シングルセルRNAシーケンスの自信を築く初心者ガイド
シングルセルRNAシーケンスとは？
シングルセルRNAシーケンス（scRNA-seq）は、個々の細胞における全転写産物の遺伝子発現を測定する技術です。これにより、複雑な組織内で細胞がどのように機能し、相互作用するかを詳細に把握できます。個々の転写産物をその起源である細胞にまで遡ることで、研究者は高度に不均一なサンプル内でユニークな遺伝子発現プロファイルを特定することが可能となり、従来の方法では見逃されがちな希少な細胞種や動的な細胞状態を明らかにすることができます。例えば、複数の細胞の遺伝子発現を平均化するバルクRNAシーケンスを使用して致命的な腫瘍を解析する研究者は、治療抵抗性を持つ少数の細胞群を見逃し、それによって潜在的な薬剤標的を見過ごしてしまう可能性があります。 簡単に言えば、scRNA-seqはより高品質なデータと深い洞察を提供し、研究の影響力を高めることができる技術です。
シングルセル技術が研究にどのように役立つのか？
疾患バイオマーカーとメカニズムの特定
健康組織および疾患組織の包括的なマルチオミックス単一細胞アトラスを構築し、疾患特異的な細胞や細胞状態を特定します。
Single-cell atlas reveals correlates of high cognitive function, dementia, and resilience to Alzheimer's disease pathology
Researchers created a cellular atlas of Alzheimer's disease, identifying markers of cognitive resilience and potential therapeutic targets for dementia.
不均一な集団における細胞特異的な応答を理解
数千から数百万の細胞にわたるサンプルの完全な多様性を捉えます。
An autocrine signaling circuit in hepatic stellate cells underlies advanced fibrosis in nonalcoholic steatohepatitis
The authors uncovered 68 receptor-ligand interactions in hepatic stellate cells, revealing their role in fibrosis in nonalcoholic steatohepatitis and identifying drug targets.
細胞プロセスのダイナミクス
時間経過による細胞状態の変化を追跡し、発生経路、疾患進行、免疫応答を明確化します。
Transcriptional signatures associated with persisting CD19 CAR-T cells in children with leukemia
Scientists tracked leukemia patients over five years, using scRNA-seq to identify a persistent signature in long-lived CAR T cells, explaining their durable therapeutic effects.
細胞間相互作用
腫瘍微小環境におけるリンパ球と標的細胞の相互作用など、細胞間の相互作用を探索します。
Ovarian cancer immunogenicity is governed by a narrow subset of progenitor tissue-resident memory T cells
Cancer researchers revealed that only a small subset of tissue-resident T cells interacted with tumor cells in ovarian tumors analyzed with scRNA-seq, suggesting limited immune-tumor interaction and the need for targeted therapies.
新規細胞種や細胞状態の特定
高い細胞回収率と希少な転写産物や低RNA含量細胞の高感度検出により、既知のマーカーでは捕捉または検出が困難なデータにも自信を持つことができます。
Single-cell systems pharmacology identifies development-driven drug response and combination therapy in B cell acute lymphoblastic leukemia
Researchers discovered previously unrecognized tumor-specific cell types in lung cancer, offering insights into the molecular differences between subtypes and their prognoses.
シングルセルの強力で多様な可能性を体感
世界中の研究者が、10x GenomicsのChromiumシングルセルアッセイを活用して、さまざまな研究分野の重要な課題にどのように答えてきたかをご覧ください。
シングルセルRNAシーケンスの利点とは？
| scRNA-seq | バルクRNAシーケンス | マイクロアレイ | フローサイトメトリー | IHC（免疫組織化学）またはIF（免疫蛍光法） | |
| 利点 | シングルセルレベルでの全転写産物プロファイリングが可能（集団データの平均化ではない） 高解像度の洞察で希少な細胞種や動的な細胞状態を捉える 感度が高まり、新規遺伝子や細胞種、希少集団を発見可能 | サンプルレベルでの全転写産物プロファイリングが可能で、多数の細胞の遺伝子発現を平均化 データの複雑さが低いため、ワークフローや解析が簡単 コストとシーケンスの深さが低く、集団レベルの洞察に特化 | 関心のある特定の遺伝子の発現レベルを定量化 数千の遺伝子を同時に解析可能 優れた検証ツール 大規模研究において高いコスト効率 | 複数のマーカーを同時に測定可能 1秒間に数千の細胞を高スループットで解析 実験ごとのコストが最も低い | 少量の試薬で実施可能な手頃なプロセス 遺伝子発現の組織コンテキストを確認可能 |
