令和6年８月版②

研究シーズ・産学官連携ニーズ集
医薬品等に関する基盤的技術の研究及び創薬等支援

01

ヒトウテログロビンタンパク質を利用した低分子化二重特異性抗体の構築（先進バイオ医薬品プロジェクト）
キーワード 小分子化抗体、二重特異性抗体、ウテログロビン、バイオ医薬品

02

人工核酸の伸長が
可能な改変ポリメラーゼ
の開発（人工核酸スクリーニングプロジェクト）
キーワード 核酸医薬、人工核酸アプタマー、酵素合成

03

共生細菌アルカリゲネス由来リピドAのワクチンアジュバントとしての開発（ワクチンマテリアルプロジェクト＆腸内環境システムプロジェクト）
キーワード ワクチンアジュバント、腸内細菌、リピドA

04

生体イメージングの次世代創薬研究への展開～イメージング創薬研究プラットフォームの確立～（創薬イメージングプロジェクト）
キーワード 生体イメージング、多光子励起顕微鏡、慢性炎症、病原性マクロファージ

医薬品等に関する生物資源に係る研究及び創薬等支援

05

新規凍結保存技術による機能細胞の提供体制構築に関する研究（創薬資源研究プロジェクト）
キーワード JCRB細胞バンク、創薬資源、凍結組織、PDXモデル、細胞工学

06

ＰＤＸ・培養技術を活用した生物資源の開発（創薬資源研究プロジェクト）
キーワード JCRB細胞バンク、創薬資源、凍結組織、PDXモデル、細胞工学

07

幹細胞分化誘導系を利用した創薬基盤技術の開発と応用（創薬細胞モデル研究プロジェクト）
キーワード BBB（血液ー脳関門）、iPS細胞、生体バリア、MPS（生体模倣システム）

令和6年８月版②

研究シーズ・産学官連携ニーズ集
医薬品等に関する生物資源に係る研究及び創薬等支援

08

（つづき）

植物エキスライブラリーの構築とライフサイエンス分野への応用研究（薬用植物資源研究センター/薬用植物スクリーニングプロジェクト）
キーワード 植物、スクリーニング、エキスライブラリー、食薬区分、食経験

09

薬用植物の組織培養物ライブラリーの構築（薬用植物資源研究センター 筑波研究部 育種生理研究室）
キーワード 薬用植物、植物組織培養、クローン、遺伝資源保存、ゲノム編集

10

薬用植物の植物工場・水耕栽培技術の開発研究（薬用植物資源研究センター 筑波研究部 育種生理研究室）
キーワード 薬用植物、植物工場、水耕栽培、優良種苗の安定供給

健康と栄養に関する分野

11

人間の身体における水の代謝回転量に関する研究（身体活動研究部 運動ガイドライン研究室）
キーワード 二重標識水法、フレイル、サルコペニア、水分代謝回転量12エネルギー代謝に関する基盤的研究（ヒューマンカロリーメーター法の紹介）（栄養・代謝研究部 エネルギー代謝研究室）
キーワード 消化・吸収、代謝、エネルギー消費量、ヒューマンカロリメーター

13大阪府摂津市民の健康・栄養とウェルビーイングに関する縦断調査（摂津スタディ）（身体活動研究部）
キーワード 個別最適化、コホート研究、ライフコース、摂津スタディ、まちづくり、フレイル、認知症

ヒトウテログロビンタンパク質を利用した
低分子化二重特異性抗体の構築
01

研究の背景・目的
先進バイオ医薬品プロジェクト
リーダー 鎌田 春彦

当研究室では、独自の新規バイオ医薬品の開発を目的として、様々なフォー
マットを持つ抗体誘導体を創出しています。中でも、天然の抗体にはない新しい機能を持つ機能性抗体を利用したバイオ医薬品候補分子の開発を目指した研究に取り組んでいます 。
本研究は、天然の抗体よりも分子量が小さく、また二つの創薬ターゲットに対して同時に結合可能な二重特異性抗体の創出を可能にする新規フォーマットを持った抗体誘導体の創出に向けた研究を推進しています。その中で、当研究室では、タンパク質工学の技術を応用し、ヒトウテログロビンのアミノ酸変異体を活用した低分子化二重特異性抗体の創出を進めています。

02

研究内容（特徴・独自性）●概要

ウテログロビン（UG）

ヒトウテログロビンはわずか16kDaの二量体を形成する

医薬品応用に有望な種々の性質

分泌タンパク質であり、これをヘテロ二量化の骨格とするこ・phase studyにも利用されたとで、低分子量の二重特異性抗体が作製可能です。この手・高い安定性・低分解性

法では天然に存在するIgG型の抗体と同様に、可変領域の・分子量16kDaの低分子量
安全性の高い分子

N末端

C末端
ジスルフィド結合

・N末側融合による立体障害が生じない

N末端が他の可変領域と連結されずに露出するために、抗原結合の制約が少なく、様々な抗体への応用が可能です。
さらに、ヒトタンパク質の使用しているために、免疫原性が生じる可能性を最低限に留めることができる上、二量化の性モデルとして抗PD1/PD-L1抗体を用いた低分子二重特性抗体を創出

