シングルセル遺伝子発現Flex解析

シングルセル遺伝子発現Flex*1（10x Fixed RNAプロファイリング）解析とは

ホルマリン固定により検体採取直後の遺伝子発現状態を保持したまま、約2万遺伝子*2のプローブを用いて、1細胞ごとに転写産物(RNA)の種類と量を網羅的に検出します。手術検体などの組織採取直後に細胞単離までの実施が難しい検体や、短時間で発現が変化する遺伝子の検出（短時間での時系列サンプリング）など、従来のシングルセルRNA-seq解析では時間的な制約により困難だった解析が実施できます。

また、細胞単離の過程でダメージを受け失われやすい細胞や、凍結保存した検体など、これまで技術的な課題があった解析も対応可能です。さらに、従来のシングルセルRNA-seqと同等以上の検出感度を有しており、低発現遺伝子の検出やより詳細な細胞タイプの分類が期待できます。

解析の原理上、得られたシーケンスデータはノイズを含む発現情報である場合が散見されます。その結果、データ解析方法によっては結果の解釈をミスリードする可能性が高まるため十分な注意が必要です。適切な細胞調製はもちろんですが、個々のシーケンスデータに合わせた最適なデータ解析が特に重要になります。

AIエージェント導入で解析作業効率化。解析精度と信頼性はそのまま、価格を見直しました。


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用途

  • 細胞集団に含まれる細胞タイプの推定（未知の細胞タイプ検出を含む）
  • 細胞集団に含まれる各細胞タイプで特徴的に発現する遺伝子の同定
  • 群間における各細胞タイプでの発現比較（発現変動遺伝子の検出）
  • 多数の細胞中に混在する少数細胞の発現変化の検出
  • Pseudotime（擬時間、擬似時間）解析による細胞分化経路の推定
  • RNA velocity解析による細胞動態の推定
  • 細胞間相互作用（細胞種ペア、リガンド－受容体、パスウェイ）の推定
  • 各細胞タイプにおける転写因子活性の予測

特に下記のような検体でのシングルセル遺伝子発現解析に最適です。

  • 時間的な制約により、組織採取直後に細胞単離まで実施が困難な臨床検体
  • 凍結保存した検体注1
  • 細胞単離の過程でダメージを受け失われやすい細胞から成る組織検体
  • 短時間での発現変化が想定される検体(短時間での時系列サンプリング検体)
  • 直径30um以上の細胞（シングル核トランスクリプトーム解析による実施）
  • 注1：細胞状態によっては解析できない場合があります。

※関連する解析サービス
   シングルセルRNA-seq解析  ＞
   高感度なシングルセル完全長total RNA-seq解析  ＞
   シングルセルレパトア解析＋シングルセルRNA-seq解析  ＞
   シングルセル空間トランスクリプトーム解析  ＞
   スポット型空間トランスクリプトーム解析  ＞
   バルクRNA-seq解析  ＞

このような方に

  • 従来のシングルセルRNA-seqでは解析できずにお悩みの方
  • 手術検体の採取後に細胞単離を実施する時間がない方
  • 単離した細胞の生存率が低くてお困りの方
  • 短時間で発現が変化する遺伝子の検出をご希望の方
  • 4検体以上の多検体解析でコストを抑えて解析されたい方
  • 自身の研究目的に最適な実験デザインの検討から始めたい方
  • 共同研究先の対応スピードや、一方向的な情報科学的解析手法にお悩みの方
  • 最適なデータ解析手法や適切な統計手法の選択と実施に不安がある方
  • ノイズや不自然な解析結果にお悩みの方

当社の特徴

  • 共同研究タイプの受託解析サービス(定型的や簡易的な受託解析ではありません)
  • 研究目的を踏まえ論文化を志向した高品質な解析サービス
  • ウェット実験とデータ解析の両分野の経験豊富な専門技術者が直接対応
  • 生物学的意義を踏まえたデータ解析サービス(詳細はこちら)
  • 解析結果の統計学的および生物学的解釈のサポート

