Specification Sheet: Sequencing

HiSeq X ™ シリーズのシーケンサーシステム
集団・大規模のヒト全ゲノムシーケンスを最高のスループットと最小のコストで提供

特長• 1000 ドルゲノムの達成
HiSeq X Ten は、30× カバレッジでヒト全ゲノムシーケンス解析するのに世界で初めて 1000 ドルの壁を打ち破った唯一のプラットフォーム• 集団・大規模のヒト全ゲノムシーケンスを実現
HiSeq X Ten は、年間 18,000 サンプル以上、HiSeq X
Five は年間 9000 サンプル以上のヒトゲノムのシーケンスを実現• 実績のあるパフォーマンス
イルミナの実績のある高精度な 1 塩基合成（SBS）テクノロジーにより業界屈指の高品質シーケンスデータを提供

はじめに
イルミナは、絶え間ない技術革新を通じ、データスループットを毎年 2 倍以上という驚異的なスピードで向上させると共に、ヒトゲノムシーケンスのコストを大幅に削減させることで、ヒトゲノムシーケンスの前にある壁を 1 つ 1 つ打ち破ってきました。イルミナのテクノロジーにより、30× カバレッジでの全ゲノム、癌ゲノム、および 1 日 1 ゲノム解析を世界で初めて可能にしました 1-3。現在、イルミナテクノロジーは、研究者にとっての 1 つの重要な節目である「1000ドルゲノム」の達成も実現しました。 HiSeq X Ten は、1 セット 10 台の HiSeq X から構成されており、1000ドルヒトゲノムの実現と、何万サンプルもの高品質、高カバレッジのゲノムシーケンスを産出することができる世界初かつ唯一のプラットフォームです（図 1）。この超ハイスループットとゲノムあたりの比類ない低コストの実現により、HiSeq X Ten は集団規模のヒト全ゲノムシーケンス（WGS）の実施を可能にします（表 1）。

図 1：HiSeq X Ten システム

HiSeq X Ten のパワーを大規模シーケンスプロジェクトに利用したいと計画している研究機関の方には、イルミナは HiSeq X
Five を推奨します。 HiSeq X Five は、HiSeq X Ten と比較して初期の設備投資を抑えながら年間何千サンプル分の高精度で利用しやすいヒト WGS を、ゲノムあたりのコストは高くなるが、なお手頃な価格で提供します（表 1）。 HiSeq X Five から運用を開始し、その後、処理能力を 10 台以上に増強した研究機関は、HiSeq X Ten のスループットと 1000ドルゲノムを実現できます。

HiSeq X Ten ̶ 最大のスループットと最少コストで集団規模 WGS を実現
HiSeq X Ten は、30× カバレッジでヒト全ゲノムシーケンスの解析をするのに 1000ドルの壁を打ち破った世界初のプラットフォームです。大規模なシーケンスを実施することで、HiSeq X Ten は、システム償却費、シーケンス消耗品、DNA 抽出、ライブラリー調製、および一般的な大規模ゲノム解析施設における人件費（推定）を含めて 1000ドルゲノムを可能にしました。

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表 1：HiSeq X のシーケンス能力

表 2：HiSeq X システム性能パラメータ aHiSeq X Ten

HiSeq X Five

ランあたりのデータ

フローセル 2 枚：1.6–1.8TB

最低限必要な装置台数

105

ランあたりのパスフィルタリード数

フローセル 2 枚：53~60 億

年間あたりのゲノムシーケンス能力

18,000 以上

9000 以上

リード長150bp × 230× ゲノムあたりのコスト$1000 以下

$1500 以下

システム

システム

HiSeq X Ten および HiSeq X Five は、同時に稼働させた場合、驚異的なスループットを実現し、年間何千サンプルものヒト全ゲノムをシーケンスします。

集団規模のヒト全ゲノムシーケンスの利用を想定した設計
10 台 の HiSeq X からなる HiSeq X Ten は、 集 団 規 模 のヒト
WGS 用に設計および最適化されており、驚異的なスループットで、何万サンプルものゲノムのシーケンスを可能にします。かつてないほどの能力で、研究者はヒトゲノムを解析することができます。この規模でヒトゲノムを探究することにより、癌や複雑な疾患の研究を新たなレベルへと導きます。

