血漿プロテオーム解析8手法の同一コホート比較:網羅性・再現性・生物学的知見 

Kirsher DY et al. Commun Chem. 2025 Sep 25;8(1):279. doi: 10.1038/s42004-025-01665-1.

研究の背景と目的 

血中プロテオームの解析は、病気の早期発見や老化研究などに役立ちます。一方で測定法が多様なため、研究目的に合った手法選択が重要です。本研究は、同じ血漿サンプルを用いて8つの解析プラットフォームを並列比較し、性能(網羅性・精度など)と、得られる生物学的な知見を整理することを目的としました。 

研究方法 

18〜22歳と55〜65歳の計78名(男女同数)の血漿を採取し、8プラットフォームで測定しました。内訳は、SomaScan™ 7K/11K Assay、Olink 3K/5K、質量分析(MS)2種(MS-Nanoparticle、MS-HAP Depletion)、ターゲットMS(MS-IS Targeted)、NULISAです。欠測や検出限界(eLOD)を考慮しつつ、再現性(CV)や相関、さらに年齢などを説明変数にした多変量解析で関連タンパク質を抽出しました。 

結果

網羅性(見えるタンパク質の数)

8手法全体で13,011種類の血漿タンパク質が同定されました。その中でSomaScan™ 7K Assayは6,401、SomaScan™ 11K Assayは9,645を検出し、最も広い範囲をカバーしました。また、各手法には、他の手法では同じ条件で測定できないタンパク質がありました。SomaScan™ 7K/11K Assay(2バージョン合算)では、それが3,600種類と最も多く確認されました。  

重なりが小さく、手法間の違いが大きい

8手法すべてで共通して見えたタンパク質は36種類のみでした。さらにNULISAを除く7手法でも、共通して定量できたのは259種類でした。  

再現性(同じ試料を測るとどれだけブレないか)

各プラットフォームの中央値CVを比較すると、SomaScan™ Assayは全プラットフォーム中で最も高い精度(CVが最小)を示し、中央値CVはSomaScan™ 7K Assayが5.8%、SomaScan™ 11K Assayが5.3%でした。 また、その他のプラットフォームの中央値CVはNULISA:6.6%、MS-IS Targeted:8.3%、Olink 3K:11.4%、Olink 5K:26.8%、MS-Nanoparticle:26.4%、MS-HAP Depletion:29.8%でした。 

なおOlink 5Kは、検出限界(eLOD)以上の測定に限定するとCV中央値が12.4%まで改善しますが、その場合は評価できるタンパク質数が約40%減るとされており、精度と網羅性の間にトレードオフがあることが示されています。 

定量の直線性(濃度変化に対する比例性)

複数検体を混合した血漿サンプルを3倍、9倍に希釈して評価したところ、SomaScan™ Assayでの結果の97%が良好な直線性(r>0.9)を示しました。  

生物学的知見(老化マーカーなど)

プラットフォーム間では、同じタンパク質でも測定値が一致しにくい場合がある一方で、重要なマーカーでは一致度が高いことが示されました。 例えばIGFBP2/IGFBP3など、老化と関係が深いとされるタンパク質が複数手法で確認されています。 

考察 

同じ血漿であっても、手法ごとに解析できるタンパク質は大きく異なり、単一手法だけでは全体像を捉えにくいことが分かりました。一方で、再現性が高い手法ほど他手法との整合も高まりやすく、目的(探索か検証か、必要な網羅性か精度か)に応じて最適解が変わるといえます。 

本研究では、SomaScan™ Assayは「広範なタンパク質を対象にした探索(discovery)用途のプラットフォーム」として位置づけられました。加えて、網羅性が高く、再現性(中央値CV:11Kが5.3%、7Kが5.8%)も良好でした。さらに希釈試験では、測定対象(アッセイ)全体のうち97%で、濃度変化に対して測定値が直線的に比例する関係が確認され(相関係数r>0.9)、定量の安定性が示されました。 測定原理はSOMAmer(修飾アプタマー)がタンパク質に結合する方式で、多数のターゲットを同時に測れるため、バイオマーカー候補を広く拾い上げる段階で特に有用です。 

COI:開示すべき利益相反はありません。 

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