※「当社が選ばれる5つの理由」  ＞

ご相談対応事例

解析例

※以下、シングルセルRNA-seqの解析例です。同様の解析が可能ですので合わせてご参照下さい。

解析例1　ヒト肺腺がんの治療前後におけるシングルセル遺伝子発現比較

ヒト肺腺がん及び治療後の肺腺がんに由来する細胞のシングルセル遺伝子発現Flexデータ*3を用いて、細胞亜集団の分類、細胞タイプ推定を行った後、2群間における細胞割合の変化と発現変動遺伝子（DEG）の検出を実施しました。

クラスタリング結果 (35,788 cells, 2群、UMAP)

クラスタリング結果 (35,788 cells, 2群、UMAP)

シングルセル遺伝子発現Flex（Fixed RNA プロファイリング）解析により取得された高次元データである網羅的な発現情報（発現プロファイル）を、情報のロスを極力抑えつつ低次元に変換しました。サンプル間の誤差（batch effect)を低減させながらデータを統合し、発現プロファイルの類似度により細胞をクラスタリングした結果をUMAPにより二次元上にプロットしました。1つの点が1個の細胞を示しています。各点には細胞の発現プロファイルが紐づいており、発現プロファイルが類似しているほど各点は基本的には近くに配置されます。細胞タイプ名に続く()内の数字はクラスタ番号を示します。

各クラスタの発現変動遺伝子（Heatmap）

各クラスタの発現変動遺伝子（Heatmap）

各細胞タイプに特徴的な遺伝子をヒートマップを用いて可視化しました。縦軸は遺伝子に、横軸は各細胞タイプに対応しています。発現量が多い遺伝子を赤色、少ない遺伝子を青色で示しました。

各クラスタにおける遺伝子の発現レベル（Violin Plot）

各クラスタにおける遺伝子の発現レベル（Violin Plot）

特徴的な遺伝子の発現レベルをバイオリンプロットで図示しました。縦軸は遺伝子発現量、横軸は各細胞タイプ、バイオリン型の幅は密度分布（プロットされた細胞の密度）を示しています。

各クラスタの細胞数と細胞タイプ（抜粋）

各クラスタの細胞数と細胞タイプ（抜粋）

各クラスタの細胞タイプと細胞数（全検体、検体ごと、群ごと）を表にまとめました。G1群（S1, S2）は肺腺がん由来細胞、G2群（S3, S4）は治療後の肺腺がん由来細胞を示します。

細胞のクラスタリング結果（治療前 / 治療後）

細胞のクラスタリング結果（治療前 / 治療後）

細胞のクラスタリング結果を治療の前後（G1群、G2群）に分けて表示しました。上段は肺腺がん由来細胞、下段は治療後の肺腺がん由来細胞のクラスタリング結果を示します。

各クラスタの細胞構成比（治療前 / 治療後）

各クラスタの細胞構成比（治療前 / 治療後）

各細胞タイプの細胞構成比を治療の前後（G1群、G2群）に分けて表示しました。縦軸は各群の全細胞数を1とした時の各細胞タイプの割合、横軸は各細胞タイプを示します。治療後の肺腺がん由来細胞では、腫瘍細胞、肺胞上皮細胞、中皮細胞が増加し、線維芽細胞、Treg、CD8+ T細胞などが減少する傾向が見られました。

2群間の発現変動遺伝子（抜粋）

2群間の発現変動遺伝子（抜粋）

2群間の発現変動遺伝子をリスト表示しました。クラスタ毎に2群間で発現に差のある遺伝子を網羅的に抽出可能です。表は腫瘍細胞の群間発現変動遺伝子を表示しています。

発現変動遺伝子の発現分布 (Feature Plot)

発現変動遺伝子の発現分布 (Feature Plot)

2群間の発現変動遺伝子の発現分布を治療の前後（G1群、G2群）に分けて可視化しました。治療後の肺腺がん由来細胞では、肺胞上皮細胞に特徴的なSFTPCの発現が増加する一方でFOSの減少が見られました。

発現変動遺伝子の発現レベル (Violin Plot)

発現変動遺伝子の発現レベル (ViolinPlot)

2群間の発現変動遺伝子の発現レベルをバイオリンプロットにより可視化しました。縦軸は遺伝子の発現量、横軸は各細胞タイプを示します。各細胞タイプのプロット左側（赤色）は肺腺がん、右側（緑色）は治療後の肺腺がん由来細胞のプロットを示します。