質を有しながら、分子量が低く保たれるというメリットがあります。本研究の創出する手法では、簡便に低分子化二重特
異性抗体が作製できるため、T細胞傷害型二重特異性抗体
や、感染症中和抗体など、その選抜も含めた応用に広く利用でき、抗体医薬の迅速な創出が期待されます。
●現状
上記のフォーマットで作製した、抗PD1/PD-L1二重特異性抗体は、天然型IgGフォーマットで作製した二重特異性抗体と同等、あるいはそれ以上の活性を示しており、組織移行性の向上によってより強い抗がん活性を持つ抗体誘導体であることが示唆されています。またサルへの投与も実施しており、その有用性が期待されます。

関連する情報●小分子化抗体は、天然の抗体よりも組織浸透性に優れており、組織への移行が重視されるがんの免疫制御を目的とした抗体医薬の開発に［特許］ウテログロビンを構造基盤とする二重特異性ポリペプチド（WO/2019/176866）

繋がります●変異型ウテログロビンを利用することで、二重特異性を持つ抗体医薬
フォーマットとしても利用可能であり、二つのターゲットに対する小分子化抗体の創出を実現します

研究キーワード
小分子化抗体、二重特異性抗体、ウテログロビン、バイオ医薬品

先進バイオ医薬品プロジェクト
https://www.nibiohn.go.jp/bio-r/research.html

是非、ご相談ください

お問合せ先
戦略企画部 産学官調整担当（〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8）
TEL : 072－641－9832 e-mail : sangakukan@nibiohn.go.jp

第１版：令和6年2月

人工核酸の伸長が可能な
改変ポリメラーゼの開発
01

研究の背景・目的
アプタマーは標的分子に対して特異的に結合することのできる核酸分子であり、分子標的薬としての利用が期待されています。

人工核酸スクリーニングプロジェクト
リーダー 笠原 勇矢 /研究員 星野 秀和

しかし、一般的なアプタマーはDNA・RNAで構成されており、生体内の酵素により容易に分解されてしまいます。

そこで、化学修飾を施した人工核酸をアプタマーに利用することで、生体内酵素による分解を回避することができます。
人工核酸アプタマーの開発のためには人工核酸の伸長反応が必要になりますが、当研究室では特殊な改変ポリメ
ラーゼを開発することで、この問題の解決を図っています。実際に、人工核酸である LNA や 2′-O-methyl RNAを伸長可能な改変ポリメラーゼの開発に成功しています(WO2016/153053)。
現在、人工核酸の種類の更なる拡充に向けて、改変ポリメラーゼの開発を進めています。人工核酸アプタマー等の核酸医薬開発や改変ポリメラーゼの応用技術に関する技術支援の期待に応えていきたいと考えています。

02

研究内容（特徴・独自性）● 概要
KOD DNAポリメラーゼの構造解析データを元に変異を導入し、LNA と 2′-O-methyl RNA を伸長可能な独自の改変ポリメラーゼを開発しました。 改変ポリメラーゼを用いることで人工核酸アプタマーの選別を実施しました。

LNA と 2′-O-methyl RNA の混合

KOD DNAポリメラーゼのライブラリから抗トロンビンアプタマー

構造情報を元に複数箇所に(Kd = 34±4 nM) を取得

変異を導入
10 min程度の反応時間で(Hoshino, H. et al., J. Am. Chem.

人工核酸ライブラリの合成を達成

Soc. 2020, 142, 21530–21537)● 現状
伸長可能な核酸の種類は LNA, 2′-O-methyl RNA, RNA, 2′-O-alkyl修飾核酸, 2′-MOEなどがあります。
人工核酸を鋳型にDNAを伸長することも可能です。180種類以上の改変ポリメラーゼを保有しており、更なる変異導入による機能向上も進めています。

関連する情報● 人工核酸アプタマーの取得には、高い正確性と伸長効率を両立した改変ポリメラーゼ (特許取得済) を用いています。
● LNA, 2′-O-methyl RNA以外の人工核酸にも利用可能です。
● 180種類以上の改変ポリメラーゼを保有しています。

［特許］ WO2016/153053
特許第6826275号（日本）［論文］ Hoshino, H. et al., J. Am. Chem.
Soc. 2020, 142, 21530–21537.

研究キーワード● 核酸医薬の研究進展および実用化における課題の克服において、ご興味がありましたら、ご連絡をお願いいたします。

核酸医薬、人工核酸アプタマー、酵素合成

是非、ご相談ください

人工核酸スクリーニングプロジェクト
https://www.nibiohn.go.jp/activities/XNA-Screening-and-Design.html

お問合せ先
戦略企画部 産学官調整担当（〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8）
TEL : 072－641－9832 e-mail : sangakukan@nibiohn.go.jp

第1版：令和6年３月

共生細菌アルカリゲネス由来リピドAのワクチンアジュバントとしての開発
01

研究の背景・目的

当研究室では、ヒトの健康との関連が指摘されている腸内細菌や食中毒を引き起こす病原細菌を対象にした免疫療法やワクチン、アジュバントの開発を

ヘルス・メディカル微生物研究センターセンター長 國澤 純

進めています。
その研究の一つとして私たちは、腸管における免疫誘導組織であるパイエル板の組織内に共生する細菌として同定されたアルカリゲネス（Alcaligenes faecalis）の菌体成分であるリピドAが、副反応をほとんど示すことなく、感染防御に十分な免疫活性化能を有する優れたワクチンアジュバントであることを明らかにしています。
現在は、アルカリゲネスリピドAのアジュバントとしての実用化に向けて、既に臨床応用されているアジュバントとの比較による優位性の提示や他のアジュバントとの併用効果の検証など、最適化・高度化に向けた研究を進めています。

