大日本印刷と筑波大学 創薬開発を加速する「生体模倣システム（MPS）」の共同研究を開始

腸細胞を使用したMPSの有用性・信頼性を検証

大日本印刷株式会社（DNP）は、新薬開発の探索研究のスクリーニングや、非臨床試験で行う動物実験に代わる生体模倣システム（Microphysiological System：MPS）の開発に向けて、国立大学法人筑波大学（学長：永田恭介）と共同研究を開始しました。共同研究期間は、2025年7月24日～2026年5月31日です。

MPSは、ヒトの臓器の単一種または複数種の細胞をチップに載せ、生体内の微小環境を模擬的に再現したもので、薬物の効果や安全性の評価に活用できる技術です。DNPが国立成育医療研究センターなどと開発した「ミニ腸」は、ヒトの腸と類似した特長を有し、筑波大学などが開発したMPSと組み合わせることで、ヒトの体内に近い評価を実現できる可能性があります。今回、DNPと筑波大学は、「ミニ腸」の腸細胞とMPSを組み合わせた新しい評価システムの共同研究を開始し、その有用性・信頼性を検証します。

【筑波大学とDNPの共同研究の背景と狙い】

新薬の研究開発では、薬の有効性・安全性の検証に動物実験が行われています。しかし、動物とヒトでは体を構成している細胞の性質や反応性が異なるため、動物実験では見つけられなかった副作用が臨床試験で判明し、多くの候補物質が販売に至らないという課題があります。また、アニマルウェルフェア（動物福祉）の観点から、動物実験を代替する技術へのニーズが高まっています。こうした課題やニーズに対し、ヒトES細胞（胚性幹細胞）やヒトiPS細胞（人工多能性幹細胞）から培養したさまざまな臓器細胞を新薬の研究開発に使用する試みが進んでいます。その中でも、各臓器細胞とそれらをつなぐマイクロ流路を組み合わせてヒト体内現象の再現を目指すMPSが注目されており、今後の需要拡大が見込まれています。

DNPは、ミニチュア臓器「ミニ腸」の試験販売を行う＊1ほか、iPS細胞から心筋細胞への分化に関する技術を保有するNEXEL社との技術提携を2024年から進める＊2など、MPSの実用化に向けた独自の研究開発を進めています。今回、筑波大学との共同研究を開始することで、この領域の研究開発を加速させます。

【共同研究の内容】

• 今回の共同研究は、DNPが製造した小腸の立体臓器モデル「ミニ腸」の腸細胞を使ってMPSを作製し、その有用性・信頼性を検証します。また、ヒトの小腸と類似した特長を複数もつDNPの「ミニ腸」ならではの新たな評価手法についても研究します。

• MPSの実用化について研究する筑波大学生命環境系・伊藤弓弦教授の知見を活かして、「ミニ腸」の腸細胞を搭載したMPSから研究を開始します。さらに複数種の細胞を用いたMPSの研究にも取り組み、より生体に近く、新薬の影響をより広い範囲で予測できるMPSの実現を目指します。

• 本研究の内容について、医薬品や健康食品の有効成分の候補物質を探索する際の腸管吸収性の評価や代謝挙動の測定、腸管毒性の評価における新たな手法の提案につなげていきます。

【今後の展開】

DNPは、筑波大学との共同研究を通じ、新薬の研究開発を強力にサポートするMPSの実現に向けて、研究開発を推進・強化していきます。また、DNPは独自の「P&I」（印刷と情報：Printing & Information）の強みなどを活かして、メディカルヘルスケア分野の新規事業開発に注力していきます。

■メディカルヘルスケア分野におけるDNPの再生医療・創薬支援関連の取り組み

DNPは、2005年に東京医科歯科大学に再生医療に関する寄付講座を開設するなど、長年、効率的な細胞培養に関する研究開発に取り組んでいます。2017年には世界で初めて、国立成育医療研究センターとともに、ヒトES細胞またはiPS細胞からミニチュア臓器「ミニ腸」を試験管内で生成することに成功しています。2024年には、韓国のバイオ企業であるNEXEL Co., Ltd.と、ヒトiPS細胞由来の心筋細胞の培養に関して技術提携しました。

 

＊1　「ミニ腸」の試験販売を実施 → https://www.dnp.co.jp/news/detail/10161901_1587.html

＊2　NEXEL社との技術提携 → https://www.dnp.co.jp/news/detail/20175272_1587.html

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