市場調査レポート

シングルセル解析トランスクリプトミクス市場 規模・シェア分析 – 成長動向と予測 (2025年 – 2030年)

シングルセル解析トランスクリプトミクス市場レポートは、業界をコンポーネント別(機器、消耗品、ソフトウェアおよびサービス)、テクノロジー別(シングルセルRNAシーケンシング(scRNA-seq)、マイクロ流体ベース技術、その他)、アプリケーション別(臨床診断、発生生物学、創薬、その他)、エンドユーザー別(学術機関および研究機関、病院および診断センターなど)、および地域別にセグメント化しています。
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「シングルセル解析トランスクリプトミクス市場予測2030」と題された本レポートは、シングルセル解析トランスクリプトミクス市場が2025年の20億米ドルから2030年には41.6億米ドルに達し、予測期間(2025年~2030年)中に年平均成長率(CAGR)15.73%で成長すると予測しています。この市場の成長は、シーケンシング技術の進歩、研究活動の活発化、およびシングルセル研究とがん研究への資金増加によって主に推進されています。しかし、機器と分析に関連する高額なコストが市場拡大の大きな抑制要因となっています。

市場概要

シーケンシング技術の進歩は、シングルセル解析トランスクリプトミクス市場の成長を促進する上で極めて重要な役割を果たしています。例えば、2024年2月には、Parse Biosciencesが主力製品であるEvercode Whole Transcriptome製品のバージョン3キットを発表しました。これらのアップデートにより、研究者はワークフローの合理化、固定化の柔軟性の向上、遺伝子検出感度を高めるための試薬の微調整が可能になります。このような機能強化は、より正確でスケーラブルな遺伝子解析を促進することで、シングルセル・トランスクリプトミクス市場を活性化させると期待されています。同様に、2024年1月には、Singleron BiotechnologiesがAccuraSCOPE Single Cell Transcriptome and Genome Library KitとAccuraSCOPE Single Cell Full-Length Transcriptome Library Kitという2つの商業製品を発表しました。これらは自動化ワークステーション、フローサイトメトリー細胞ソーティング、マイクロピペット吸引と互換性があり、3′ RNAトランスクリプトームとターゲット遺伝子シーケンシング解析を同時に可能にし、シングルセル・トランスクリプトミクス市場における効率と多次元解析能力の著しい飛躍を示しています。

資金調達の取り組み、特にシングルセル研究やがん研究におけるものは、市場のさらなる成長を後押しすると予想されます。例えば、2023年9月には、米国国立衛生研究所(NIH)が「Multi-Omics for Health and Disease Consortium」に対し、初期資金として1,100万米ドルを確保しました。このイニシアチブは、トランスクリプトミクスを含むマルチオミクスデータの生成と解析を加速することを目的としており、シングルセル・トランスクリプトミクスなどの分野におけるイノベーションを刺激し、市場の成長を強化します。

結論として、技術的進歩、堅固な研究イニシアチブ、および多額の資金調達の組み合わせが、シングルセル・トランスクリプトミクス市場を牽引しています。しかし、前述の通り、機器と分析に伴う法外なコストが市場拡大を著しく抑制する要因となっています。

主要な市場トレンドと洞察

医薬品開発セグメントは予測期間中に著しい成長を遂げると予想されます。
シングルセル解析トランスクリプトミクスは、細胞の不均一性に関する詳細な洞察を提供し、新規治療薬の特定と開発を加速させます。市場の成長は、医薬品開発、創薬、および臨床試験パイプラインにおけるシングルセル解析トランスクリプトミクスの利用増加によって主に推進されています。例えば、2023年4月のNature Reviews Drug Discovery Journalのレポートでは、シングルセル解析トランスクリプトミクスが医薬品開発を変革していると強調されています。これは、標的の特定を強化し、細胞サブタイピングを通じて疾患理解を深め、前臨床モデルの選択を洗練させます。さらに、scRNA-seqは、患者層別化と薬物応答モニタリングのための正確なバイオマーカー特定を可能にすることで、臨床開発をサポートします。医薬品開発におけるこれらの進歩は、シングルセル解析トランスクリプトミクス市場の成長を直接的に促進します。

