6ヶ月かかる研究データ分析を5日に短縮し、研究に貢献
マルチコアCPU/GPU/FPGAを用いた高速化技術のグローバルリーダーである株式会社フィックスターズ（東証1部：3687、代表取締役社長 CEO：三木 聡）の米国子会社Fixstars Solutions, Inc.（本社：米カリフォルニア州アーバイン、CEO：村瀬正名）は、世界的に権威のある米国の科学雑誌「サイエンス」誌に共著論文が掲載されたことをお知らせします。論文は、米国時間1月29日から公開されています。
この論文は、遺伝子の塩基配列を調べる「シーケンシング」の新手法である「Expansion Sequencing（ExSeq）」とその研究成果を報告しています。ExSeqは生体内（in situ）リボ核酸（RNA）シーケンシングの一種で、塩基配列と同時にRNAが細胞内にどのように分布しているか分かります。論文では、比較的安価な光学顕微鏡で高解像度にRNAの分布を明らかにしました。
Fixstars Solutionsのソフトウェア高速化技術と高速ストレージを組み合わせることにより、10TBのデータ当たり6カ月かかるExSeqの分析を5日に短縮しました。
共著者であるFixstars Solutionsソフトウェアエンジニアリング担当マネージャの梶田 睦は、次のように述べています。
「膨張顕微鏡法(expansion microscopy)を用いたin situ RNAシーケンシングは、生体内で『どんなRNAがどこに分布しているのか』という、配列情報と位置情報を同時に知るための、画期的な手法の一つです。各研究機関・企業の方々の功績が認められ、論文が採択されたことを、心よりお喜び申し上げます。また、微力ながら本研究に関われたことはFixstars Solutionsにとっても重要な成果です。引き続き貢献できるよう努力してまいります」
フィックスターズとFixtars Solutionsは、今後もソフトウェアの高速化サービスを通じてライフサイエンス分野の発展に貢献してまいります。
論文名
Expansion Sequencing: Spatially Precise In Situ Transcriptomics in Intact Biological Systems（https://science.sciencemag.org/content/371/6528/eaax2656）
著者（Fixstars Solutions所属者のみ抜粋）
- Atsushi Kajita（梶田 睦 Fixstars Solutions ソフトウェアエンジニアリング担当マネージャ）
- Karl Marrett（ソフトウェアエンジニア）
- Robert Prior（ソフトウェアエンジニア）
論文要旨
Methods for highly multiplexed RNA imaging are limited in spatial resolution and thus in their ability to localize transcripts to nanoscale and subcellular compartments. We adapt expansion microscopy, which physically expands biological specimens, for long-read untargeted and targeted in situ RNA sequencing. We applied untargeted expansion sequencing (ExSeq) to the mouse brain, which yielded the readout of thousands of genes, including splice variants. Targeted ExSeq yielded nanoscale-resolution maps of RNAs throughout dendrites and spines in the neurons of the mouse hippocampus, revealing patterns across multiple cell types, layer-specific cell types across the mouse visual cortex, and the organization and position-dependent states of tumor and immune cells in a human metastatic breast cancer biopsy. Thus, ExSeq enables highly multiplexed mapping of RNAs from nanoscale to system scale.
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