02

研究内容（特徴・独自性）

ALAがMyD88シグナルの活性化により、IL-6やIL-23などのTh17細胞の分化誘導に関与するサイトカイン産生をMPLAよりも有意に促進

関連する情報⚫ 皮下及び経鼻ワクチンアジュバントとして有効であり、特に経鼻ワクチン［特許］ WO2018155051A1- Lipid aにおいては、臨床応用されているMPLAよりも優れた 免疫誘導

［論文］

活性を有しています。

1)Sun X et al., Int Immunol (2024)⚫ 細胞外細菌に対する生体防御に重要なTh17細胞を誘導する
ユニークな機能を持っています。

2)Sun X et al., Int Immunopharmacol（2023）
3)Yoshii K et al., Microorganisms(2020)⚫ ワクチン開発研究に取り組んでいる企業・アカデミアの方で、アルカリゲネスリピドAにご興味がありましたら、是非ご連絡ください。
ワクチンマテリアルプロジェクト＆腸内環境システムプロジェクト
https://www.nibiohn.go.jp/vaccine_material_project/index.html

研究キーワード
ワクチンアジュバント、腸内細菌、リピドA

是非、ご相談ください

お問合せ先
戦略企画部 産学官調整担当（〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8）
TEL : 072－641－9832 e-mail : sangakukan@nibiohn.go.jp

第1版：令和6年5月

生体イメージングの次世代創薬研究への展開～イメージング創薬研究プラットフォームの確立～
01

研究の背景・目的

創薬イメージングプロジェクト
本プロジェクトでは、多光子励起顕微鏡を駆使した世界的にも特徴ある新技術による招へいリーダー 石井 優
生体イメージング系の開発を独自に進めており、これまでに生きた骨髄内などの可視化を世界に先駆けて成功してきました。
イメージング創薬研究プラットフォーム
こうした技術を創薬基盤技術として応用して、秘匿性の確保新規創薬のシーズ探索からin vivo 薬理作用
最新技術による
薬事対応のデータ管理・
品質保証体制の確立
イメージング解析
評価までを一気通貫で行うことを可能とする
研究プラットフォームの構築を進めています。
イメージング創薬研究のPDCAサイクルを加速

02 研 究 内 容 （ 特 徴 ・ 独 自 性 ）

自動定量化

データQC
・統計解析

●概要

これまで、生態を可視化できるイメージング技術を活用して、実施してきた骨・関節治療薬に加え、炎症・線維化治療薬の評価（標的分子・細胞の動態，DDS）に対応するとともに、がん免疫治療の薬効評価プラットフォームの構築を行っています。さらに、最新鋭のイメージング技術を活用した創薬イメージングシステムの汎用・普及版を開発し、国内外における創薬イメージング解析を受託・支援を行う体制を構築しています。

In vivoにおける新たな薬効評価系

VehicleJAKi

25

Bone resorbing index (A.U.)

Steady state

肺・気道・肝臓・消化管・腎臓に関する各種疾患
モデル・担癌モデルにおける生体イメージング系を確立し、各種疾患に対するバイオ医薬品のin vivo
薬効評価を行っています。

* ****

20

migration
CTLA-4 Ig

JAKi

15

10

CCL1/CCR1
5

Anti-TNF Anti-IL-6R

0

LPS

function

最近の事例では、JAK 阻害剤が破骨前駆細胞の局所への遊走と、成熟破骨細胞の骨吸収機能の両方の作用点を制御していることを解明（右図）＜JAK阻害剤の作用機序を解明＞
イメージングの動画（近日更新予定）

In vivoで見ることで発見できる新規創薬ターゲットの同定

PV領域

通常の生理的な細胞とは異なる、病的組織内において見つけることが可能な種々の病原性細胞（特に病態形成マクロファージ）などの新規創薬標的の創出を行っています。

門脈周囲免疫制御マクロファージ（MP2）PV

最近の事例では、肝臓のイメージング系を駆使し、 肝臓の過度の炎症をブロックする
新規マクロファージ集団の同定に成功し、このマクロファージの低下が代謝障害関連
脂肪肝炎（MASH）や原発性硬化性胆管炎（PSC）の病態形成に関与することを解明（右図）

研究所内に世界最新式の多光子励起顕微鏡を設置

CV領域

腸内細菌

②

CV

＜門脈周囲免疫制御性マクロファージ（MP2）の同定＞
イメージングの動画（近日更新予定）

常に最新型にアップデートされるイメージング技術を基盤とし、再現性・定量性を担保して、創薬研究・規制科学に対応したデータ管理・品質保証を備えた国内での新たな研究プラットフォームの整備を進めています。

関連する情報⚫ 本プロジェクトの生体イメージング技術は、各薬剤のin vivoでの作用機序を視覚的に明らかにすることで、より個別の病態に合致した薬剤選択や新規創薬開発を可能とする他、薬剤作用点を同定することで、新たな創薬ターゲットの発見に繋がることが期待されます。

⚫ 生体イメージング系の開発をアップデートさせて、さらに多くの企業やアカデミアとの共同・受託研究を進めたいと考えています。
創薬イメージングプロジェクト
https://www.nibiohn.go.jp/activities/Bioimaging-and-Drug-Discovery.html

お問合せ先： 戦略企画部 産学官調整担当［特許］ PCT/JP2019/043057［論文］
Yari et al., Inflamm Regen, 2023
Miyamoto et al., Nature, 2024

