無細胞タンパク質発現市場規模・シェア
市場概要
| 調査期間 | 2019 - 2030 |
|---|---|
| 市場規模 (2025) | 311.75 百万米ドル |
| 市場規模 (2030) | 461.43 百万米ドル |
| 成長率 (2025 - 2030) | 8.16% CAGR |
| 最も急速に成長している市場 | アジア太平洋地域 |
| 最大市場 | 北米 |
| 市場集中度 | 中 |
主要プレーヤー
*免責事項:主要選手の並び順不同 画像 © Mordor Intelligence。再利用にはCC BY 4.0の表示が必要です。 |
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Mordor Intelligenceによる無細胞タンパク質発現市場分析
無細胞タンパク質発現市場規模は2025年にUSD 3億1175万となり、2030年にはUSD 4億6143万に達すると予測され、年平均成長率8.16%を反映しています。この技術の学術ベンチからcGMPスイートへの移行は、バイオマニュファクチャリングワークフローを再構築しており、特に迅速な設計-構築-試験タイムラインと毒性タンパク質プロファイルが細胞ベースシステムに課題をもたらす分野で顕著です。規制サポートは拡大しており、米国FDAの先進製造ガイダンスは商業規模の無細胞施設に対する明確な検証パスを概説しています。合成生物学への戦略的資本フロー、ライセート収率の改善、試薬標準化の向上により、発見研究を大幅に超えてアドレス可能市場が拡大しています。一方、アジア太平洋地域はワクチン指向の国家プログラムに支えられて最も急成長している地域として浮上し、北米は根深い製薬需要により最大の収益基盤を維持しています。競争強度は中程度のままで、統合プラットフォームプロバイダーはライセート品質、自動化、エンドツーエンドワークフローサポートで差別化を図っています。
主要レポートのポイント
- 製品タイプ別では、ライセートシステムが2024年の無細胞タンパク質発現市場収益シェアの67.12%を占め、アクセサリー・消耗品は2030年まで年平均成長率8.56%で拡大すると予測されています。
- 発現方法別では、翻訳システムが2024年の無細胞タンパク質発現市場シェアの56.65%を占め、連結転写翻訳プラットフォームは2025年から2030年の間に年平均成長率9.71%を記録すると予測されています。
- 用途別では、ワクチン・治療薬開発が2024年の無細胞タンパク質発現市場規模の32.21%を占め、2030年まで年平均成長率9.86%で進歩しています。
- エンドユーザー別では、製薬・バイオテクノロジー企業が2024年の収益シェアの55.15%を占め、CROとCDMOは2030年まで年平均成長率9.55%で最も急速な成長を遂げる見込みです。
- 北米は2024年収益の41.44%で首位を占め、アジア太平洋地域は年平均成長率9.21%で成長し、予測期間中最も急速な地域拡大が予測されています。
グローバル無細胞タンパク質発現市場動向・インサイト
推進要因インパクト分析
| 推進要因 | 年平均成長率予測への影響（〜%） | 地理的関連性 | 影響タイムライン |
|---|---|---|---|
| 個別化・迅速ワクチンプロトタイピングの成長 | +1.8% | グローバル、北米・欧州で早期利益 | 中期（2-4年） |
| オンデマンド生物学的製剤製造のための無細胞プラットフォームの台頭 | +1.5% | 北米・EU、APACへの波及 | 長期（≥4年） |
| プロテオミクス・ゲノミクスにおける研究開発の増加 | +1.2% | グローバル | 長期（≥4年） |
| 合成生物学スタートアップへの投資急増 | +1.4% | 北米中心、APACへ拡大 | 短期（≤2年） |
| がん・感染症負担の増大 | +0.9% | グローバル | 中期（2-4年） |
| 無細胞タンパク質発現システムの利点増加 | +1.0% | グローバル | 中期（2-4年） |
| 情報源: Mordor Intelligence | |||
個別化・迅速ワクチンプロトタイピングの成長
分散型ワクチン戦略は現在、患者固有のコンジュゲートのオンサイト製造を重視し、無細胞システムはコールドチェーン依存を排除しながらUSD 0.50という低いドーズコストを実現しています。Northwestern UniversityのiVAXプラットフォームは小胞濃縮により収率を91%向上させ、ドーズあたりのコストをUSD 1近くまで押し下げました。この経済性は、凍結乾燥ライセート安定性と相まって、大型ステンレス鋼発酵槽では達成不可能な方法でパンデミック対応策を強化します。世界の規制当局は対応しており、FDAの先進製造フレームワークは無細胞システムを迅速対応ワクチンの適格パスとして明示的に挙げ、その臨床翻訳を加速しています。
