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スケーラブルなプロテオミクスのためのラボの新たな最良のパートナー:Illumina Protein Prep

プロテオミクスは、研究者が生物学的探索を進める上で不可欠なものとなりつつある

スケーラブルなプロテオミクスのためのラボの新たな最良のパートナー:Illumina Protein Prep
Fiona Kaper is Illumina's VP of Assay R&D
2025年12月11日
イルミナ、アッセイR&D担当バイスプレジデント、Fiona Kaper

 

先月はイルミナにとって重要なマイルストーンとなりました。プロテオミクスコミュニティのフラッグシップイベントであるThe Human Proteome Organization(HUPO)World Congressで、強力な質量分析(MS)と、人々の健康を前進させるという共通のミッションを掲げ、初めてのプレゼンテーションを行いました。マルチオミクスのビジョンを強化し、Illumina Protein Prepの発売を祝う上で最適なステージとなりました。

プロテオミクスの次章
質量分析は、長きにわたり、プロテオミクスが基礎となるマルチオミクス研究を可能にする重要なテクノロジーとして考えられてきました。現在、多くのアプリケーション、特に探索研究のためのさまざまなプロテオームおよびゲノムマッチングプロジェクトのための大規模戦略では、次世代シーケンサー(NGS)ベースのプロテオミクスと質量分析を統合することにより、バイオマーカーと薬物ターゲットの探索および解析に対する総合的な視点が生まれています。Illumina Protein Prepのスループット、感度、幅広いダイナミックレンジ、9,500を超えるタンパク質ターゲットの大規模な探索パネルにより、血漿プロテオームの大規模スクリーニングが可能となります。その後に質量分析法を用いて同定された候補物質を確認・検証する際には、探索力をさらに増幅させることが可能です。

当社のビジョンはシンプルです。次世代プロテオミクス研究を誰もが利用可能で相互運用可能なものにすると共に、あらゆる研究室でシームレスなマルチオミクスデータ統合を実現することです。今日、多くの研究者は、コンテンツとパフォーマンス、深度とスループット、またはコストと研究規模の間に大きなトレードオフに直面しています。当社は、イルミナのエコシステムにプロテオミクスを導入することで、これらの障壁を取り除くことを目指しています。拡大したパネルコンテンツ全体で一貫した高品質の結果を提供することにより、複雑なワークフローを自動化し、コスト効率の高い大規模な探索を可能にします。

その目的は、サイエンティストが妥協することなく、深さと幅の両方で生物学を探求できるようにすることにあります。

今日、研究者は可能性の範囲を広げています。ゲノミクスのみに固執する考え方から、より広範なプロテオミクスの受容へと移行する動きが強まっています。イルミナは、プロテオミクスを拡張可能で、アクセスしやすく、統合されたものにするという取り組みを通じて、この変革を主導しています。

拡張性を追求し、探索を促すために設計されたソリューション:Illumina Protein Prep
Illumina Protein Prepは、次世代シーケンス(NGS)プラットフォームを通じて利用可能な血液プロテオームの広範な解析を提供します。高速のワークフローは、わずか2.5日で結果を出し、業界トップのパフォーマンスで精確な結果が得られます。

Illumina Protein Prepの早期アクセスプログラムの開始以来、目覚ましい成果を上げており、世界16か所の拠点と40社以上のお客様によって40,000件以上のサンプルが処理されています。当社のワークフローにより、さまざまな規模のラボが探索におけるボトルネックを克服できるようになります。

イルミナのタンパク質調製と質量分析によるプロテオミクスの進歩
最近になって、シドニー大学質量分析コアラボでは、代謝疾患患者を対象とした食事介入に焦点を当てた臨床試験の血漿サンプルを分析するために、Illumina Protein Prep を用いた初の実用研究が実施されました。HUPO では、同施設の学術ディレクターであるProfessor Stuart Cordwell, PhDから、初期の研究結果についてお聞きすることができました。このアッセイでは、コホートレベルでの大きな違いが明らかになり、複数の有望な新規タンパク質候補の検証につながりました。

この手法の最も強力な側面の一つは、研究者の現状に即して対応する点にあります。NGS解析結果の親しみやすさを活用することで、十分な技術的訓練を必要とせずにプロテオミクスを身近なものにしています。これまで質量分析に注力してきたチームにとって、NGSベースのプロテオミクスアッセイをより有意義かつ大規模に活用する道が開かれました。

プロテオミクスによって世界中で新たな探索が進む
ゲノム研究にプロテオミクスを加えることで、疾患分類の精度を高め、特にこれまで診断されていなかった患者での新たな発見を進めることができます。

Genomics Englandは、大規模ゲノム研究にプロテオミクスを統合する先駆的な取り組みをリードする、当社の早期アクセスパートナーです。彼らは、100,000 Genomes Projectにおける拡張マルチオミクス研究の一環として、Illumina Protein Prepを用いて、希少疾患カテゴリー全体にわたる疾患特異的なプロテオミクスシグネチャのプロファイリングを行っています。その結果として、これまで未診断の患者においてゲノミクスとプロテオミクスを統合すると、疾患分類が 7.5% 増加することが明らかになりました。彼らの拡大研究は、特定の疾患カテゴリーにおける差異的に豊富なタンパク質の初期探索および知見を検証することを目的としています。

また、シンガポールのPRECISE-SG100Kのような集団規模の研究において、プロテオミクスの力が発揮されつつあることも確認されています。このチームは、歴史的に過小評価されてきた集団の疾患メカニズムをより深く理解するという使命の一環として、Illumina Protein Prepを用いて10,000の血漿サンプルを解析しています。これは、より公平なプレシジョンメディシンを推進するための早期プロテオミクスプロファイリングプロジェクトに基づいています。これは、プロテオミクスが多様な生物群集において遺伝的変異とタンパク質発現の間の隔たりを埋める方法を示した説得力のある事例といえます。

重要な技術的差別化の要因
Illumina Protein Prepを際立たせる機能は、そのシンプルさとパワー。SOMAmer試薬をイルミナのエコシステムに統合することで、マルチプレックス機能と再現性を提供し、大規模な信頼性の高いタンパク質検出を可能にします。NovaSeqシステムは、費用対効果の高いハイスループットシーケンスを実現します。Illumina Connected Multiomics (ICM) により、プロテオームデータを他の「オーム」(ゲノミクス、トランスクリプトミクス) と統合し、洞察をまとめることができます。

当社は今年後半に、RNA-プロテオームのペア解析パイプラインをリリース予定です。シスおよびトランスpQTL検出をサポートします。これらのイノベーションは、研究者がより大きな疑問を投げかけ、より明確な答えを得ることを支援することを目的としています。

マルチオミクスの未来はここから始まる
イルミナは、プロテオミクス解析のビジョンと統合マルチオミクスデータ洞察の未来を完全に実現するための基盤を構築しています。Illumina Protein Prepを当社のマルチオミクスエコシステムに統合することで、研究者が妥協することなく革新的な知見を明らかにできるよう配慮しています。

イルミナのマルチオミクスイノベーション ロードマップの詳細については、最新情報をご覧ください

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