研究キーワード
生体イメージング、多光子励起顕微鏡、慢性炎症、病原性マクロファージ

是非、ご相談ください〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8

TEL：072－641－9832 MAIL： sangakukan@nibiohn.go.jp
第1版：令和6年8月

新規凍結保存技術による機能細胞の提供体制構築に関する研究
01

研究の背景・目的
創薬資源研究支援センター
センター長 小原 有弘

当研究室ではJCRB細胞バンク等の公的バンクの運営を通じて、国内の研究基盤を支えると共に、常に最新技術動向に目を向けて、創薬・疾患研究等を加速・活性化するための新規細胞資源開発、供給体制の整備を進めています。
本研究では、機能細胞、特に細胞集塊（コロニー、スフェロイド、オルガノイド、組織等）で機能を発揮する細胞の提供体制に構築するため、これまで効率よく凍結できなかった細胞集塊の凍結保存技術開発を行っています。

02

研究内容（特徴・独自性）●Step１ 凍結保護剤

未分化ヒトiPS細胞の凍結保存（解凍6日後の生細胞数をカウント）タンパク質種類・濃度、糖類の変更等により、①新規開発品（ウシアルブミン）②新規開発品（ヒトアルブミン）③市販品（BB） ④市販品（BBH）⑤市販品（CB１） ⑥市販品（SCB）⑦市販品（CS1０）

市販の凍結保護剤よりも解凍後に高い生存率を得る、新規凍結保護剤を開発しました。

1.5～2倍生細胞数が多い

ウテログロビン（UG）●Step２ 凍結技術

医療分野では緩慢凍結法（－1℃/minで凍結）が中心でしたが、食品の凍結装置開発
メーカーとの共同研究により機能性細胞の凍結技術を開発。
その結果、凍結解凍後の機能性細胞の高効率な獲得に成功しました。

2.0

**
**

15

Number of OVMANA
cells (×105)①開発した凍結技術②従来型のフリーザー③簡易凍結法

【接着細胞】

20

Number of KHYG-1
cells (×105)

いずれのがん細胞株でも高い生細胞数で凍結可能【浮遊細胞】

1050【機能性スフェロイド】

6.0×10 6

1.5
1.0

4.0×10 6

0.5

2.0×10 6

0.0

①

②

③

即時分化誘導8.0×10 6*****

スフェロイド（細胞集塊）の凍結も可能！

0

①

②

③

①

②

③

関連する情報●本技術は単にiPS細胞から分化誘導された機能性細胞の凍結技術に留まらず、神経組織、皮膚シート 角膜など再生医療に用いる最終製品の凍結等へも応用可能な技術と考えられ、現在、手術摘出試料や再生医療用細胞等において凍結技術の応用検証を実施しています。

［特許］PCT/JP2022/024417：生細胞凍結方法および生細胞凍結システム

研究キーワードJCRB細胞バンク、創薬資源、凍結組織、
PDXモデル、細胞工学

創薬資源研究プロジェクト
https://www.nibiohn.go.jp/activities/cultureresources.html
お問合せ先
戦略企画部 産学官調整担当（〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8）
TEL : 072－641－9832 e-mail : sangakukan@nibiohn.go.jp

第１版：令和6年2月

ＰＤＸ・培養技術を活用した生物資源の開発～創薬研究に貢献する次世代の生物資源～
01

研究の背景・目的

当研究室ではJCRB細胞バンク等の公的バンクの運営を通じて、国内の研究基盤を支えると共に、常に最新技術動向に目を向けて、創薬・疾患研究等を加創薬資源研究支援センター
センター長 小原 有弘

速・活性化するための新規細胞資源開発、供給体制の整備を進めています。
本研究では、ヒト由来の試料（主にがん組織）を免疫不全マウスに移殖・生着・増殖・継代を行う技術開発を行い、様々な種類のがん組織提供体制に構築しています。これまでがん細胞株では実臨床との乖離が指摘されていましたが、本材料を使用することで実臨床に近い評価が可能になります。

02

研究内容（特徴・独自性）

様々ながん組織を用いてがん細胞株とPDX株がセットで利用可能になると、標的探索などのスクリーニングと実臨床に近い検証が可能となり、創薬研究が加速されることが予測できます。

CDX

培養条件に適合したがん

PDX 患者オリジナルに近いがん
ウテログロビン （UG）

関連する情報
がん医療推進のための日本人がん患者由来●本技術は様々ながん組織で実施されており、多くのがん種でPDXライブラリー整備事業利用が可能となっています。また、免疫不全動物の提供を含め、

https://www.nibiohn.go.jp/informat

新たな資源開発にも有用な技術であり、がん以外の疾患組織

ion/nibio/2020/10/006626.html（皮膚、甲状腺、前立腺など）についてもその応用可能性について検証を行っています。

研究キーワードJCRB細胞バンク、創薬資源、凍結組織、

創薬資源研究プロジェクト
https://www.nibiohn.go.jp/activities/cultureresources.html

PDXモデル、細胞工学

是非、ご相談ください
お問合せ先
戦略企画部 産学官調整担当（〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8）
TEL : 072－641－9832 e-mail : sangakukan@nibiohn.go.jp