医薬品開発における技術的進歩も、このセグメントの成長をさらに推進しています。2023年3月のACS Medicinal Chemistry Lettersのレポートでは、遺伝子発現および細胞形態アッセイにおける最近の進歩が医薬品開発に大きな影響を与えていると指摘されています。この変化は、有効性と安全性に関する臨床的予測性を持つ早期段階のアッセイの必要性によって推進されています。RNA-Seq、DRUG-Seq、TempO-Seq、Cell Paintingなどのイノベーションは、生物学的読み出しのための大規模なデータ生成を促進してきました。これらのシステムレベルの仮説フリーアプローチは有望ですが、予測的有用性と従来の技術との互換性を確保するために、医薬品開発における検証が必要であり、実際の製薬環境での継続的な検証の必要性が強調されています。

同様に、革新的な製品発売の増加も、このセグメントの成長を促進すると予想されます。例えば、2024年4月には、Takara Bio USA, Inc.が、腫瘍学研究における発見を強化するために設計された高度な自動化NGSソリューションであるShasta Single-Cell Systemを発売しました。このシステムは、はるかに多くの細胞からゲノムおよびトランスクリプトームデータを抽出するプロセスを合理化することで、効率を向上させ、コストを削減します。このようなイノベーションは、細胞機能に関するより深い洞察を提供することにより、シングルセル解析トランスクリプトミクス市場における医薬品開発の進歩を推進すると期待されています。

結論として、医薬品開発におけるシングルセル解析トランスクリプトミクスの応用拡大と技術的進歩が、新規治療薬の開発を加速させ、市場の成長を著しく牽引しています。

北米は予測期間中に市場で大きなシェアを占めると予想されます。
シーケンシング技術の進歩と研究イニシアチブの増加は、北米市場の成長の重要な推進要因であり、この地域が大きな市場シェアを占める理由となっています。

例えば、2024年6月には、Bio-Rad Laboratories, Inc.が、シングルセル・トランスクリプトームおよび遺伝子発現研究を進めるために、ddSEQ Single-Cell 3’ RNA-Seq KitとOmnition v1.1解析ソフトウェアを発表しました。ddSEQキットは、Bio-Radの液滴ベース細胞分離システムでの使用に最適化されており、シングルセル遺伝子発現研究のための迅速、効率的、かつ費用対効果の高いワークフローを提供します。この発売は、アクセシビリティを向上させ、研究能力を合理化することで、シングルセル解析トランスクリプトミクス市場を著しく拡大します。

同様に、2024年4月には、Takara Bio USA, Inc.が、堅牢な化学とユーザーフレンドリーなバイオインフォマティクスツールを特徴とする、腫瘍学研究向けの高度な自動化NGSソリューションであるShasta Single-Cell Systemを導入しました。このシステムは、より多くの細胞からより多くのゲノムおよびトランスクリプトームデータを抽出する研究者の能力を向上させ、効率を最適化し、コストを削減します。このような技術の発売は、より包括的なバイオマーカー発見を可能にすることで、北米のシングルセル解析トランスクリプトミクス市場における進歩を推進すると期待されています。

さらに、資金調達イニシアチブの増加も、この地域のシングルセル解析トランスクリプトミクス市場を後押しすると予想されます。例えば、2023年12月には、Parse BiosciencesがSoleus Capitalが主導し、複数の投資家が参加したシリーズC株式調達と、Horizon Technology Finance Corporationが提供した債務ファシリティを通じて、5,000万米ドルの資金を確保しました。これにより、同社の総資金調達額は1億米ドルを超え、需要の増加に対応するためにシングルセルシーケンシングソリューションを拡大・スケールアップすることが可能になりました。この最近の資金調達は、Parse Biosciencesが北米市場におけるイノベーションと成長をさらに推進する立場にあります。

結論として、シーケンシング技術の進歩、革新的な研究ツールの発売、および資金調達イニシアチブの増加が、研究効率を向上させ、能力を拡大することで、北米のシングルセル解析トランスクリプトミクス市場の成長を推進しています。

競争環境

シングルセル解析トランスクリプトミクス市場は競争が激しく、主要なプレーヤーが市場の大きなシェアを占めています。技術的進歩と製品イノベーションは、企業が市場内で競争するための新たな機会を提供します。主要なプレーヤーには、10x Genomics、Bio-Rad Laboratories, Inc.、Cytena GmBH、Illumina PLC、およびQiagen NVが含まれます。

最近の業界動向

* 2024年3月:10x Genomics, Inc.は、FFPE組織切片からシングルセル解像度で全トランスクリプトームを解析できるVisium HD Spatial Gene Expression製品を発売しました。
* 2024年2月:NanoString Technologies, Inc.は、CosMx Human 6K Discovery Panelを発売しました。これは、ほぼすべてのヒト生物学的経路にわたる6,000以上のRNAターゲットを測定できる初のシングルセル空間パネルです。この発売と同時に、NanoStringと独立した研究者たちは、空間生物学における大きな飛躍である全トランスクリプトームイメージングの進歩を発表しました。