オンデマンド生物学的製剤製造のための無細胞プラットフォームの台頭
受託製造業者は、治療薬パイプラインが少量・多品種生物学的製剤にシフトする中、柔軟な設備を拡張しています。Samsung Biologicsは60億米ドル、Fujifilm Diosynthは32億米ドルをアジャイル技術を支持する多製品プラントに投資しました。無細胞ワークフローは、タンパク質合成を細胞成長から分離することでこの戦略と整合し、ほぼ瞬時のキャンペーン切り替えを可能にします。商業マイルストーンは2025年に到達し、Boehringer IngelheimがSutro Biopharmaの無細胞プロセスを完全GMP規模で実行し、ルベルタマブ・タゼビブリンを製造しました[1]Sutro Biopharma, "Luveltamab Tazevibulin Commercial Manufacturing," sutrobio.com。この成功は一貫した収率を検証し、無細胞ラインが抗体薬物複合体に必要な厳格な品質仕様を満たすことができることを確認しました。
プロテオミクス・ゲノミクスにおける研究開発の増加
DeepMindのAlphaProteoなどのAI支援タンパク質設計プラットフォームは日常的に数千の仮説配列を出力し、その84%が実験室パイプラインで成功裏に発現されます。これは歴史的な20-30%の標準を上回ります。無細胞システムは、生体宿主を危うくする毒性または膜リッチバリアントを発現することでスクリーニングを促進します。アカデミアは機能的ゲノミクスでこの能力を活用し、自動化されたプレートベース無細胞システムが全遺伝子ライブラリを月ではなく日で特性化します。計算設計とオンデマンド発現の間のフィードバックループは発見スループットを絶えず加速し、無細胞プロトコルを次世代プロテオミクスの標準ツールとして確立しています。
合成生物学スタートアップへの投資急増
ベンチャーキャピタルは専用の無細胞イノベーションに資金を提供しています。Exsilio Therapeuticsは迅速ライセートプロトタイピングにより最適化されたプログラム可能遺伝要素を開発するため8200万米ドルを確保しました。これらの資金は自動化を推進し、スタートアップはロボット液体ハンドラーとクラウドベース設計ツールを統合して開発サイクルを短縮しています。確立した製薬企業も参入しており、GSKとElegenの提携は先進的な無細胞DNA製造プラットフォームを直接R&Dハブに輸入し、分散型試薬中心サプライチェーンへの広範なシフトを強調しています。投資フローは安定した試薬需要と無細胞タンパク質発現市場全体のシステムアップグレードに変換されています[2]Wu, M, An AI-native experimental laboratory for autonomous biomolecular engineering,
Cornell University, arxiv.org。
制約要因インパクト分析
| 制約要因 | 年平均成長率予測への影響（〜%） | 地理的関連性 | 影響タイムライン |
|---|---|---|---|
| 大容量ライセート供給における持続的ギャップ | -1.1% | グローバル、APAC拡張制約 | 中期（2-4年） |
| 新興市場のCROにおける認知度の低さ | -0.8% | APAC中心、MEA新興 | 短期（≤2年） |
| 無細胞自動化ワークステーションの高い初期資本 | -0.9% | グローバル、コスト敏感市場 | 長期（≥4年） |
| 厳格な開発ワークフロー | -0.7% | 規制集約地域 | 中期（2-4年） |
| 情報源: Mordor Intelligence | |||
大容量ライセート供給における持続的ギャップ
需要が50 mLベンチ反応から1,000 L cGMPリアクターに移行する中、ライセート活性のバッチ間変動がアキレス腱のままです。NIZOとEnzymitの提携は酵素組成を安定化するため連続発酵ハーベストに焦点を当てていますが、供給ラグは依然としてアジア太平洋の受託キャンペーン全体に波及しています。小麦胚芽やヒト細胞抽出物などのニッチシステムは、より複雑な上流ワークフローのためより急な不足に直面し、製造ランでの可用性を制限しています。バイオリアクタースケールダウンモデルと標準化凍結乾燥プロトコルの進歩が変動を軽減していますが、工業的一貫性はまだ完全に実現されていません。
無細胞自動化ワークステーションの高い初期資本
完全な自立式無細胞ベンチは50万米ドル以上のコストがかかり、多くの新興市場CROの手の届かない数字です。研究グループはシリカビーズ乾燥とラクトース安定剤を使用して試薬コストを400分の1に削減することを実証しましたが、ハードウェア価格は下がりません。プラットフォームベンダーは液体ハンドリング、サーマルサイクリング、インライン分析を使用量課金形式で統合したモジュラースキッドをリリースしていますが、採用は資源制約設定での融資モデルとより明確なROIケースに依存します。