サービス概要

事前に解析内容や条件が決まっている定型的な解析サービスではありません。研究目的に合わせて各工程や解析作業を最適化するため、解析結果を安心して各レベルの科学雑誌に投稿できます。研究計画立案を始め、解析結果の解釈のサポート、今後の解析方針のご提案まで、お客様のご要望に応じて対応致します。共同研究タイプの受託サービスの特徴である「事前打ち合わせ」「中間打ち合わせ」「最終打ち合わせ」の実施をご利用頂くと、よりご希望に合致した結果の取得、より深い結果の解釈に繋がります。

サービス内容

  • 事前打ち合わせ
  • 実験デザイン策定、細胞調製サポート
  • ウェット実験、データ解析（※詳細は下記の解析フローをご覧下さい）
  • 中間打ち合わせ
  • 最終打ち合わせ（納品説明、結果解釈、今後の方針）
  • 各種コンサルティング（論文化サポート、リバイス対応、解析方針や今後の研究計画のご提案等）

参考価格 / 納期

モデルケース（予備検討目的の場合）

  • 価格：￥1,768,000（税抜）（1検体当たり￥442,000） ～
  • 納期：通常納期（1.0～1.5ヶ月程度）
  • 条件：2群、n=2、4検体、群間比較 x1
  • 専用フォームによるご要望のヒアリング
  • ウェット実験（10x Genomics Chromium 遺伝子発現Flex、5,000細胞/検体）
  • 各種前処理、クラスタリング、高精度な細胞タイプ推定、2群間DEG抽出、遺伝子発現分布可視化
  • 解析結果報告書作成

※下記は含まれていませんのでご注意下さい。
事前打ち合わせ（ウェブMTG） / 実験デザイン策定、サンプル調製サポート、中間打ち合わせ（ウェブMTG、メール） / 最終打ち合わせ（納品説明、解釈サポート、今後の解析方針）

モデルケース（論文化を目的に、打ち合わせを行いながら結果取得と解釈のサポートまで行う場合）

  • 価格：￥1,928,000 ～ ￥2,308,000（税抜）（1検体当たり￥482,000 ～ ￥577,000）
  • 納期：通常納期（1.0～2.0ヶ月程度）
  • 条件：2群、n=2、4検体、群間比較 x1
  • 専用フォームによるご要望のヒアリング
  • 事前打ち合わせ（ウェブMTG）
  • 実験デザイン策定、サンプル調製サポート
  • ウェット実験（10x Genomics Chromium 遺伝子発現Flex、10,000細胞/検体）
  • 各種前処理、クラスタリング、高精度な細胞タイプ推定、2群間DEG抽出、遺伝子発現分布可視化
  • 中間打ち合わせ（メール）
  • 解析結果報告書作成
  • 最終打ち合わせ（納品説明、解釈サポート、今後の解析方針）

モデルケース（論文化を目的に各工程の伴走支援を行う場合）

  • 価格：￥2,103,000（税抜）（1検体当たり￥525,750） ～
  • 納期：通常納期（2.0ヶ月～）
  • 条件：2群、n=2、4検体、群間比較 x1
  • 専用フォームによるご要望のヒアリング
  • 事前打ち合わせ（ウェブMTG）
  • 実験デザイン策定、サンプル調製サポート
  • ウェット実験（10x Genomics Chromium 遺伝子発現Flex、10,000細胞/検体）
  • 各種前処理、クラスタリング、高精度な細胞タイプ推定、2群間DEG抽出、遺伝子発現分布可視化
  • 中間打ち合わせ（ウェブMTG）
  • 解析結果報告書作成
  • 最終打ち合わせ（納品説明、解釈サポート、今後の解析方針）
  • 各種コンサルティング（論文化サポート、リバイス対応、解析方針や今後の研究計画のご提案等）

※御見積価格は下記の条件により変動します。
検体受取訪問の有無 / 検体数 / 検体の種類 / シーケンス条件（細胞数、リード数/細胞） / シークエンスデータの品質 / 特殊前処理の有無 / 比較解析数 / 解析内容 / 中間、納品説明の有無 / 詳細報告 / 結果解釈の有無 / 短納期の有無など

