スケーラブルで柔軟なシングルセルシーケンスワークフローにより、細胞レベルの知見を明らかにし、複雑な生物学を探究し、新たなバイオマーカーを発見します。
シングルセルRNAシーケンス（scRNA-Seq）は、複雑な組織における遺伝子発現を高解像度で解析する手法です。イルミナのシングルセルシーケンスソリューションは、スケーラブルでマイクロ流体デバイスを必要としないワークフローにより、この革新的なアプローチをこれまで以上に利用しやすいものにします。独自のPIPseq（Particle-Templated Instant Partition Sequencing）ケミストリーを採用したイルミナのシングルセルソリューションは、高い性能と使いやすさを両立し、より多くの研究施設でシングルセルシーケンスの活用を可能にします。
PIPseqケミストリーは、他のシングルセルアプローチに伴う予算面または技術面の制約を克服する、スケーラブルなボルテックスミキサーベースのワークフローを提供します。この革新的な手法は、高感度かつ高精度な転写産物検出を可能にし、シングルセル研究者の経験を問わず、発見力を拡大します。
このeBookでは、イルミナのエンドツーエンドのシングルセルソリューションが、より多くの細胞タイプの捕捉、コストの削減、そしてワークフローの簡素化にどのように役立つかをご紹介します。
Illumina Single Cell 3′ RNA Prepは、は、壊れやすい細胞や、固形腫瘍、脳などのミエリンに富む組織といった複雑な組織からの転写産物を高感度に検出することで、新たな発見への道を切り開きます。これらのサンプルは、マイクロ流体ベースの手法では解析が難しい場合があります。
このUCSDの研究では、PIPseqを用いて30種類を超える網膜神経節細胞様ニューロンのサブタイプをシングルセルレベルで分類しました。この成果は、緑内障などの視神経疾患における網膜再生の理解に重要な知見をもたらします。
このUCSFの研究では、PIPseqを用いてシングルセルCRISPRスクリーニングを実施し、遺伝子改変がトランスクリプトーム全体に及ぼす影響をシングルセルレベルで明らかにしました。
本ウェビナーでは、Broad InstituteのSheila Dodge氏が、研究チームがイルミナ Single Cell 3′ RNA Prepを活用してPerturb-seq実験のスケールアップをどのように実現したかについて解説します。これにより、わずか5日間で500万細胞以上を処理し、ゲノムワイドなCRISPR解析による知見を得ることが可能になりました。
難解析な神経系サンプルから大量のシングルセルデータを容易に取得できることには驚かされます。検出される遺伝子数、ダブレットエラー率、ミトコンドリア由来コンタミネーションレベルを含むシーケンス品質は非常に優れており、他の手法と同等の性能を示しています。
PIPseqを活用したこのアプローチは、あらゆる研究者にとって研究手法の選択肢を広げる、非常に大きな価値をもたらすものになると確信しています。
イルミナのシングルセルシーケンスが、免疫学、がん研究、神経生物学、植物生物学などの分野でどのように活用されているかをご覧ください。
UCSFの研究では、共培養したマクロファージと線維芽細胞にIllumina Single Cell 3′ RNA Prepを用い、損傷に伴う線維化に必要な、これらの細胞間の重要なクロストークを明らかにしました。
UCSFの研究では、混合表現型急性白血病サンプルにIllumina Single Cell 3' RNA Prepを用いて、化学療法耐性を示す細胞集団内に存在する細胞の多様性を解析しました。PIPseqにより、標準的な免疫表現型解析では検出できなかった細胞プロファイルが明らかになりました。
NYUの研究では、複数のマウス種および遺伝子型の脳における炎症関連遺伝子を解析するため、Illumina Single Cell 3' RNA Prepを用いて大規模なシングルセル解析（サンプルあたり10万細胞）を実施しました。
UCSFとMemorial Sloan Kettering Cancer Centerの研究者らは、PIPseqを改良した手法を用いて、長期的な造血幹細胞を単離・特性解析しました。長期的な造血幹細胞は、希少かつ不均一な骨髄細胞集団であり、既存の手法では効率的な取得が困難な細胞です。
Max Planck InstituteとUniversity of Georgiaの研究者らは、質量分析とイルミナ Single Cell 3' RNA Prepを組み合わせることで、さまざまな植物組織由来の単一細胞において、4つの天然物クラスに属する16種類の代謝物の濃度を同定して定量しました。
Ramaciotti Centre for GenomicsのDirectorであるDr Martin Smithと、Garvan Institute of Medical ResearchのR&D ScientistであるDr Keyi Jiangが、PIPseqケミストリーを採用したIllumina Single Cell 3' RNA Prepの使用経験を語ります。シンプルなワークフロー、スケーラブルなライブラリー調製、代替プラットフォームと同等の高品質なデータをより低コストで実現する性能、さらに直感的な解析ツールによって、このソリューションが研究をどのように変革したかを動画でご覧ください。
シングルセルデータは、DRAGEN二次解析およびIllumina Connected Multiomicsを用いて解析・可視化できます。これらの強力なソフトウェアツールにより、研究者はシングルセル解析結果を生物学的な文脈の中で解釈し、有意義な知見を導き出すことができます。
シングルセルシーケンスデータは、Illumina Single Cell 3' RNA Prepで生成された生のシーケンスデータの処理に最適化されたDRAGEN Single Cell RNAパイプラインを用いて解析されます。この強力なツールは、リードをリファレンスにアラインメントおよびマッピングし、位置によるソートを行った後、遺伝子との対応付けを実施します。エラー補正後、細胞ごとのユニーク分子数を用いて細胞をフィルタリングし、最終的な発現マトリックスを生成します。その後、結果はIllumina Connected Multiomicsで視覚化されます。
