In-Vitro肺モデル市場規模と予測 2021年～2031年、世界と地域のシェア、動向、成長機会分析レポート：タイプ別、用途別、エンドユーザー別、地域別

In-Vitro肺モデル市場規模は、2024年の4億4,635万米ドルから2031年には15億3,011万米ドルに達すると予測されています。同市場は、2025～2031年の間にCAGR 19.4％を記録すると推定されます。市場成長を促進する主な要因としては、呼吸器疾患の急増、動物実験に代わるIn-Vitro肺モデルの採用増加などが挙げられます。さらに、腫瘍学における3D培養とAIの応用は、予測期間中に市場を押し上げる可能性が高いです。しかし、熟練した専門家の不足は市場の抑制要因の一つです。

Global Initiative on Chronic Obstructive Lung Disease（慢性閉塞性肺疾患に関する世界・イニシアティブ）が発表した報告書によると、閉塞性肺疾患（COPD）に罹患している人は6,500万人に上り、毎年300万人近くがこの疾患で死亡しており、世界第4位の死亡原因となっています。2023年のアメリカ肺協会のデータによると、～3,400万人のアメリカ人が喘息やCOPDなどの慢性肺疾患に罹患しています。2022年には、米国の人口の4.6％にあたる～1,170万人の成人がCOPDと診断されました。2020年にEuropean Respiratory Journalに掲載された論文によると、3,658万人の欧州人がCOPDに罹患していると報告されており、2050年には4,945万人に達すると予測されており、相対的に35.2％増加することになります。発展途上諸国での喫煙の普及と高所得諸国での高齢化に伴い、COPD有病率は今後40年間で上昇すると予測されています。世界保健機関（WHO）の推計によると、COPDは2030年までに世界の主要な死因のひとつとなり、2060年までにCOPDおよび関連疾患による死亡者は年間540万人を超えると推定されています。

そのため、呼吸器疾患は、疾患のメカニズムを理解し、効果的な治療法を開発するための高度な研究モデルの需要に拍車をかけています。

精密切断肺スライス（PCLS）のような試験管内肺モデルは、気道収縮や炎症の研究を可能にし、喘息やその他の呼吸器疾患に対する新規治療標的の評価を容易にします。ラングオンチップは、ヒトの肺の生理的状態を再現するために開発されました。ミシガン大学の"lung-on-a-chip "デバイスは、微細な流路を持つプラスチックチップ上で培養したヒト肺組織細胞を用いて肺の中の状態をシミュレートし、疾患に対する新たな知見を提供するものです。このように、効果的な治療や研究モデルに対する需要の高まりが、試験管内肺モデル市場の成長を後押ししています。

さらに、二次元（2D）細胞培養や単層培養は、費用対効果が高く、スループットが高く、複製が容易で、結果の解釈がしやすいため、細胞生物学において疾患の研究や薬剤スクリーニングに広く用いられています。しかしながら、生きた患者の腫瘍の3次元腫瘍微小環境（TME）に存在する動的相互作用の複雑なネットワークを再現するには不十分です。この側面は、がんの挙動や薬物反応をモデル化したり、患者の生検からがん細胞株を分離して2次元培養で維持したりする能力を制限しています。従来の2次元細胞培養は基礎的なものではあるが、in vivoでの肺がんを特徴づける複雑なTMEと細胞相互作用を再現するには不十分です。がん研究が進歩するにつれ、動物モデルの作成に利用される動物の数も増えています。これらの動物にはマウス、ラット、その他の類似種が含まれます。しかしながら、動物モデルは前臨床試験で得られた知見を効果的な臨床治療に結びつける成功率が低いです。このような限界に対処するため、研究はより生理学的に適切なヒトIn-Vitroモデル（3D細胞培養モデル）-スフェロイド、オルガノイド、腫瘍細胞、マイクロ流体システムなど-に移行しつつあり、これらは臨床で観察されるTME、遺伝子発現、薬物応答をよりよく模倣しています。これらのモデルは、特に肺がん研究において、薬剤の有効性を検証し、前臨床試験を改善するために不可欠です。薬剤スクリーニングにおける3Dモデルの統合は、2D培養から得られた知見を検証し、抗がん剤の効果を評価するために不可欠です。このようなアプローチは、がん治療薬のスクリーニングに有益であることが証明されており、肺がん研究と治療開発の将来を形作る極めて重要なツールとして台頭してきています。肺がん薬理学研究における3D細胞培養モデルの使用は、肺疾患の理解と治療に対するアプローチのパラダイムシフトを意味します。

競合企業別分析では、製品ポートフォリオ（製品満足度、製品の特徴、入手可能性）、最近の市場動向（合併・買収、新製品の上市・強化、投資・資金調達、受賞、合意、提携・協力、認知、拡大）、競合情勢のより良い意思決定と理解を助ける地理的プレゼンスに基づいて、試験管内肺モデル市場を評価・分類しています。本レポートでは、世界の試験管内肺モデル市場における主要ベンダーの最近の重要な動向と革新について深く調査しています。主な市場企業は、MatTek Corp、Lonza Group AG、Emulate, Inc、CN Bio Innovations Ltd、PromoCell GmbH、Charles River Laboratories International Inc、MIMETAS BV、InSphero AG、Organovo Holdings Inc、Draper, Inc、Epithelix、AlveoliX AG、American Type Culture Collection（ATCC）です。

