細胞株開発・クローン選抜
細胞株の遺伝学的特性、挿入配列、変異確認に使われる。
主な用途
- 特性解析
関連解析装置・技術
NGS
NGS は Next Generation Sequencing の略で、DNA や RNA の配列情報を大量に並列解析するためのシーケンス技術です。Sangerシーケンスが比較的短い領域を1本ずつ確認する技術であるのに対し、NGSは多数のDNA断片を同時に読み取ることで、ゲノム、トランスクリプトーム、ウイルス、微生物、細胞株、遺伝子編集結果などを広く解析できます。
- 分類
- 関連解析装置・技術
- 主な用途
- 並列シーケンス / 外来性ウイルス検出 / 網羅解析 / 細胞株特性解析
- 関連モダリティ
- 抗体医薬 / ADC / 二重特異性抗体 / Fc融合タンパク質・組換えタンパク質 / AAV / レンチウイルス / プラスミドDNA / mRNA-LNP / 細胞治療 / iPS細胞・幹細胞由来製品 / 遺伝子編集 / ワクチン / 微生物発酵 / 低分子医薬品
- 代表メーカー
- Illumina・Thermo Fisher Scientific / Ion Torrent・MGI Tech・Oxford Nanopore Technologies ほか計39社
- 関連キーワード
- リアルタイムPCR装置 / デジタルPCR装置 / サーマルサイクラー / Sangerシーケンス / キャピラリー電気泳動 / DNA/RNA抽出装置
用途・特徴
NGSは、核酸配列を網羅的に解析するために使われます。セルバンクでは、外来性ウイルスや未知のウイルス・微生物の検出、細胞株の由来確認、遺伝学的安定性評価に関係します。
ウイルスベクター製造では、ベクター配列、残存プラスミド、宿主細胞由来核酸、外来性因子の確認に使われることがあります。遺伝子編集や細胞治療では、編集部位、オフターゲット候補、挿入配列、ベクターコピー、クローン性、細胞由来などの解析にも利用されます。
Point
- DNA/RNA配列を大量に並列解析できる
- 外来性ウイルス検出やセルバンク特性解析に使われる
- 既知・未知のウイルスや微生物を広く探索できる
- AAV、レンチウイルス、細胞治療、遺伝子編集で重要
- 短鎖リード、長鎖リード、ターゲットシーケンス、全ゲノム解析などがある
- ライブラリー調製、シーケンサー、データ解析、バイオインフォマティクスがセットで必要
- GMPや規制対応では、バリデーション、データ解析パイプライン、偽陽性・偽陰性管理が重要になる
使用方法
基本的には、サンプルからDNAまたはRNAを抽出し、ライブラリーを調製して、シーケンサーで配列を読み取ります。その後、解析ソフトやバイオインフォマティクスパイプラインで配列データを解析します。
1サンプルを採取する
2DNAまたはRNAを抽出する
3必要に応じて逆転写や増幅を行う
4ライブラリーを調製する
5インデックスやアダプターを付加する
6ライブラリーを定量・品質確認する
7シーケンサーにセットする
8シーケンスを実行する
9データ解析を行う
10ウイルス検出、配列確認、変異解析、細胞株評価などに利用する
実際の条件は、解析目的、サンプル種類、DNA/RNA量、リード長、必要深度、ターゲット範囲、シーケンス方式、解析パイプライン、GMP対応、受託解析の有無によって変わります。
Sangerシーケンスとの違いは？
結論
Sangerシーケンスは「狙った配列を確認する技術」、NGSは「広く大量に読む技術」と考えるとわかりやすくなります。
主な対象
特定領域、単一PCR産物、プラスミド確認
多数領域、全ゲノム、トランスクリプトーム、メタゲノム
読み取り量
少ない
非常に多い
主な用途
配列確認、クローニング確認、変異確認
外来性ウイルス検出、変異解析、網羅解析、細胞株特性解析
強み
シンプルで解釈しやすい
網羅性とスループットが高い
注意点
多数サンプルや低頻度変異に弱い
ライブラリー調製、解析、データ管理が必要
向く場面
特定配列の確認
広範囲・多数ターゲット・未知因子探索
リアルタイムPCR・デジタルPCRとの違いは？
| 項目 | リアルタイムPCR・デジタルPCR | NGS |
|---|---|---|
| 主な目的 | 特定配列の検出・定量 | 配列全体や多数ターゲットの解析 |
| ターゲット | 既知ターゲット中心 | 既知・未知ターゲットの探索が可能 |
| 定量性 | 高い | 解析設計による |
| 網羅性 | 限定的 | 高い |