HiSeq X Five ̶

最高のスループットの大規模 WGS
HiSeq X Five は、HiSeq X Ten と比較するとゲノムあたりのコストは高くなりますが、初期の設備投資を抑えつつ、HiSeq X 整列化フローセル技術、および大規模ゲノム解析施設に適したコストと規模で大規模なヒト WGS に利用できます。 HiSeq X Five は、5 台の HiSeq X から構成されており、同時に稼働した場合、年間 9000 サンプル以上のゲノムシーケンス能力を備えています。
このスループットにより、大規模なヒト WGS プロジェクトを 1 施設で迅速に終了させることが可能です。

革新的なテクノロジー、実績のあるパフォーマンス
HiSeq X Ten および HiSeq X Five は、世界で最も広く使われている実績のあるイルミナの次世代シーケンサーテクノロジーの1 塩基合成（SBS）ケミストリーを採用しています。このケミストリーは、業界最高品質のデータクオリティと得られる結果の信頼性を最大限に高めます（表 2）。 HiSeq X シリーズは、この強力な基盤技術の上に、新しい整列化フローセル技術を取り込むことで、更なるハイスループットを実現しています。整列化フローセルには、一定間隔ごとに均一に配置した数十億のナノウェル（微細な溝）が存在します。このデザインにより、クラスターを等間隔かつ均一な形状サイズにすることにより、超高密度にできます（図 2）。独自のクラスター形成法により、従来の増幅法とは異なり、1 ウェルの中に 1 DNA テンプレートのみが結合して 1 クラスターを形成することが確実にできるため、ウェルの高い占有率と最大のデータ出力が得られます。

最初から最後まで統合化されたソリューション
HiSeq X シリーズのシステムは、独立にしたシステムとして利用するか、または研究機関が開発したベストプラクティスに従って、サンプル調製から変異検出までを統合化されたソリューションの一部として利用することができます（図 3）。

ラン時間

3 日以内

クオリティ値

150bp × 2 で 75% 以上の塩基が Q30サポートされるライブラリー調製キット

TruSeq DNA PCR-Free Library Prep Kit
TruSeq Nano DNA Library Prep Kit

a. HiSeq X システム 1 台あたりイルミナの PhiX コントロールライブラリーを使い、サポート内のクラスター密度（1255~1412K クラスター /mm2 ）を基にしています。
サポートしているライブラリー調製キットは TruSeq Nano DNA と TruSeq DNA
PCR Free で、350bp インサートサイズ、HiSeq X Reagent Kit v2 を使います。
HiSeq X システムはヒト全ゲノムシーケンス用にのみ設計され、最適化され、許可されています。その他のアプリケーションおよび生物種の互換性はありません。

優れたライブラリー調製キット
高精度で比類ないゲノムカバレッジから包括的な変異コール得るために、HiSeq X Ten および HiSeq X Five は、2 つのライブラリー調製キットをサポートします。 TruSeq® DNA PCR-Free LibraryPrep Kit は、GC リッチな領域、プロモーター領域およびリピート配列領域などのこれまでシーケンスするのが困難であった領域でも高いカバレッジを得ることができます。また、WGS 用ライブラリー調製においても、迅速かつゲルフリーのプロトコールを提供します。 PCR 不要のライブラリー調製により、バイアスやギャップが減少するため、圧倒的に高品質なデータが得られ、最も 多くの 変 異 が 検 出 さ れ ま す。 TruSeq Nano DNA Library
Prep Kit を使用すれば、わずか 100ng の DNA サンプルを効率的にシーケンスできます。強化されたワークフローは、カバレッジにおいて、PCR により生じる典型的なギャップの数と平均サイズを減少させるため、ライブラリーのバイアスを最小限に抑え、ゲノム全体にわたるカバレッジ均一性を改善します。最適化された TruSeq Nano DNA プロトコールを用いれば、ライブラリーは1 日足らずで調製できます。

高い作業効率
HiSeq X を使用する研究機関の作業効率を高めるため、イルミナは、特定のサードパーティーベンダーとともに、個別コンサルティングを踏まえた、WGS 解析ソフトウェア、ラボ情報管理システム（LIMS）とそれと完全に統合化されたハイスループット自動分注装置など、最高クラスのツールを開発しました。特にそれぞれの構成品は、HiSeq X Five および HiSeq X Ten 向けに最適化されているため、品質、スループットおよび費用効果を最大限に高めつつ、全体の所要時間を最短にできます。