解析条件

  • 解析対象細胞数（目安）：  数百細胞〜12.8万細胞
  • 細胞当たりのリード数　：  研究目的に最適なご条件をご提案します。
  • 検出遺伝子数　　　　　：  ヒト18,000遺伝子以上、マウス21,000遺伝子以上
  • データ解析　　　　　　：  研究目的に最適な手法で実施します(Batch effect等の各種補正対応)

※TCR、Ig J及びV領域、リボソームタンパク質、HLA、KIR、lncRNA等の遺伝子は検出不可

解析フロー


固定細胞・核懸濁液 シングルセル化

ハイブリダイゼーション

ライブラリ調製

シーケンシング
 シーケンスデータ 発現量推定・正規化

クラスタリング

発現変動遺伝子抽出

細胞タイプ推定

各種高次解析 解析結果
① 固定細胞 / 核懸濁液から解析
② シーケンスデータから解析

細胞/核調製の概要


（*） 専用キットによる調製作業が必要です。

受入物

① 固定細胞 / 核懸濁液から ② シーケンスデータから
受入物

  • ホルマリン固定済みの細胞懸濁液
  • ホルマリン固定済みの核懸濁液

  • シーケンスデータ（FASTQファイル）
生物種

  • ヒト、マウス

  • ヒト、マウス

受入条件

  • 100万細胞以上の単離細胞/単離核（推奨）
  • （20万細胞から受入可）
  • 1細胞または1核ごとに単離済みの懸濁液
  • 凍結状態で送付

  • 10x Genomics Chromiumシステム
  • Chromium GEM-X Flex Sample Preparation Kit
  • Chromium Next GEM Single Cell Fixed RNA Sample Preparation Kit
  • 上記により取得したシーケンスデータ
その他

  • 固定処理前の検体で生細胞率をご確認下さい
    (生細胞率80% 以上推奨)
  • 検体の保存および輸送は凍結状態を推奨
    (キット付属の凍結用バッファーを使用)
  • 予備検体(duplicate)のご提出を推奨
以下の情報をお知らせください
  • 研究目的
  • 生物種(ヒトまたはマウス)
  • 由来組織
  • 検体数
  • 細胞数 / 検体
  • リード数 / 細胞
  • シーケンサー機種

納品物

① 細胞懸濁液から解析

  • 解析報告書
  • シーケンスデータ
  • 細胞クラスタリング画像データ
  • 各クラスタの細胞数データ
  • 各種遺伝子の発現データ（発現量、発現分布）
  • 各種遺伝子リスト
  • 各種高次解析結果など

② シーケンスデータから解析

  • 解析報告書
  • 細胞クラスタリング画像データ
  • 各クラスタの細胞数データ
  • 各種遺伝子の発現データ（発現量、発現分布）
  • 各種遺伝子リスト
  • 各種高次解析結果など

※実際の納品物はご依頼内容により異なります。

御見積の流れ

  1. （１）下記の項目をご連絡下さい。
             研究目的（概要） / 解析法 / 検体の種類（由来組織） / 検体数 / 希望納期
  2. （２）弊社からお送りする「お問い合わせフォーム」にご要望の詳細をご記入下さい。
  3. （３）3営業日以内に御見積価格（概算）をご連絡致します。

お問い合わせ / 御見積依頼方法

こちらよりお問い合わせください  ＞
専門技術者が原則24時間以内にご連絡します。（土日祝日は除く）

御見積依頼の場合

ご依頼内容により御見積価格は異なります。御見積をご希望の場合は「お問い合わせフォーム」をお送りします。

実験や解析に関するご相談の場合

ウェブ相談は30分無料です。事前に「お問い合わせフォーム」に必要事項をご記入下さい。

よくあるご質問(FAQ)

効率化したのは解析工程の一部であり、最終確認は従来通り専門技術者（人）により実施しています。納品判断の基準も従来と同じ運用です。解析精度は一切変わりません。

ご注意事項

  • 受入物を品質検査した結果、解析をお引き受けできない場合があります。
  • データ解析トレーニングは行っていません。

*1 　10x Genomics社の商品名または登録商標です。
*2 　TCR、Ig JおよびV領域、リボソームタンパク質、HLA、KIR、IncRNAなどの遺伝子はプローブに含まれません。
*3 　10X Genomics社より計測データをご提供頂きました。