| 課題 | バルク測定と比較して高コストと見なされる場合がある 専門的な解析が必要となる場合が多い 希少な特徴を捉えるためにディープシーケンスが必要になることがある | 細胞集団平均化により細胞の不均一性が見えない 低解像度のため、希少または新規の細胞集団の検出が制限される 感度が低く、低レベルの転写産物を見逃す可能性がある 専門的な解析ソフトウェアツールが必要 | 細胞集団平均化により細胞の不均一性が見えない 関心のある遺伝子を事前に知る必要がある 1回の実験に高コストがかかる 感度が低く、動的範囲が狭い | 既知の細胞表面タンパク質に基づく事前定義された細胞カテゴリーに制限される 高価で専門的な装置が必要で、維持コストも高い場合がある 複雑なサンプルではデータ解析が難しいことがある | 抗体の特異性が変動する可能性がある（非特異的な染色の可能性があるため、抗体の検証が必要 結果の定量化が困難な場合がある 複数の手順を要するため、高価な機器が必要 |
シングルセルRNAシーケンスが研究にどのようにユニークな利点をもたらすのか？
既存の手法との類似点を学びながら、それらの手法では見逃されがちな高解像度の洞察を得ることができます。
シングルセル技術が複雑さやコストを増やさずに研究を向上させる方法とは？
❌ シングルセル技術はコストがかかる
✅ Chromiumシングルセルはパフォーマンスを犠牲にすることなく、予算に合わせてカスタム化が可能
コストは特にバルクRNAシーケンスを使用している新規ユーザーにとって大きな障壁となることがあります。しかし、サンプルごとの低コストは長期的な節約に必ずしもつながりません。高解像度のデータが得られない場合、新しい細胞種やプロジェクトの進展に重要な低レベルの転写産物を見逃す可能性があります。それは、高インパクトジャーナルでの発表の機会を逃すことにもつながりかねません。 10x Genomicsを使用することで、より高品質なデータ、エラーの削減、そして最初から正しい結果を得るための信頼性を手に入れることができます。 アプリケーションによってはサンプルあたりわずか10万円台という低コストで、他のシングルセル技術では実現できない高解像度の結果を得られます。特に、最大95％の有効リード率でより多くの遺伝子を検出し、シーケンスコストを抑えることが可能です。また、データ量が増えても複雑さは増加しません。無料の解析パイプラインを使えば、バイオインフォマティクスの経験がなくても簡単に解析を始められます。さらに、世界中の1,000以上のコアラボネットワークを活用することで、初期投資やリスクを最小限に抑えることができます。
❌ シングルセル技術は新鮮なサンプルでしか使用できない
✅ Chromium シングルセルは、新鮮なサンプルだけでなく、凍結および固定されたサンプル、さらにはFFPEにも対応
Chromiumプラットフォームは40以上の実証済みプロトコルと、新鮮、凍結、固定サンプル（FFPEを含む）における確かなパフォーマンスで、あらゆる研究課題に自信を持って対応します。 Chromium シングルセルに対応するサンプルタイプ：新鮮組織、フローソートされた細胞、凍結組織、固定されたヒトPBMC（末梢血単核細胞）、FFPE組織、固定された全血、PFA固定組織、DSP/メタノール固定、細胞懸濁液、オルガノイド、核懸濁液
❌ シングルセルのワークフローは複雑で時間がかかる
✅ 実績あるワークフローはシンプルで、自動化により作業時間を最小限に低減
どの実験でも、サンプル調製、アッセイの実行、データ解析といういくつかの主要なステップに分けることができます。scRNA-seqも例外ではありません。10x Genomicsの最適化されたプロトコール、実証済みのパフォーマンス、装置サポート、直感的な解析パイプラインにより、scRNA-seqは経験の有無に関係なく、誰でも簡単に始められます。 シングルセルワークフローの最も重要なステップを自動化することで、数千の細胞を数分で分画化し、わずか3〜4時間の作業で完了します。これにより、手動ワークフローで必要なピペッティングによるエラーを最小限に抑えます。また、共通施設を通じて簡単にアクセス可能なワークフローは、シンプルなプッシュボタンインターフェースを備えています。
❌ シングルセルデータの解析は難しく、バイオインフォマティシャンを雇うかコラボレーションする必要がある
✅ 解析は直感的で簡単で、専門知識は必要なし
データ解析は、特にバイオインフォマティクスの経験がない場合、困難で圧倒されることがあります。そこで、10x Genomicsでは解析を簡略化するソリューションを開発しました。使いやすい解析ツールとパイプラインを使用して、研究者がデータを処理、視覚化、探索しやすくしています。
業界標準の解析パイプライン
10x Genomics Cloud Analysisは、解析パイプラインをシンプルウェブインターフェースで効率化し、90分以内でデータを処理します。しかも無料でご利用いただけます。
❌ この技術の導入には、相当な技術トレーニングと追加リソースが必要だ
✅ エンドツーエンドのサポートにより、導入が簡単で、長期的な成功をサポート
10x Genomicsの技術専門家は、実験計画から解析まで、あらゆるステップでサポートします。さらに、1,000以上の共通施設と8,000本以上の論文を持つ研究コミュニティに支えられているため、常に頼れる仲間がいます。社内の専門家、信頼できる共通施設、そして活気ある研究コミュニティを通じて、成功に必要なすべてが揃っています。
信頼性の高いワークフローのための包括的なリソース
ユーザーガイド、プロトコール、ハウツービデオ、解析ガイドなど、幅広いリソースにアクセスして、サンプルタイプやリードアウトを問わず、最重要な研究課題に自信を持って答えられるようにしましょう。
10x Genomicsで利用可能なシングルセルアッセイは何ですか？
Flex Apex 遺伝子発現
タンパク質をコードする遺伝子
FFPEや全血などの幅広いサンプルタイプに対応
柔軟なワークフローの固定およびバッチ処理
実験ニーズに基づいたカスタム化されたコンテンツ
製品ラインナップ
Flex Apex 遺伝子発現
ユニバーサル遺伝子発現
全転写産物の網羅的カバレッジ（逆転写ベース）
最も広範なマルチオミクスオプションと多様な種への対応
アイソフォーム、長鎖非コードRNAなどの検出
エピクロマチン
細胞ごとにエピゲノムの全体像を明らかに
シングルセルレベルでクロマチンアクセシビリティを解析
同一の核から遺伝子発現とオープンクロマチンのデータを直接リンク
アッセイの比較
Chromium シングルセルアッセイを、対応する生物種とサンプル、マルチオミックス機能、スループット、解像度、マルチプレックスオプション、対応機器などで比較してください。