完全に統合化された LIMS
イルミナは、GenoLogics 社とパートナー契約を結び、HiSeq Xシリーズを支援する最上位クラスの LIMS ソリューション、Clarity
LIMS X 版を提供しています。 Clarity LIMS X 版は、Hamilton社製 MICROLAB STAR 自動分注装置、および連動する補助装置と完全に統合されており、包括的かつ能動的なサンプルの追跡 が 可 能 で す。 ま た、Clarity LIMS X 版 は、TruSeq DNA
PCR-Free および TruSeq Nano DNA の 2 つのワークフローが予め組み込まれています。直観的なユーザーインターフェースにより、リアルタイムなプロセス追跡やシステム拡張を迅速にシステムに反映できます。

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高速、高精度の WGS データ解析
イルミナは、WGS データ解析を大幅に見直した HiSeq® Analysis
Software（HAS）v2.0 を採 用しました。 ハイスル ープットのWGS に高 速かつ高 精 度 のソリューションを提 供することで、HAS v2.0 は、従来の解析手法よりも最大 5 倍高速にデータを処理します。また、HAS v2.0 は、実績のある Isaac™ ワークフローを用いており、BCL および FASTQ ファイルから、一塩基変異（SNV）、挿入欠失（indel）、構造多型（SV）およびコピー数多型（CNV）など、多様な変異タイプが検出できます。こうした情報は、イルミナが提供するゲノミクスクラウドコンピュー
ティング環境 BaseSpace®、または製品ハードウェアでのコマンドラインを通じて得られるため、大規模な IT インフラ投資を行う必要性が低減されます。 HAS v2.0 は、HiSeq X のシーケンス取得速度より短時間でデータ解析ができるため、比類ないデータ品質を維持しながら、対策費用のかさむインフォマティクス関連の障害の可能性を排除します。

ハイスループット実現のために顧客に合わせたコンサルティング
イルミナの専門サービスは、HiSeq X シリーズを対象としたハイスループット実現のための一連のカスタム化されたソリューションを提供します。個別コンサルティング契約を結ぶことにより、顧客ごとに独自の目的や使用環境に合致した的確で有益なソリューションが、共同研究的な形態で提供されます。これにより、各研究機関のお客様は、HiSeq X の潜在能力を最大限に発揮でき、操作上の優れた点を理解することができます。包括的なソリュー
ションには、シーケンス計画、フリート管理、リスク軽減、パフォー
マンスおよび QCトレンド、トラブルシューティング、バイオインフォ
マティクス、データ管理および IT インフラストラクチャなど、大規模のシーケンスを良好に実施するために必要な全範囲がガイドラインに含まれます。コンサルテーションの最後に、イルミナは大規模シーケンスを迅速に実施することを目的に、個別の推奨事項やカスタム化したソリューションを、全体コストをできるだけ抑えて提供します。

図 2：最先端の整列化フローセルを採用することにより、最高のスループットを実現。 整列化フローセルは、一定間隔ごとに均一に数十億のナノウェルを配置しているため、クラスターは等間隔で形成されて均一な形状サイズとなるため、超高密度化を実現しています。

世界各国において、本格的な集団規模のヒト全ゲノムシーケンスプロジェクトが具体化し始動するまさにその時、HiSeq X シリー
ズは、世界初の本当に低価格な大規模ヒトゲノムシーケンスを提供します。何千から何万サンプルものゲノムをシーケンスする能力を提供することにより、HiSeq X シリーズはヒト全ゲノムシーケンスを転換点へと導きます。 HiSeq X シリーズは、ヒトの変異の包括的なカタログ作成への道を開き、集団ベースのリファレンスを構築し、幅広い発見を促し、ヒトの生物学や遺伝性疾患に関するより深い理解を促します。
イルミナはシーケンスを新たなレベルへと導きます。さあ、ヒトの健康とゲノム科学の新たなるビジョンを実現させましょう。

詳細はこちらから
HiSeq HiSeq X シリーズの詳細についてはwww.illuminakk.co.jp/hiseq-x-series をご覧ください。

参考文献

まとめ
HiSeq X Ten および HiSeq X Five は、シーケンス能力の限界の壁を打ち破り続け、ヒトゲノムシーケンスの経済性の見直しを求め、ヒトゲノムの理解を飛躍的に前進させる革新的な研究を実施しようとする先見の明のあるサイエンティスト、研究機関および国家のための基礎を築きます。

1. Bentley DR, Balasubramanian S, Swerdlow HP et al. Accurate wholehuman genome sequencing using reversible terminator chemistry.
Nature. 2008;456:53-59.
2. Ley TJ, Mardis ER, Ding L, et al. DNA sequencing of a cytogeneticallynormal acute myeloid leukemia genome. Nature. 2008;456(7218):6672.
3. Saunders CJ, Miller NA, Soden SE, et al. Rapid whole-genome
sequencing for genetic disease diagnosis in neonatal intensive careunits. Sci Transl Med. 2008;4(154):154ra135.