第１版：令和6年2月

幹細胞分化誘導系を利用した創薬基盤技術の開発と応用
01

研究の背景・目的
創薬細胞モデル研究プロジェクト
リーダー 川端 健二

当研究室では、ヒト iPS 細胞から脳血管内皮細胞などを分化誘導（iPS-BMECs）し、そこから開発した in vitro 血液ー脳関門

モデル（BBB モデル）を利用して、薬物動態や DDS 等種々の創薬基盤技術へ応用することを目指しています。
すなわち、この BBB モデルを利用して、中枢神経に作用する薬物の薬物動態評価（トランスポーターの発現と機能解析）、薬物を能動的に脳へ輸送させる DDS 技術の開発、虚血性脳血管障害等 BBB に異常をきたす病態の in vitro での再現、に関する研究を行っています。また、in vitro BBB モデルに関しては、脳血管内皮細胞自身の改良や他の細胞との共培養、３D培養等を行い、商業利用を目的とした MPS (生体模倣システム)に搭載できるよう、改良を進めています。

02

研究内容（特徴・独自性）
I. 管腔形成する iPS-BMECs

Rhodamine accumulation

II. iPS-BMECs における P-gp を介した薬物排出III. トランスサイトーシスを利用した薬物の脳へのデリバリー
本 BBB モデルを利用して、血液側から脳側へ特異的に移行するキャリアーを開発する。
（DDS への応用）

6.0E-06
4.0E-06*

without CsAwith CsA

2.0E-06
0.0E+00

薬物の P-gp を介した排出を評価できる。

control

MCS

P-gp

MDR

IV. 虚血ー再灌流におけるバリア能の変化
虚血下のバリア能低下と炎症性サイ
トカインの影響をin vitro で再現。

関連する情報● iPS-BMEC を利用した in vitro BBB モデルは、非常に高い［特許］ PCT/JP2022/037993：多能性

バリア能を有します（2,000Ω・cm2 以上）。したがって、従来

幹細胞由来脳血管内皮細胞及びその製造方法の細胞株で作られたBBBモデルのように非特異的な輸送は［論文］ 1) J.Pharm.Sci., 112,3216

認められず、特異的な輸送のみを評価することができます。また、(2023) 2) Fluids Barriers CNS,

遺伝子導入や遺伝子欠損技術により、特異的なトランスポーターや受容体を高発現あるいは消失した BBB モデルを作製することも可能です。低分子化合物や高分子キャリアーをお持ちで

doi:10.1186/s12987-023-00408-5.

研究キーワード

あれば、それらがどの程度 BBB を透過するか、あるいはどの程度

BBB（血液ー脳関門）、iPS 細胞、生体バリアの開閉に影響を与えるか等が評価可能です。

バリア、MPS（生体模倣システム）

参考URL 創薬細胞モデル研究プロジェクト
https://www.nibiohn.go.jp/activities/stem-cellcontrol.html
お問合せ先
戦略企画部 産学官調整担当（〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8）
TEL : 072－641－9832 e-mail : sangakukan@nibiohn.go.jp

第１版：令和6年2月

植物エキスライブラリーの構築と
ライフサイエンス分野への応用研究
01

研究の背景・目的

当センターは、国内唯一の薬用植物に関する総合研究センターとして、多様な環境の3拠点で4,000系統以上の薬用植物等を維持・保存し、研究資源を提供し薬用植物資源研究センター/薬用植物スクリーニングプロジェクト
主任研究員/サブリーダー 松尾 洋孝
北海道研究部（名寄市）ています。
薬用植物スクリーニングプロジェクトでは、国内で収集した植物を主とした植物

北方系植物の栽培・保存(アイヌ民間薬を含む)資源のエキスライブラリーをツールとして、多くの機関との共同研究による様々な種子島研究部（熊毛郡）

生物活性評価を通じたシーズ探索を行っております。応用分野は医薬品、化粧品、

熱帯・亜熱帯植物の栽培・保存健康食品、農薬など多岐にわたり、実際に製品化されることを目指しています。

02

筑波研究部（つくば市）
温帯植物の栽培・保存、国内
流通生薬の保存、エキス類の作製・保存

研究内容（特徴・独自性）

海外産天然資源の利用が難しくなりつつある現在、日本国内に生育する植物は貴重な資源であり、有効活用が期待されます。当センターではそれらを用いてエキスを作製し、様々なライフサイエンス分野の研究機関や企業などに提供しています。
部位による成分の違いを考慮

・植物種の正確な分類同定を実施
・採取地、採取時期による成分差を考慮した複数回のサンプリングの実施
・創薬に有用と思われるシダ植物を重点的に収集各部位に分離(葉、茎、根等)

MeOHで抽出・乾固し、40 mg/mL
でDMSOに再溶解（–20℃保管）

植物抽出エキス作製・分注

国内各地において植生調査並びに植物採取

生物活性化合物の構造解析に必要な各種機器を完備
・高速液体クロマトグラフィー質量分析装置(LC/MS)（左）・600 MHz核磁気共鳴スペクトル装置（NMR）（右）

様々な研究機関・企業などへ分譲。また、当センター独自の生物活性スクリーニングや、食経験情報などの原料植物の活用情報の収集。

エキスライブラリーの原料として、野生植物のほか、市場流通品の生薬コレクション、市販のスパイスや野菜・果物類、漢方処方エキスなど様々な植物サンプルが含まれています。
現在までにこのライブラリーからは、超多剤耐性結核菌に対して有効な化合物、抗C型肝炎ウイルス活性を有する化合物、変形性膝関節症に対して有効なシダ成分を同定しました。活性化合物の探索にはLC/MS測定データを活用した多変量解析なども応用しています。

関連する情報［特許］・特願2020-54510, 特願2020-090846●植物資源収集を積極的に行っており、現在約15,000点の［論文］・ACS Infect. Dis. 2020, 6, 8, 2291.