タイプによって、市場は3Dモデルと2Dモデルに分けられます。3Dモデルは、2024年にIn-Vitro肺モデル市場で最大のシェアを占め、2024～2031年に最も高いCAGRを記録すると予測されています。

3D肺モデルは、ヒト肺組織の複雑な構造と細胞相互作用を正確に再現しています。生理学的な関連性が強化されているため、創薬、毒性試験、疾患モデリングに非常に有用です。3D肺モデルの主な種類には、スフェロイド、オルガノイド、精密切断肺スライス（PCLS）などがあります。3Dモデルでは、細胞は3次元構造内で培養されるため、従来の2Dモデルにはない利点があります。これらのモデルは、肺の構造や微小環境を忠実に再現しており、生理学的条件の正確なシミュレーションが可能です。その結果、3Dモデルを用いた薬物・治療研究は、2Dモデルや動物モデルから得られた結果よりも正確で信頼性の高い結果をもたらす傾向があります。

In-Vitro肺モデル市場は用途別に、創薬・毒性研究、生理学的研究、再生医療、その他に区分されます。2024年のIn-Vitro肺モデル市場では、創薬・毒性研究分野が最大のシェアを占めています。

エンドユーザー別では、In-Vitro肺モデル市場は製薬・バイオテクノロジー企業、学術・研究機関、その他に区分されます。2024年のIn-Vitro肺モデル市場では、製薬・バイオ企業セグメントが最大シェアを占めています。

In-Vitro肺モデル市場で事業を展開する企業は、さまざまな有機的・無機的戦略を採用しています。有機的戦略には、主に製品上市と製品承認が含まれます。市場で見られる無機的な成長戦略は、買収、提携、パートナーシップです。これらの成長戦略により、市場参入企業は事業を拡大し、地理的プレゼンスを高めるとともに、市場全体の成長に貢献することができます。さらに、買収や提携などの戦略は、顧客基盤を強化し、製品ポートフォリオを拡大するのに役立っています。試験管内肺モデル市場の主要企業による重要な発展の一部を以下に示します。

2024年9月、試験管内ヒト組織の開発を専門とするバイオテクノロジー企業であるMatTek Life Sciences社は、中国を拠点とするライフサイエンス研究所であるCellEx社に同社の器官型ヒト組織をライセンシングすることを発表しました。この戦略的提携は、研究開発、医薬品開発、安全性評価用途におけるヒト組織の進歩と利用における画期的な出来事です。

2023年6月、次世代in vitroモデルのプロバイダーであるエミュレート社は、早期アクセスプログラムを通じてEmulate Chip-A1 Accessible Chipの発売を発表しました。この新しいOrgan-Chipのデザインは、ストレッチやフローといった生体力学的な力を用いて組織と血管のインターフェイスをモデル化したオリジナルのChip-S1を拡張したもので、ユーザーは上皮培養チャンバー内でより厚い組織を作製し、局所投与やエアロゾル化などの薬物治療のオプションを追加することができます。

目次

第1章 イントロダクション

第2章 エグゼクティブサマリー

• アナリスト市場の展望

第3章 調査手法

• 2次調査
• 1次調査
  • 仮説の策定
  • マクロ経済要因分析
  • ファンデーション数値の開発
  • データの三角測量
  • 国レベルのデータ
• 仮定と限界

第4章 In-Vitro肺モデル市場情勢

• PEST分析
• 規制シナリオ

第5章 In-Vitro肺モデル市場：主要市場力学

• In-Vitro肺モデル市場- 主な市場力学
• 市場促進要因
  • 呼吸器疾患の急増
  • 動物実験の代替としてのIn-Vitroモデルの採用増加
• 市場抑制要因
  • 熟練専門家の不足
• 市場機会
  • In-Vitroモデルに対する資金調達と投資の急増
• 今後の動向
  • 腫瘍学における3D培養とAIの応用
• 促進要因と抑制要因の影響

第6章 In-Vitro肺モデル市場：世界市場分析

• In-Vitro肺モデル市場収益、2021-2031年
• In-Vitro肺モデル市場予測分析

第7章 In-Vitro肺モデル市場分析-タイプ別

• 3Dモデル
• 2Dモデル

第8章 In-Vitro肺モデル市場分析-用途別

• 創薬・毒性研究
• 生理学研究
• 再生医療
• その他

第9章 In-Vitro肺モデル市場分析-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
• その他

第10章 In-Vitro肺モデル市場- 地域別分析

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• 欧州
  • ドイツ
  • フランス
  • 英国
  • イタリア
  • スペイン
  • その他欧州
• アジア太平洋
  • 中国
  • 日本
  • インド
  • 韓国
  • オーストラリア
  • アジア太平洋地域のその他諸国
• 中東・アフリカ
  • サウジアラビア
  • 南アフリカ
  • アラブ首長国連邦
  • その他中東とアフリカ
• 中南米
  • ブラジル
  • アルゼンチン
  • その他中南米

第11章 業界情勢

• 新製品開発
• 合併と買収
• パートナーシップと提携
• その他の事業戦略

第12章 競合情勢

• 世界企業シェア分析、2024年

第13章 企業プロファイル

• MatTek Corp
• Lonza Group AG
• Emulate, Inc.
• CN Bio Innovations Ltd
• Merck KGaA
• PromoCell GmbH
• Charles River Laboratories International Inc
• MIMETAS BV
• InSphero AG
• Organovo Holdings Inc
• Draper, Inc.
• TissUse GmbH
• Epithelix
• AlveoliX AG
• American Type Culture Collection（ATCC）

第14章 付録