ラボ情報管理システム（LIMS）
サンプルアクセッション（固有 ID）

サンプル定量ライブラリー調製

ライブラリー QC

クラスター形成シーケンス

解析

ラボの自動化を支援する自動分注装置

図 3：包括的な WG シーケンスソリューション。イルミナは、HiSeq X シリーズのシーケンサーシステムにより、集団・大規模のシーケンスのための包括的なワークフローを提供します。

Specification Sheet: Sequencing

HiSeq X システム仕様 a

製品情報
製品名

カタログ番号

装置の構成
コンピューターとタッチスクリーンディスプレイ

HiSeq X Ten

据付調整および付属品

HiSeq X Ten システム a

SY-412-1001

データ取得および解析ソフトウェア

HiSeq X Ten Reagent Kit v2

FC-501-2001

装置コントロールコンピューター

HiSeq X Ten Reagent Kit v2 - 10pack

FC-501-2021

ベースユニット：Intel Xeon E5-2697V2 64BIT 2.7GHz CPU × 2

HiSeq X Five システム b

SY-412-1011

メモリー：128GB RAM
ハードドライブ：8 × 1.0TB SATA 7200RPM 3.5 Constellation ES.3

HiSeq X Five Reagent Kit v2

FC-502-2001

HiSeq X Five Reagent Kit vv2 - 10pack

FC-502-2021

30MB キャッシュ

HiSeq X Five

HiSeq X Ten と HiSeq X Five のどちらのシステムでも使用
cBot Clonal Amplification SystemSY-301-2002

a. カタログ番号は 1 システム分を指しています。
HiSeq X Ten の最低発注数は 10 システムです。
b. カタログ番号は 1 システム分を指しています。
HiSeq X Five の最低発注数は 5 システムです。

（2 RAID 0ドライブ、6 RAID 5ドライブ）
半導体ドライブ：5 × 400GB（5 RAID 0ドライブ）
オペレーティングシステム：Microsoft Windows 7 Professional
注意：コンピューターの仕様は定期的に更新されます。
現在の構成については お問い合わせください。
動作環境
温度：22℃ ± 3℃
湿度：20%~80%、結露なきこと
高度：2000m（6,500ft）未満
空気質：汚染度評価 2
換気：最大 4000BTU/ 時
屋内で使用のこと
レーザー

532nm、660nm、650nm（バーコードリーダー）
寸法
幅 × 奥行 × 高さ：118.6cm × 76.0cm × 94.0cm（46.7in × 30.0in × 37.0in）
重量：225.9kg（498lb）
木箱重量：316.6kg（698lb）
所要電力

100–120V AC 50/60Hz、20A 、1500W
各地域に対応した HiSeq X 装置用の無停電電源装置を提供
製品安全性

CE マークおよび ETL 認定装置
a. 仕様は HiSeq X 1 システムについて表記しています。

イルミナ株式会社

代理店〒108-0014 東京都港区芝 5-36-7 三田ベルジュビル 22 階
Tel (03) 4578-2800 Fax (03) 4578-2810
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Illumina, IlluminaDx, BaseSpace, BeadArray, BeadXpress, cBot, CSPro, DASL, Design Studio, GAIIx, Genetic Energy, Genome Analyzer,
GenomeStudio, GoldenGate, HiScan, HiSeq, Infinium, iSelect, MiSeq, Nextera, NextSeq, NuPCR, SeqMonitor, Solexa, TruSeq, TruSight,VeraCode, the pumpkin orange color, the Genetic Energy streaming bases design は、Illumina, Inc. の商標または登録商標です。
その他の会社名や商品名は、各社の商標または登録商標です。予告なしに仕様および価格を変更する場合があります。

Pub. No. 770-2014-J056 17MAR2015