シングルセル解析トランスクリプトミクス市場に関するレポートの主要なポイントを以下にまとめます。

本レポートは、個々の細胞レベルで遺伝子発現を詳細に分析するシングルセル解析トランスクリプトミクス技術に焦点を当てています。この革新的なアプローチは、細胞集団内の不均一性を明らかにし、複雑な生物学的プロセス、疾患メカニズム、および治療反応に関する深い洞察を提供します。これにより、個別化医療の発展や新たな治療薬の発見に大きく貢献すると期待されています。

市場規模の推移と予測について、2024年には16.9億米ドルと推定されています。その後、2025年には20.0億米ドルに達すると見込まれており、2025年から2030年にかけては年平均成長率(CAGR)15.73%という高い成長率で拡大し、2030年には41.6億米ドルに達すると予測されています。この成長は、技術の進歩と幅広い応用分野での需要増加に支えられています。

市場の成長を促進する主な要因としては、以下の点が挙げられます。
* シーケンシング技術の飛躍的な進歩: 次世代シーケンシング(NGS)などの技術革新により、より高精度かつ効率的なシングルセル解析が可能になり、研究者や臨床医にとって利用しやすくなっています。
* バイオテクノロジー企業による研究イニシアチブと資金調達の増加: 多くのバイオテクノロジー企業が、シングルセル解析の可能性に着目し、研究開発への投資を積極的に行っています。これにより、新たな製品やサービスの開発が加速しています。
* がん研究への投資の増加: がんの発生、進行、治療抵抗性のメカニズムを解明するために、シングルセル解析が不可欠なツールとして認識されています。世界中でがん研究への資金投入が増加しており、これが市場の大きな推進力となっています。

一方で、市場の成長を抑制する課題も存在します。主なものとしては、シングルセル解析に必要な機器の導入コストや、データ解析にかかる費用が高額であることが挙げられます。これにより、特に予算が限られた研究機関や小規模な企業にとっては導入の障壁となる可能性があります。

市場は、その構成要素、利用される技術、応用分野、およびエンドユーザーに基づいて詳細にセグメント化され、分析されています。
* コンポーネント別: 機器(解析装置など)、消耗品(試薬、キットなど)、ソフトウェアおよびサービス(データ解析ツール、受託解析サービスなど)に分類されます。
* 技術別: シングルセルRNAシーケンシング(scRNA-seq)が主要な技術であり、その他にマイクロ流体ベース技術などが含まれます。これらの技術は、個々の細胞の遺伝子発現プロファイルを網羅的に解析するために用いられます。
* アプリケーション別: 臨床診断、発生生物学研究、創薬研究、その他(免疫学、神経科学など)の幅広い分野で活用されています。特に、疾患の早期発見や個別化治療法の開発においてその重要性が増しています。
* エンドユーザー別: 学術・研究機関、病院・診断センター、製薬・バイオテクノロジー企業が主な利用者であり、それぞれのニーズに応じた製品やサービスが提供されています。

地理的セグメントは、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東・アフリカ、南米の主要地域に分けられ、さらに各国レベルでの分析も行われています。
地域別に見ると、2025年には北米が最大の市場シェアを占めると予測されており、これは先進的な研究インフラと大規模な投資に支えられています。一方、アジア太平洋地域は、研究開発活動の活発化と医療インフラの整備が進むことにより、予測期間(2025年~2030年)において最も高い年平均成長率で成長すると推定されています。

市場の競争環境は活発であり、多数の企業が革新的な製品とサービスを提供しています。主要な市場プレイヤーとしては、10x Genomics、Bio-Rad Laboratories, Inc.、Cytena GmBH (BICO – The Bio Convergence Company)、Illumina PLC、Qiagen NVなどが挙げられます。これらの企業は、技術開発、製品ポートフォリオの拡充、戦略的提携を通じて市場での地位を強化しています。

シングルセル解析トランスクリプトミクス市場は、今後も技術革新と新たな応用分野の開拓により、さらなる成長が期待されます。特に、AIや機械学習との融合によるデータ解析能力の向上、より低コストで使いやすいシステムの開発が、市場の機会を拡大するでしょう。個別化医療の進展や難病研究の深化において、この技術は不可欠な役割を果たすと見られています。