Illumina Connected Multiomicsは、シングルセルシーケンスデータを探索するための、シンプルで使いやすいソフトウェアです。フィルタリング、正規化、次元削減、クラスタリング、細胞分類、差次的発現解析、パスウェイ解析のための組み込みツールにより、シングルセルアッセイから得られる知見を最大化できます。さらに、表現型メタデータを付加することで、より豊かな生物学的コンテキストで結果を解釈できるほか、インタラクティブな2Dおよび3D可視化機能を活用して結果を統合し、比較解析を行うことができます。
ドロップレットベースのシステムとは異なり、PIPseqケミストリーは、エマルションベースのParticle-Templated Instant Partitions（PIPs）を用いて個々の細胞を分離し、バーコード化します。このアプローチにより、高い細胞捕捉効率を維持しながら、複雑なマイクロ流体装置を必要としません。
サンプル調製では、対象となる細胞懸濁液をテンプレート粒子およびオイルと混合し、ボルテックス処理によってテンプレート化エマルションへと分離します。その後、エマルション内で細胞を溶解し、バーコード化されたテンプレートによってmRNAを捕捉します。捕捉された転写産物はcDNAへ逆転写され、シングルセルライブラリーが調製された後、イルミナのNGSシステムでシーケンスされます。
3’ RNAシーケンスでは、Illumina Single Cell Prep（ISCP）T100キットは、主要なシングルセル3′ RNAキットと同じコストで、1回の反応であたり最大5倍多い細胞を処理できるため、より多くのユニークな細胞タイプをより低コストで同定することが可能になります。1
Illumina Single Cell 3’ RNA Prepは、複雑なワークフローやマイクロ流体技術を必要とせずに、シングルセルmRNAの捕捉、バーコード化、およびライブラリー調製を可能にします。イルミナのシーケンスおよびインフォマティクスソリューションと組み合わせることで、Illumina Single Cell 3' RNA Prepは柔軟かつスケーラブルなワークフローを提供し、高性能なシングルセルRNAシーケンスをより多くの研究施設で利用可能にします。
ボルテックスミキサーを用いてテンプレート化エマルジョンを作製し、シングルセルmRNAを捕捉・バーコード化します。
cDNAを生成し、シーケンス用のシングルセルライブラリーを調製します。
研究の規模に応じたNGSシステムでシーケンスを実施します。
シングルセルデータを解析し、視覚化します。
組織調製からデータ解析まで、シングルセルシーケンスのワークフロー全体を1冊で学べます。この33ページのeBookには、技術的なヒント、ワークフローに関する知見、そして実践的な推奨事項が豊富に盛り込まれており、自信を持って研究計画を立てるために役立ちます。
シングルセルシーケンスに革命をもたらす
本eBookをダウンロードして、Illumina Single Cell 3' RNA Prepのケミストリーをご確認ください。このソリューションがどのようにコストを削減し、ワークフローを簡素化し、組織をより包括的に理解するための高品質なライブラリーを提供するのかをご紹介します。
Illumina Connected Multiomicsでシングルセル研究を加速
本チラシをダウンロードして、Illumina Connected Multiomicsがシングルセル研究をどのようにスケールアップできるかをご覧ください。マルチオミクスデータの統合、細胞間関係の可視化、そしてイルミナのツールとDRAGEN解析による発見の加速についてご紹介します。
このオンデマンドウェビナーで、シングルセルバイオインフォマティクスの力をご覧ください。解析の主要なステップ、細胞タイプの分類、さらにt-SNEやUMAPなどの可視化結果の解釈方法について学べます。
ハイスループットなシングルセルCRISPR調製が実現する遺伝子編集研究
AGBT 2025において、イルミナの研究者が単一細胞の遺伝子発現解析を実現する画期的な手法を発表しました。
このオンデマンドウェビナーでは、PIPseq Vが高精度かつ利用しやすいシングルセルシーケンス解析をどのように実現するかをご紹介します。講演者が実際のデータを用いて、ゲノム研究における新たな可能性を解説します。
シングルセルRNA-Seqを用いることで、バルクサンプリングでは見えにくい細胞間の違いを解析できます。ハイスループットおよびロースループットのシングルセルシーケンス手法についてご紹介します。
NGSを活用したシングルセルシーケンスにより、個々のがん細胞のゲノムまたはトランスクリプトームを解析でき、細胞間の違いを高解像度で捉えることができます。
イルミナの空間トランスクリプトミクスは、組織切片の構造を保持したまま、高解像度なシーケンスベースの全トランスクリプトーム解析を可能にします。
ゲノミクス、トランスクリプトミクス、エピジェネティクス、およびプロテオミクスのデータを統合することで、遺伝子型と表現型の関連性をより深く理解できます。
RNA-Seqライブラリー調製技術の進歩は、トランスクリプトーム研究に変革をもたらしています。イルミナの強化されたRNAシーケンスライブラリー調製ポートフォリオは、多様なシーケンス研究に対応しています。これらのソリューションは、迅速な結果提供、幅広い研究への柔軟な対応、そしてスケーラブルなシーケンスを実現します。
PIPseqケミストリーとIllumina Single Cell 3' RNA Prepが、どのように研究を加速できるかをご覧ください。アプリケーションに最適なソリューションを見つけるために、お気軽にご相談ください。
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