| 主な用途 | マイコプラズマ、残存DNA、AAV力価、コピー数 | 外来性ウイルス検出、変異解析、ゲノム解析 |
| 解析負荷 | 比較的小さい | 大きい |
| 向く場面 | 目的物を素早く測る | 何が含まれるか広く調べる |
短鎖リードと長鎖リードの違いは？
| 項目 | 短鎖リード | 長鎖リード |
|---|---|---|
| 主な技術 | Illumina、Ion Torrentなど | Oxford Nanopore、PacBioなど |
| 読み取り長 | 短い | 長い |
| 強み | 高精度、高スループット、コスト効率 | 構造変異、長い挿入配列、全長解析に強い |
| 注意点 | 繰り返し配列や構造解析に弱い場合がある | サンプル品質や解析条件が重要 |
| 向く用途 | ターゲットパネル、RNA-seq、外来性因子検出 | プラスミド全長、AAVゲノム、構造変異、長鎖RNA |
| バイオ医薬品での例 | 外来性ウイルス検出、変異解析、QCパネル | ベクター構造確認、長鎖配列確認、複雑な挿入配列解析 |
主な解析方式
| 解析方式 | 内容 | 向く用途 |
|---|---|---|
| ターゲットシーケンス | 特定遺伝子や領域を濃縮して解析する | 変異確認、遺伝子編集評価、ウイルス検出 |
| 全ゲノムシーケンス | ゲノム全体を解析する | 細胞株特性解析、遺伝学的安定性、構造解析 |
| RNA-seq | RNA発現を網羅的に解析する | 遺伝子発現、細胞状態、分化状態確認 |
| メタゲノム解析 | サンプル中の微生物・ウイルス核酸を網羅解析する | 外来性ウイルス検出、汚染確認 |
| アンプリコンシーケンス | PCRで増幅した領域を解析する | 遺伝子編集、変異確認、微生物解析 |
| ロングリードシーケンス | 長いDNA/RNAを読み取る | プラスミド全長、ベクター構造、AAVゲノム確認 |
| シングルセルシーケンス | 単一細胞単位で解析する | 細胞集団解析、細胞治療、免疫細胞解析 |
| 外来性ウイルスNGS | 既知・未知ウイルスを検出する | セルバンク、未精製バルク、細胞治療、ワクチン |
選定ポイント
解析目的外来性ウイルス検出、変異解析、全ゲノム、RNA-seq、AAV解析など
リード長短鎖リードか、長鎖リードか
スループット必要なデータ量、サンプル数、ラン頻度に合うか
精度変異検出や低頻度配列を扱える精度か
ライブラリー調製手動、自動化、キット、必要入力量に対応するか
サンプル種類DNA、RNA、ウイルス、細胞、FFPE、低入力サンプルに対応するか
解析ソフトウイルス検出、変異解析、発現解析、メタゲノム解析に対応するか
データ容量ストレージ、バックアップ、解析環境を確保できるか
GMP対応バリデーション、監査証跡、データインテグリティに対応できるか
受託利用自社運用か、外部受託解析か
コスト装置、試薬、ランコスト、解析費用、保守費用
サポート国内保守、トレーニング、アプリケーション支援の有無
使用される工程
遺伝子導入・安定発現株作製
導入遺伝子、挿入部位、コピー数、配列確認に関係する。
主な用途
- 挿入確認
セルバンク
外来性ウイルス検出、細胞同一性、遺伝学的安定性評価に使われる。
主な用途
- 外来性検出
汚染確認・安全性評価
既知・未知ウイルス、微生物、外来性因子の検出に使われる。
主な用途
- 汚染確認
シードトレイン
製造細胞やProducer Cellの安全性・特性確認に関係する。
主な用途
- 細胞確認
本培養
未精製バルク、ウイルスベクター、工程液中の核酸確認に関係する。
主な用途
- 核酸確認
ハーベスト・清澄化
未精製バルク中の外来性ウイルスや核酸確認に使われる。
主な用途
- 外来性確認
下流精製
残存核酸、ベクター関連配列、工程中間体の解析に関係する。
主な用途
- 残存核酸
製剤化
最終製品や原薬の配列確認、外来性因子確認に使われる場合がある。
主な用途
- 配列確認
品質評価・分析
外来性ウイルス検出、変異解析、細胞株特性解析、AAV解析に使われる。
主な用途
- 品質評価
GMP品質管理
規制対応試験、申請資料、逸脱調査、確認試験に使われる場合がある。
主な用途
- 規制対応
各工程で広く使われる基準法・装置・試薬は、各モダリティの工程マップで製造の流れに沿って確認できます。
使用されるモダリティー
ADC
関連度中〜高
抗体原薬用CHO細胞セルバンク
抗体部分の製造細胞株評価で関係する。
Fc融合タンパク質・組換えタンパク質
関連度中〜高
産生細胞セルバンク品質評価
製造細胞や外来性因子評価に使われる。