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1. はじめに

  • 1.1 調査の前提条件と市場の定義

  • 1.2 調査範囲

2. 調査方法

3. エグゼクティブサマリー

4. 市場のダイナミクス

  • 4.1 市場概要

  • 4.2 市場の推進要因

    • 4.2.1 シーケンシング技術の進歩

    • 4.2.2 バイオテクノロジー企業による研究イニシアチブと資金調達の増加

    • 4.2.3 がん研究への投資の増加

  • 4.3 市場の阻害要因

    • 4.3.1 機器と分析の高コスト

  • 4.4 ポーターの5つの力分析

    • 4.4.1 新規参入者の脅威

    • 4.4.2 買い手/消費者の交渉力

    • 4.4.3 供給者の交渉力

    • 4.4.4 代替品の脅威

    • 4.4.5 競争の激しさ

5. 市場セグメンテーション (金額別市場規模 – 米ドル)

  • 5.1 コンポーネント別

    • 5.1.1 機器

    • 5.1.2 消耗品

    • 5.1.3 ソフトウェアおよびサービス

  • 5.2 テクノロジー別

    • 5.2.1 シングルセルRNAシーケンス (scRNA-seq)

    • 5.2.2 マイクロ流体ベースの技術

    • 5.2.3 その他

  • 5.3 アプリケーション別

    • 5.3.1 臨床診断

    • 5.3.2 発生生物学

    • 5.3.3 創薬

    • 5.3.4 その他

  • 5.4 エンドユーザー別

    • 5.4.1 学術・研究機関

    • 5.4.2 病院・診断センター

    • 5.4.3 製薬・バイオテクノロジー企業

  • 5.5 地域

    • 5.5.1 北米

    • 5.5.1.1 米国

    • 5.5.1.2 カナダ

    • 5.5.1.3 メキシコ

    • 5.5.2 欧州

    • 5.5.2.1 ドイツ

    • 5.5.2.2 英国

    • 5.5.2.3 フランス

    • 5.5.2.4 イタリア

    • 5.5.2.5 スペイン

    • 5.5.2.6 その他の欧州

    • 5.5.3 アジア太平洋

    • 5.5.3.1 中国

    • 5.5.3.2 日本

    • 5.5.3.3 インド

    • 5.5.3.4 オーストラリア

    • 5.5.3.5 韓国

    • 5.5.3.6 その他のアジア太平洋

    • 5.5.4 中東およびアフリカ

    • 5.5.4.1 GCC

    • 5.5.4.2 南アフリカ

    • 5.5.4.3 その他の中東およびアフリカ

    • 5.5.5 南米

    • 5.5.5.1 ブラジル

    • 5.5.5.2 アルゼンチン

    • 5.5.5.3 その他の南米

6. 競争環境

  • 6.1 企業概要

    • 6.1.1 10x Genomics

    • 6.1.2 ANGLE plc

    • 6.1.3 Becton, Dickinson and Company

    • 6.1.4 Bio-Rad Laboratories, Inc.

    • 6.1.5 Cytena GmBH (BICO – The Bio Convergence Company)

    • 6.1.6 Illumina PLC

    • 6.1.7 Mission Bio

    • 6.1.8 Qiagen NV

    • 6.1.9 SCIENION GmbH

    • 6.1.10 Standard BioTools

  • *リストは網羅的ではありません

7. 市場機会と将来のトレンド

利用可能性による


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グローバル市場調査レポート販売と委託調査

[参考情報]
シングルセル解析トランスクリプトミクスは、個々の細胞レベルで遺伝子発現プロファイルを網羅的に解析する革新的な技術分野です。従来のバルク解析では、数百万個の細胞集団から平均的な遺伝子発現情報しか得られず、細胞集団内の多様性や希少な細胞の存在を見落とす可能性がありました。これに対し、シングルセル解析トランスクリプトミクスは、一つ一つの細胞が持つ独自の遺伝子発現パターンを明らかにし、細胞間の不均一性、細胞状態の変化、細胞分化の軌跡などを高解像度で捉えることを可能にします。この技術は、生物学研究に新たな視点をもたらし、疾患のメカニズム解明や創薬研究に大きく貢献しています。