エキスを保有しております。（それぞれの植物について食薬区分

・Nat. Comm. 2016, 7, 10959.

や食経験調査を行い情報として紐づけしています。）

・ J. Nat. Med. 2024 in press.
(doi :10.1007/s11418-024-01785-3)●現在までに多くの企業、大学の他、国の研究機関に植物エキス
ライブラリーを分譲し、研究開発に活用していただいております。
様々な分野の企業・アカデミアからの連絡をお待ちしております！

研究キーワード
植物、スクリーニング、エキスライブラリー、
食薬区分、食経験

薬用植物スクリーニングプロジェクトURL
https://wwwts9.nibiohn.go.jp/screening.html

お問合せ先
戦略企画部 産学官調整担当（〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8）
TEL : 072－641－9832 e-mail : sangakukan@nibiohn.go.jp

第1版：令和6年5月

薬用植物の組織培養物ライブラリーの構築
01

研究の背景・目的
薬用植物資源研究センター

薬用植物資源研究センターは、国内唯一の薬用植物に関する総合研究センターと副センター長 兼 育種生理研究室長

河野 徳昭

して、多様な形態の薬用植物資源を維持・保存し、研究資源として提供しています。
なかでも、筑波研究部育種生理研究室で構築・整備を進めている薬用植物の組織培養物ライブラリーは、漢方薬・生薬製剤等の原料となる薬用植物だけではなく、希少な植物の組織を培養し、分譲可能な形態で維持しています。

02

薬用植物資源研究センター
筑波研究部 （つくば市）
育種生理研究室

研究内容（特徴・独自性）
様々な形態の植物組織培養物資源

薬用植物資源研究センター

高品質
種苗生産

筑波研究部育種生理研究室の植物組織培養施設

生合成研究
遺伝子工学
植物体(成長した状態) 不定根（根）ゲノム編集
蛍光灯照明培養庫

LED照明培養室
シュート(茎葉)EST情報
カルス(未分化な状態)植物がその一部分から植物体を再生できる能力「分化全能性」を利用し、薬用植物の有効成分を多く含有等している優良な個体を、 同じ遺伝的背景を有する「クローン」として培養し、植物体(植物が成長した状態)やカルス(植物の未分化な状態)等の脱分化した状態で維持する「植物組織培養物ライブラリー」を構築しています。
筑波研究部育種生理研究室では、代表的な生薬の基原植物や、希少植物など約300種・系統にのぼる
植物組織培養物[植物体(成長した状態)、シュート(茎葉)、カルス(未分化な状態)、不定根(根)等]を分譲可能な形態で維持しています。また、有用な化合物の安定的な供給体制の構築や、希少な植物種の遺伝資源の保存・増殖のため、オンデマンドで新たな培養系を構築することも可能です。
植物組織培養物の一部については、網羅的発現遺伝子(EST)情報が整備されており、本情報も合わせて提供可能です。

関連する情報●植物組織培養物は、その多くが優良な個体のクローンで構成されており、一部はシュート(茎葉)に加え、カルス(未分化な状態)や不定根(根)等もあり、生薬等の生産用の種苗としてだけでなく、有用物質の生合成研究や、 遺伝子組換え、そしてゲノム編集とYoshimatsu K., Studies in Natural Products

Chemistry, 34, 647-752 (2008) 他

研究キーワード

いった研究素材としても利用可能です。

薬用植物、植物組織培養、クローン、●オンデマンドで新たに培養系を構築することも可能ですので、ご遺伝資源保存、ゲノム編集

相談ください。様々な分野の企業・アカデミアからの問い合わせをおまちしています。
薬用植物資源研究センター 筑波研究部 育種生理研究室
https://wwwts9.nibiohn.go.jp/brochure2022/

お問合せ先
戦略企画部 産学官調整担当（〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8）
TEL : 072－641－9832 e-mail : sangakukan@nibiohn.go.jp

第1版：令和6年6月

薬用植物の植物工場・水耕栽培技術の開発研究
01

研究の背景・目的
薬用植物資源研究センター
副センター長 兼 育種生理研究室長

現在、我が国では使用される漢方薬・生薬製剤等の原料となる薬用植物の約９割を海外からの輸入に依存しており、その国産化が喫緊の課題となっています。

河野 徳昭

薬用植物資源研究センター筑波研究部育種生理研究室では、高品質な漢方

薬・生薬製剤等の原料植物の安定的な生産や、優良かつ健全な薬用植物の種
苗の安定供給に資する、植物工場・水耕栽培技術の開発を進めています。

02

薬用植物資源研究センター
筑波研究部 （つくば市）
育種生理研究室

研究内容（特徴・独自性）

植物工場技術は、レタスなどいわゆる「葉もの」野菜の分

野では広く実用化されていることはご存知のとおりですが、根や根茎を薬用に用いる「根もの」が多用される薬用植物

ウラルカンゾウの水耕栽培（右）と挿し木苗の増殖（下）の分野では、従来、植物工場技術で栽培することは難しいとされてきました。
薬用植物資源研究センターでは、水耕栽培を行う際に重要な、根（地下部）を支える「支持体」の工夫を重ね、 重
要な生薬の一種甘草の基原植物であるウラルカンゾウの水耕栽培による生産技術の開発に世界に先駆けて成功*