セグメント分析
製品別：ライセートシステムが市場基盤を牵引
ライセートシステムは2024年収益の67.12%を占め、無細胞タンパク質発現市場規模をプロセスコアで支えています。大腸菌ライセートは成熟した発酵ノウハウと線形スケーラビリティを活用するため優勢であり、小麦胚芽抽出物は真核タンパク質の優れた折りたたみを提供し、構造研究に不可欠なパラメーターです。ウサギ網状赤血球と昆虫細胞ライセートは、哺乳動物またはバキュロウイルス翻訳機構がネイティブ生物学への付加的真正性を提供する専門ニッチを占めています。ヒト細胞ライセートは容量制約がありますが、ネイティブ生物学を反映する翻訳後修飾に対してプレミアム価格を命じます。
プレブレンドエネルギーミックスと強化シャペロンカクテルを中心とした標準化は、最も急成長しているサブセグメントである年平均成長率8.56%のアクセサリー・消耗品に向けて価値獲得をシフトしています。試薬は現在、生涯運用コストのほぼ40%を占め、サプライヤーに年間化された収益ストリームを創出しています。使い捨て反応カートリッジと凍結乾燥エンハンサーペレットはワークフロー再現性を簡素化し、高スループット自動化ラインと無細胞タンパク質発現市場を支える分散製造サイトにとって魅力的な特徴です。
発現方法別：翻訳優勢が連結システムチャレンジに直面
翻訳専用キットは2024年売上の56.65%を占め、mRNAテンプレートライブラリとのシンプルさと整合性が支持されました。コドン最適化、開始因子、リボソームポージングの精密制御を可能にし、分析規模でのタンパク質バリアント研究に価値があります。しかし、連結転写翻訳システムは、DNA直接インプットからのコスト優位性とワークフロー工程の縮小により年平均成長率9.71%で拡大しています。プラスミドクローニングをスキップする直鎖DNAプロトコルはさらにターンアラウンド時間を短縮し、AI誘導パラメータスイープはマグネシウム、NTP、アミノ酸濃度を同時に最適化します。
この収束は細胞標準の代謝負担や時間ペナルティなしに収率を細胞力価に近づけています。高スループット施設がマイクログラムあたりのコストと速度メトリクスを追求する中、連結システムはボリュームシェアを吸収する構えであり、より広い無細胞タンパク質発現市場内での製品レベル競争を激化させています[3]Jacob T. Rapp, Self-driving laboratories to autonomously navigate the protein fitness landscape,
Nature Chemical Engineering, nature.com。
用途別：高スループット生産がリードしながらワクチン開発が加速
高スループット生産は無細胞タンパク質発現市場の2024年収益の32.21%を維持し、並列で数百のバリアント発現を必要とするライブラリスクリーンと酵素工学プログラムからの需要に支えられています。ライセート反応のオープンな性質により、合成補因子、同位体標識、非標準アミノ酸の直接添加が可能で、生細胞では閉じられた調査窓を開きます。
ワクチン・治療薬開発は年平均成長率9.86%で最も急成長している用途です。このセグメントは宿主細胞に不適切な溶解毒素とタンパク質複合体を製造する無細胞能力を活用し、開発タイムラインを数週間に短縮します。GMP適格抗体薬物複合体ランなどの規制マイルストーンは、臨床適合生産準備を強調しています。免疫個別化戦略が進歩する中、無細胞システムは迅速ターンアラウンドバッチを支え、無細胞タンパク質発現市場への中心性を強化すると期待されています。
注記: すべての個別セグメントのセグメントシェアはレポート購入時に利用可能
エンドユーザー別：製薬優勢がCRO成長にチャレンジされる
製薬・バイオテクノロジー企業は2024年支出の55.15%を占め、外部細胞株開発への依存を排除し、リード分子を迅速化するため社内無細胞スイートを統合しています。学術機関は方法開発と学生訓練のための試薬需要の安定したベースラインを維持しています。
しかし、受託研究・製造機関は、バイオファーマアウトソーシングが加速する中、年平均成長率9.55%を示しています。CROは無細胞スキッドの短いセットアップ時間とプラグアンドプレイ属性を活用し、2週間のリードタイムで発現サービスを提供し、数か月の細胞培養プロセスに対する競争優位性を提供します。標準作業手順と検証済みQCアッセイが現在多くの市販キットに付属し、CRO参入の技術的障壁を下げ、無細胞タンパク質発現市場のグローバルフットプリントを拡大しています。
地域分析
北米は無細胞タンパク質発現市場の2024年収益の41.44%を維持し、連邦資金メカニズム、深い合成生物学ベンチャープール、新規製造技術を承認する規制環境に支えられています。FDAの先進製造ルートに関する明確性は業界の信頼を機械化し、Boehringer IngelheimとSutro Biopharmaの商業ADCランなどのスケールアップパートナーシップを引き起こしました。
