されます。

* **ワクチン生産**: 最高の市場シェアを占めており、予測期間中に11.2%のCAGRを示すと予測されています。動物プライマリー細胞は、その後ワクチン（ポリオ、狂犬病、水痘、麻疹、B型肝炎などの重篤な疾患用など、動物細胞培養を通じて生成されるもの）の作成に使用されるウイルスを生成するために利用されるため、動物モデルは不要です。結果として、動物モデルを試験に使用するコストが削減されます。ワクチンは、世界中で致命的な疾患と戦うために成功裏に利用されてきました。ワクチンの開発は、人類とヘルスケアセクターの両方に大きく貢献してきました。主要企業もワクチン製造用の細胞培養培地を提供しています。例えば、Merck KGaAは、最小限または非最小限の製品を含むワクチン開発用に、EX-CELL血清フリーワクチン培地とEX-CELL EBx細胞株培地の2種類の細胞培養培地を提供しています。このような著名なプレーヤーの存在とその最先端製品は、将来的に計り知れない可能性を示すでしょう。

**分離方法別市場分析**

世界のプライマリー細胞培養市場は、エクスプラント法、酵素分解法、機械的分離法に分類されます。

* **酵素分解法**: 市場で最も重要な貢献者であり、予測期間中に10.9%のCAGRを示すと推定されています。これは、細胞解離のための最も一般的な方法です。この方法では、様々な酵素を使用して組織を解離させ、高収率のプライマリー細胞を提供します。この方法で最も頻繁に使用される酵素は粗トリプシンです。細胞の収率と純度を維持するために、培養前にこれらの酵素の痕跡を細胞から除去することが強く推奨されます。酵素分解は、細胞への悪影響が少なく、より高い収率が得られるため、プライマリー細胞培養の分離および培養手順において最も好まれるアプローチです。酵素分解には、以下の利点もあります。細胞の移動による細胞選択を防ぎ、結果としてより代表的なサンプルを生成することが多いこと、およびエクスプラント法と比較してより迅速であること。

Report Coverage & Structure

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