AAV
関連度高
ベクター配列ゲノム構造外来性因子・残存核酸
AAV品質評価や工程理解で重要。
レンチウイルス
関連度高
ベクター構造RCL関連Producer Cell評価
遺伝子治療・細胞治療用ベクターの評価に使われる。
プラスミドDNA
関連度高
プラスミド全長配列変異確認原材料確認
mRNAやAAV原料の配列確認に関係する。
mRNA-LNP
関連度高
プラスミド鋳型Linear DNARNA品質・外来性因子
原材料・鋳型DNA・RNA関連解析に使われる。
ワクチン
関連度高
細胞基材ウイルスシード原液
外来性ウイルス、ウイルス配列、品質確認に使われる。
メーカー製品
ショートリードNGSシーケンサー（9）
ロングリードNGSシーケンサー（7）
ライブラリー調製・前処理（10）
IlluminaDNA Prep / RNA Prep / Library Prep KitsIlluminaシーケンサー向けのライブラリー調製キット。全ゲノム、ターゲット、RNA-seqなどに使われる。公式URL
Thermo Fisher Scientific / Ion TorrentIon AmpliSeq Library KitsIon Torrentシステム向けのターゲットシーケンス用ライブラリー調製キット。公式URL
Oxford Nanopore TechnologiesLigation Sequencing Kit / Rapid Sequencing Kitナノポアシーケンス用のライブラリー調製キット。ロングリードDNA/RNA解析に使われる。公式URL
核酸抽出・品質確認（8）
Thermo Fisher ScientificKingFisher Flex磁気ビーズベースの自動核酸抽出装置。NGS、PCR、ウイルス検出、細胞株解析の前処理に使われる。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
Thermo Fisher Scientific / InvitrogenQubit FluorometerDNA/RNA/タンパク質などの蛍光定量に使われる小型装置。NGSライブラリー定量で使われる。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
NGS自動化・ライブラリー調製装置（8）
Beckman Coulter Life SciencesBiomek NGeniuS SystemNGSライブラリー調製を自動化するシステム。ライブラリー調製、試薬管理、ワークフロー標準化に使われる。公式URL
バイオインフォマティクス・解析ソフト（10）
Thermo Fisher ScientificIon Reporter SoftwareIon Torrentデータの解析に使われるソフトウェア。ターゲットシーケンス、変異解析、レポート作成に使われる。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
Oxford Nanopore TechnologiesEPI2MEナノポアシーケンスデータの解析ワークフローを提供するプラットフォーム。メタゲノム、ウイルス、ヒトゲノムなどの解析に使われる。公式URL
受託解析サービス（11）
Charles River LaboratoriesNGS Testing for Adventitious Agent DetectionGMP条件下で外来性ウイルス検出や細胞株特性解析に使われるNGSサービス。公式URL
ViruSureNGS Testing for Adventitious Agent DetectionGMP対応のNGS外来性因子検出サービス。既知・未知のウイルス、細菌、マイコプラズマなどの検出に使われる。公式URL
Minaris Advanced TherapiesAgentSCREEN Adventitious Virus Detection by NGS細胞バンクや細胞由来サンプル向けのNGS外来性ウイルス検出サービス。公式URL
データ管理・LIMS連携（6）
Thermo Fisher ScientificSampleManager LIMSNGSサンプル、試験依頼、結果、品質データを管理するLIMS。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
関連製品
掲載情報の確認日：2026年7月（メーカー公開情報をもとに編集部が確認。最新・正確な仕様は各社公式をご確認ください）