この技術にはいくつかの主要な手法が存在します。一つは、マイクロ流体技術を用いたドロップレットベースの手法です。代表的なものに10x Genomics社のChromiumシステムがあり、数万個の細胞を個別の油滴(ドロップレット)に閉じ込め、各ドロップレット内で逆転写反応とバーコード付与を行うことで、高スループットかつ比較的低コストでシングルセルRNAシーケンスライブラリを調製します。この手法は、大量の細胞から迅速にデータを取得するのに適しています。もう一つは、プレートベースの手法で、Smart-seq2などが代表的です。これは、個々の細胞をマイクロウェルプレートの各ウェルに分離し、全長のmRNAを逆転写してライブラリを調製します。ドロップレットベースの手法に比べてスループットは低いものの、遺伝子の全長情報を取得できるため、スプライシングバリアントの解析やより詳細な遺伝子発現量の定量に適しています。さらに、近年では、細胞を物理的に分離せずに、細胞内のRNAにバーコードを付与するコンビナトリアルインデックス法(例:Split-seq、sci-RNA-seq)も開発されており、さらに大規模な解析を可能にしています。また、組織内の細胞の空間的な位置情報を保持したまま遺伝子発現を解析する空間トランスクリプトミクス(例:10x Genomics Visium、MERFISH)も、シングルセル解析の重要な拡張として注目されています。

シングルセル解析トランスクリプトミクスは、多岐にわたる分野で応用されています。発生生物学においては、細胞の分化経路や運命決定のメカニズムを解明し、初期胚発生における細胞多様性の理解に貢献しています。がん研究では、腫瘍内の細胞不均一性、薬剤耐性メカニズム、腫瘍微小環境における免疫細胞や間質細胞の役割などを詳細に解析し、個別化医療への道を開いています。免疫学では、多様な免疫細胞サブタイプを同定し、感染症や自己免疫疾患における免疫応答の動態を明らかにします。神経科学では、脳内の複雑な細胞多様性をマッピングし、神経変性疾患や精神疾患の病態解明に役立てられています。創薬研究においては、疾患関連細胞の特定、新規治療標的の探索、薬剤の作用機序やオフターゲット効果の評価など、多方面で活用されています。

この技術を支える関連技術も多岐にわたります。まず、遺伝子配列を読み取るための次世代シーケンサー(NGS)は、シングルセル解析の基盤となる技術です。また、膨大なデータセットを処理し、生物学的な意味を抽出するためのバイオインフォマティクスと計算生物学は不可欠です。次元削減、クラスタリング、細胞タイプアノテーション、細胞軌跡推定などの高度なアルゴリズムが開発され、データの解釈を可能にしています。細胞の分離には、蛍光活性化セルソーティング(FACS)やマイクロ流体デバイスが用いられます。さらに、特定の遺伝子を操作し、その影響をシングルセルレベルで評価するCRISPRスクリーニングと組み合わせたPerturb-seqのような手法も登場しています。近年では、シングルセルレベルでゲノム、エピゲノム、プロテオームなど複数のオミクス情報を同時に解析するマルチオミクス解析が発展しており、細胞の包括的な理解を深めるための強力なツールとなっています。

市場背景としては、シングルセル解析トランスクリプトミクス市場は急速な成長を遂げています。10x Genomics社のような主要プレイヤーが提供する統合的なプラットフォームの登場により、技術の利用が容易になり、研究機関や製薬企業での導入が加速しています。高解像度な生物学的洞察への需要の高まり、解析コストの低下、自動化の進展などが市場拡大の主要な推進要因です。特に、がん、免疫疾患、神経疾患などの複雑な疾患の病態解明において、シングルセルレベルでの解析が不可欠であるという認識が広まっています。一方で、データ解析の複雑性、大規模な研究におけるコスト、データの標準化といった課題も存在しますが、これらを克服するための技術開発やツール開発も活発に進められています。

将来展望として、シングルセル解析トランスクリプトミクスはさらなる進化を遂げると予想されます。まず、解析スループットの向上とコストのさらなる削減が進み、より多くの研究者がこの技術を利用できるようになるでしょう。マルチオミクス解析の統合はさらに深化し、遺伝子発現だけでなく、エピジェネティックな状態、タンパク質発現、代謝産物など、細胞のあらゆる側面を単一細胞レベルで同時に捉えることが可能になります。これにより、細胞の機能や状態をより包括的に理解できるようになります。また、人工知能(AI)や機械学習のアルゴリズムがデータ解析にさらに深く組み込まれ、複雑な生物学的パターンを自動的に抽出し、疾患の予測や治療法の最適化に貢献するでしょう。臨床応用への展開も期待されており、診断マーカーの発見、個別化医療における治療選択、薬剤応答性の予測などに活用される可能性があります。空間トランスクリプトミクスは、より高い解像度と網羅性を実現し、組織内の細胞間相互作用や微小環境の影響を詳細に解析できるようになるでしょう。将来的には、組織を破壊せずに細胞内の遺伝子発現を直接シーケンスするin situシーケンス技術の発展も期待されており、生物学研究のフロンティアをさらに広げることになります。