アジア太平洋地域は2030年まで年平均成長率9.21%で最も急速に拡大している地域です。シンガポールのmRNAがんワクチンパイロットプラント投資と韓国のグローバルワクチンハブという明確な政策目標が、迅速でモジュラーな生産への地域需要を推進しています。細胞・遺伝子治療に対する中国の新興フレームワークと、日本のGMP透明性重視がさらに採用を刺激しています。アジア人口内の遺伝的多様性もまた、無細胞アジリティに大きく依存する個別化ワクチンキャンペーンを促進しています。
欧州は、ポイントオブケアATMP生産を促進するMHRAモジュラー製造規制に支えられて着実に進歩し、分散型無細胞ユニットに自然に適合しています。持続可能性の必須条件と動物成分フリーインプットの好みは、プラットフォームの試薬プロファイルと共鳴し、その地域受容を高めています。RNAベース治療技術移転プログラムなどの国境を越えた協力が増殖し、無細胞タンパク質発現市場における地域の役割を強化しています。
競争環境
競争分野は中程度に分散しています。統合システムベンダーは独自のライセート調製、高密度エネルギーミックス、完全密閉ロボットベンチを通じて差別化しています。上位プレーヤーは消耗品、データ分析モジュール、規制文書をバンドルして継続的試薬売上を確保しています。最近の特許出願は連続ライセート製造、シャペロン工学、センサーベースリアルタイム反応制御に焦点を当てています。
戦略的アライアンスが主要なスケールベクターになっています。Sutro BiopharmaのBoehringer Ingelheimへの技術移転は、商業バッチ量での GMP無細胞製造の概念実証を提供し、従来のステンレス鋼市場を動揺させました。GSKとElegenの取引は、アウトソースされた無細胞DNAとmRNA供給に対する大手製薬の食欲を示し、NucleraのAPAC流通ネットワークはベンチトップ自動化システムの地理的リーチを広げています。フィールド展開可能診断と環境モニタリングでホワイトスペース機会が残存し、凍結乾燥カートリッジが低インフラタンパク質リードアウトを提供でき、無細胞タンパク質発現市場内で新しい利益プールを提供しています。
無細胞タンパク質発現業界リーダー
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Thermo Fisher Scientific Inc.
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Promega Corporation
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Merck KGaA (Sigma-Aldrich)
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Takara Bio Inc.
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New England Biolabs
- *免責事項:主要選手の並び順不同
最近の業界動向
- 2025年5月：NucleraはAPACと中東全域で流通ネットワークを確立し、その無細胞製品ラインに対する地域技術サポートを提供しました。
- 2025年4月：Nucleraはデジタルマイクロフルイディクスを介して48時間以内に発現と精製を可能にする膜タンパク質ワークフローでeProtein Discoveryシステムを拡張しました。
- 2025年1月：Sutro BiopharmaとBoehringer Ingelheim BioXcellenceは、Sutroの無細胞プラットフォームを使用したルベルタマブ・タゼビブリンの商業規模製造成功を発表しました。
- 2024年10月：NucleraはElevage Medical Technologiesが主導する7500万米ドルの資金調達ラウンドを完了し、米国と欧州でのベンチトップ無細胞発現システムの商業化を加速しました。
グローバル無細胞タンパク質発現市場レポート範囲
このレポートの範囲によると、無細胞タンパク質発現またはin vitroタンパク質合成は、細胞培養や生細胞を使用せずに、細胞溶解液溶液での組換えタンパク質の産生を含むプロセスです。無細胞タンパク質発現は、大腸菌、ウサギ網状赤血球、小麦胚芽、ヒト細胞、昆虫細胞などの異なる細胞溶解液を使用して実行できます。