オタネニンジンの水耕栽培しました。これを皮切りに、その後も人参（オタネニンジン）

セリバオウレンの水耕栽培

や黄連（セリバオウレン）、そして芍薬（シャクヤク）と、一般に植物工場での生産が難しい、薬用植物を対象とした植物工場での生産技術の開発を行ってきました。
本技術は漢方薬・生薬の原料となる薬用植物の国産化に資する、異常気象や災害の影響を受けにくい安定的な生産システム構築や、健全な優良苗の大量・安定供給の切り札になり、宇宙空間等極限状態での植物栽培技術の向上にも貢献しうるものです。実用化に向けたさらなる研究開発を進めています。
*産官学共同研究（医薬基盤研、鹿島建設、千葉大学）

健全な優良苗の安定・大量供給
天災の影響を受けない薬用植物の安定生産

関連する情報●特に「根もの」の植物の水耕栽培技術の開発経験が豊富です。

また、ゲノム編集適用植物等の栽培試験にも好適です●育種生理研究室の保有する、薬用植物優良系統の組織培養物（約300種・系統の薬用植物の組織培養物ライブラリー）を［特許］カンゾウ属植物の栽培方法
特開2017-104102 他多数

研究キーワード

材料とした植物工場生産・水耕栽培技術の開発への応用展開

薬用植物、植物工場、水耕栽培が可能です。

優良種苗の安定供給●幅広い企業・アカデミアからの相談をお待ちしております。
宇宙開発等全くの異分野からの相談も歓迎いたします。
薬用植物資源研究センター 筑波研究部 育種生理研究室
https://wwwts9.nibiohn.go.jp/brochure2022/

お問合せ先
戦略企画部 産学官調整担当（〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8）
TEL : 072－641－9832 e-mail : sangakukan@nibiohn.go.jp

第1版：令和6年6月

人間の身体における水の代謝回転量に関する研究01

研究の背景・目的

水は人間の生命維持・身体活動に必須であるが、世界で22億人が安全な飲料水を身体活動研究部
運動ガイドライン研究室
室長 山田 陽介

家庭で手に入れることができないと推計。
世界が直面している気候変動や爆発的な人口増加は、人間が必要とする水の供給量や人間の水の需要量に多大な影響を与え、今後、安全な水を如何に確保するかが人類規模の課題であり、人間の体における水の代謝回転量に関する情報は、上記課題に対応するために大きな役割を果たす。

02

研究内容（特徴・独自性）●概要
今まで、ヒトの身体の水保有量(ストック)は把握することができたが、ヒトの身体にどれだけの水が出入りしているか(フロー)は把握できなかった。今回、大規模な世界的データセットから成人の水の代謝回転量を予測する式を世界で初めて発明。今後、災害や有事の際の飲料水と食糧の確保戦略や、世界の人口増加や気候の変動による水不足予測モデル構築に役立つことが想定される。

大規模な世界的データセットから得られた水分代謝の客観的測定値は、水分代謝が身体測定、ライフスタイル、
環境因子と強く関連していることを示していた。

関連する情報●水の代謝回転量は、身体の代謝的健康度の有用な統合的バイオマーカーとなる可能性がある。
●災害や有事の際の飲料水と食糧の確保戦略や、世界の人口増［特許］特許第6709462号(P6709462)：
行動体力評価装置、行動体力評価装置の作動方法及びプログラム

加や気候の変動による水不足予測モデル構築に役立つ推定式を［特許］特願2022-132055 ：モデル決定装発明した。

置、水分代謝指標推定装置、健康度推定装置、●食品企業や飲料企業、スポーツ科学や栄養学分野のアカデミア

モデル決定方法、水分代謝指標推定方法、健康等において、本件ご興味がありましたらご連絡をお願いいたします。

度推定方法、およびプログラム

運動ガイドライン研究室
https://www.nibiohn.go.jp/eiken/programs/kenko_undo.html

研究キーワード

二重標識水法、フレイル、サルコペニア、水分代謝回転量
お問合せ先
戦略企画部 産学官調整担当（〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8）
TEL : 072－641－9832 e-mail : sangakukan@nibiohn.go.jp

第1版：令和6年３月

エネルギー代謝に関する基盤的研究（ヒューマンカロリーメーター法の紹介）
01

研究の背景・目的

栄養・代謝研究部

栄養・代謝研究部には、エネルギー代謝研究室と時間栄養研究室があります。
エネルギー代謝研究室では、ヒューマンカロリメーターや二重標識水法などを栄養・代謝研究部

エネルギー代謝研究室 主任研究員

室長 吉村 英一

畑本 陽一

用いて、日常生活におけるエネルギー消費量の推定法を検討し、「日本人の食事摂取基準」における「推定エネルギー必要量」の策定に資する調査研究を行っています。また、安静時や活動時におけるエネルギー代謝(エネルギー消費量や基質利用)、および食事を含めたエネルギーバランスの制御機構や変動要因に関する調査分析を実施しています。

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研究内容（特徴・独自性）●ヒューマンカロリメーター法
ホテルのシングルルームと同様の測定室内に滞在し、室内の酸
素濃度や二酸化炭素濃度などから酸素摂取量と二酸化炭素
産生量を推定し、滞在中のエネ
ルギー消費量・基質酸化量（脂肪、糖質、たんぱく質燃焼量）を連続的に定量可能な方法。部屋の中でエネルギー消費量やエネ
ルギー源（基質）を精密に計測可能な機器で、高性能な質量分析計を採用し、時間分解能にも長け、微細な変動を抽出し解析が可能。

食事誘発性熱産生●二重標識水法
安定同位体を用いて
日常生活下で習慣的なエネルギー消費量を正確に評価する方法。

独自性
実験環境下における測定（ヒューマンカロリメーター法）と、日常生活環境下における測定（二重標識水法）の両方を組み合わせた研究ができるのは、日本国内で国立健康・栄養研究所だけ！！
関連する情報●例えば、どのような食事や運動の方法が、１日のエネルギー消費
量や脂肪燃焼量を増加させるのかなどの検証が可能です●製薬企業、ヘルスケアメーカー、食品関連企業や、健康科学・栄養学のアカデミアなど、 精密な測定が可能な特性を活かし、様々な分野との共同研究への発展に期待しています●共同研究事例
健康オフィスの概念や製品の開発（株式会社イトーキ）『Wii Fit』シリーズの開発（任天堂株式会社）「Wii Fit Plus」（発売元：任天堂株式会社）［論文］日本人の基礎代謝量の推定式を開発（Ganpule et al., Eur J Clin Nutr. 2007）［論文］細切れの運動は、1日の脂肪燃焼を促進する可能性（Ando et al., Med Sci Sports Exerc. 2013）

研究キーワード
消化・吸収、代謝、エネルギー消費量、
ヒューマンカロリメーター© 2007-2009 Nintendo

栄養・代謝研究部
https://www.nibiohn.go.jp/eiken/programs/program_kiso.html

民間企業の皆様のアイディアや技術が大きな助けとなります。

是非、ご相談ください！

お問合せ先
戦略企画部 産学官調整担当（〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8）
TEL : 072－641－9832 e-mail : sangakukan@nibiohn.go.jp

第1版：令和6年４月

大阪府摂津市民の健康・栄養とウェルビーイング
に関する縦断調査（摂津スタディ）
01

研究の背景・目的

身体活動研究部長小野 玲
本研究は、摂津市が進める「健康・医療のまちづくり」の一環として、大阪府摂津市民の健康課題

をライフコース別に明らかにするために、健康・栄養とウェルビーイング（人生の豊かさ）に関する調査を行うものです。
市民の生活習慣、心身状態、性自認、居住環境等が、将来の要介護状態や認知症の発症、緊急搬送の頻度等の健康状態とどのように関連するかを今後20年間にわたり摂津市から頂く公的データも活用しながら調査します。また、フレイ
ルや認知症等の予防研究への活用や個々人に最適化された健康・栄養指導等の実現を目指します。

02

研究内容（特徴・独自性）●周辺自治体（摂津市）と連携した大規模コホート研究です。
18歳以上の者（要介護３以上の認定を受けている方を除く）約7１,000人に記名式アンケート（20ページ以上）を実施（令和６年２月）。回答数は１.４万人超。回答全体の約50％が65歳未満であり、若い世代から高齢の世代までの幅広い世代の健康状態とその将来の動向について把握が可能です。また1万人超規模で20年間の継続的な調査が可能であるため、日本でも数少ない研究の基盤が構築できます。
●アンケートでは、生活環境（地域とのつながり・社会参加）、生活習慣(生活パターン、食事、家族や生活状況）などの環境要因等の調査項目を複数設定しており、今後、様々な公的データと連結し分析します。
●個人的要素によって疾病の発症リスクは異なるが、これまでライフコースに応じた環境要因が個人的要素を修飾できるかは大規模な疫学的究で明らかにされていなかった。この研究では、「個人差や性差」に着目した疾病
発症リスクの検証が可能です。

約1.4万人

今
後
、
様
々
な
追
加
調
査
を
行
う
予
定

個人的要素・環境要因を総合的に把握するヘルスクリエイトプラッ
トフォームを構築し、ライフコースに応じた健康課題を明らかにすることが可能。
●今後、アンケートに回答した市民を対象にして、血液や腸内細菌・ゲノム情報や免疫応答などの個人的要素を追加で調査し、AI解析などを用い、健康状態を詳しく調べ、後天的な生活習慣を考慮した
個別最適化した健康・栄養指導の実現を目指します。
●研究エビデンスをもとに、人々の生活行動を変容させ、生活習慣病・認知症を予防できるまちづくりを地域とともに目指します。

関連する情報●ライフコースに応じた健康課題を明らかにすることが可能のため、効果的な個人や地域の健康づくりや地域のまちづくりに活用できます。
●フレイルや認知症予防研究への活用や、非薬物的治療の環境整備等

今後の活動は、
摂津スタディのHPでもご確認いただけます。
https://www.nibiohn.go.jp/eiken/settsu_study/

研究キーワードに貢献できます。
●自治体や社会貢献活動を行う企業等、疾病予防や健康の増進に取り

個別最適化、コホート研究、ライフコース

組まれる幅広いアクターからのお声がけをお待ちしております。

摂津スタディ、まちづくり、フレイル、認知症

身体活動研究部
https://www.nibiohn.go.jp/eiken/programs/program_kenko.html

是非、ご相談ください

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戦略企画部 産学官調整担当（〒567-0085 大阪府茨木市彩都あさぎ7-6-8）
TEL : 072－641－9832 e-mail : sangakukan@nibiohn.go.jp

第1版：令和6年8月