無細胞タンパク質発現市場は製品、発現方法、用途、エンドユーザー、地域によってセグメント化されています。製品別では、市場はアクセサリー・消耗品とライセートシステムにセグメント化されています。ライセートシステムは大腸菌ライセート、小麦胚芽抽出ライセート、ウサギ網状赤血球ライセート、昆虫細胞ライセート、ヒト細胞ライセート、その他のライセートシステムにさらに二分されています。発現方法別では、市場は連結転写翻訳と翻訳にセグメント化されています。用途別では、市場は酵素工学、高スループット生産、タンパク質標識、タンパク質-タンパク質相互作用研究、ワクチン・治療薬開発、その他の用途にセグメント化されています。エンドユーザー別では、市場は製薬・バイオテクノロジー企業、学術・研究機関、CRO・CDMO、その他のエンドユーザーにセグメント化されています。地域別では、市場は北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、南米にセグメント化されています。レポートは上記セグメントの価値（USD百万）を提供します。
| アクセサリー・消耗品 | |
| ライセートシステム | 大腸菌ライセート |
| 小麦胚芽抽出ライセート | |
| ウサギ網状赤血球ライセート | |
| 昆虫細胞ライセート | |
| ヒト細胞ライセート | |
| その他のライセートシステム |
| 連結転写翻訳 |
| 翻訳 |
| 酵素工学 |
| 高スループット生産 |
| タンパク質標識 |
| タンパク質-タンパク質相互作用研究 |
| ワクチン・治療薬開発 |
| その他の用途 |
| 製薬・バイオテクノロジー企業 |
| 学術・研究機関 |
| CRO・CDMO |
| その他のエンドユーザー |
| 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 | |
| その他の欧州 | |
| アジア太平洋 | 中国 |
| 日本 | |
| インド | |
| オーストラリア | |
| 韓国 | |
| その他のアジア太平洋 | |
| 中東・アフリカ | GCC |
| 南アフリカ | |
| その他の中東・アフリカ | |
| 南米 | ブラジル |
| アルゼンチン | |
| その他の南米 |
| 製品別 | アクセサリー・消耗品 | |
| ライセートシステム | 大腸菌ライセート | |
| 小麦胚芽抽出ライセート | ||
| ウサギ網状赤血球ライセート | ||
| 昆虫細胞ライセート | ||
| ヒト細胞ライセート | ||
| その他のライセートシステム | ||
| 発現方法別 | 連結転写翻訳 | |
| 翻訳 | ||
| 用途別 | 酵素工学 | |
| 高スループット生産 | ||
| タンパク質標識 | ||
| タンパク質-タンパク質相互作用研究 | ||
| ワクチン・治療薬開発 | ||
| その他の用途 | ||
| エンドユーザー別 | 製薬・バイオテクノロジー企業 | |
| 学術・研究機関 | ||
| CRO・CDMO | ||
| その他のエンドユーザー | ||
| 地域別 | 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 | ||
| その他の欧州 | ||
| アジア太平洋 | 中国 | |
| 日本 | ||
| インド | ||
| オーストラリア | ||
| 韓国 | ||
| その他のアジア太平洋 | ||
| 中東・アフリカ | GCC | |
| 南アフリカ | ||
| その他の中東・アフリカ | ||
| 南米 | ブラジル | |
| アルゼンチン | ||
| その他の南米 | ||
レポートで回答される主要質問
2025年の無細胞タンパク質発現市場規模はどの程度ですか？
無細胞タンパク質発現市場規模は2025年にUSD 3億1175万であり、2030年まで年平均成長率8.16%でUSD 4億6143万に達すると予測されています。
無細胞タンパク質発現内で最も急成長しているセグメントはどれですか？
アクセサリー・消耗品は、ラボが標準化ワークフローを拡張する中、製品カテゴリー中最速の年平均成長率8.56%で拡大しています。
無細胞タンパク質発現収益の主導地理的地域はどこですか？
北米は強力なバイオテクノロジーインフラと支持的な規制パスのおかげで2024年収益の41.44%を占めています。
なぜCROは無細胞タンパク質発現プラットフォームを採用しているのですか？
CROは無細胞システムに依存し、細胞ベース方法の数か月に対して2-4週間でタンパク質発現プロジェクトを提供し、年平均成長率9.55%の成長優位性を獲得しています。
無細胞技術は個別化ワクチン開発にどのように利益をもたらしますか？
無細胞タンパク質発現は室温安定性のある患者特異的ワクチンドーズをUSD 1以下で可能にし、パンデミック対応と腫瘍学プログラムを加速します。
市場拡大の主要なボトルネックは何のままですか？
大容量ライセート一貫性と供給可用性が主要な制約のままであり、予測年平均成長率インパクトを1.1%削減しています。
最終更新日:
