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HistoFAXS
TissueGnostics HistoFAXS TissueGnostics HistoFAXS HistoFAXS 最新の技術に裏づけられた細胞解析システム HistoFAXSユニークな特徴： HistoFAXS 免疫組織化学染色をした組織細胞の ルーチン解析や研究のための、細胞 単位の染色強度解析のための斬新な ツール HistoFAXS®は免疫組織化学染色をした組織切片 の組織画像を自動的に取得し、染色強度に基づい た定量的解析をする顕微鏡システムです。 PAGE www.tissuegnostics.com HistoFAXSは高性能なZeiss顕微鏡と2つの強力な ソフトウェアを組み合わせたシステムです。 HistoFAXSソフトウェアは組織画像取得およ び画像データマネージメントソフトウェアで す。 HistoQuest®ソフトウェアは免疫組織染色画 像解析のためのソフトウェアです。 HistoFAXSは組織画像取得から印刷品質のグラフ や画像イメージの出力までを、円滑かつ自動的に 行うばかりでなく、さらに高度な解析をするため に指定したデータを出力することも可能です。 200枚までのスライドの解析対象領域（ROI） を無制限に、かつ自動的に取り込むことがで きます。 個々の視野像（FOV）を合成することにより 大きなオーバービューイメージを構成します ので、任意の解像度のオーバービューイメー ジを出力することができます。 取得した組織画像の中の任意の領域について のみ解析することができます。 ユニークなカラー分解アルゴリズムを採用し ていますので、組織化学染色画像から適切な マーカー情報を引き出すことができます。 最小限のパラメータ設定で信頼性の高い細胞 核認識を行うことができます。 Forward Connectionを 使 用 す る こ と で、 組 織画像中の個々の細胞をドットプロット中の ドットに対応させることが可能 Backward Connection/Gatingを 使 用 す れ ば、 個々のドットあるいはドットグループを組織 画像中の細胞に対応させることが可能 ゲーティングや新たなドットプロットを作成 することで、データの再解析や組織画像の詳 細な解析が可能 ヒストグラム表示とヒストグラムのオーバー レイが可能 陽性細胞の存在比率や単位面積（mm2）当た りの細胞数、平均値（mean value）といっ た統計的な数値を自動表示可能 www.tissuegnostics.com PAGE TissueGnostics HistoFAXS TissueGnostics HistoFAXS HistoFAXS ワークフロー 高速プレビュー PAGE 任意の倍率での自動 画像取得 www.tissuegnostics.com 100x油 浸 レ ン ズ ま でのオートフォーカ ス 自動ステッチング機 能により、試料全体 像の作成と書き出し サブリージョン画像 の作成と書き出し ピンボケ視野のみの 再画像取得が可能 HistoQuestによる カラー分解 HistoQuestによる 染色強度解析 www.tissuegnostics.com PAGE TissueGnostics HistoFAXS TissueGnostics HistoFAXS HistoFAXS 組織画像取得および画像データマネージメントソフトウェア HistoFAXS織画像取得および画像データマネージメントソフトウェアは、 ユーザーフレンドリーなインターフェイスと快適なワークフロー、広範な 制御機能を備えています 対物レンズ選択 光源制御 画像取得範囲の設定（スライド8枚分） プレビューウインドウ ROI マネージメント サブリージョン画像の作成と書き出し オーバービュー画像の作成と書き出し ライブイメージウィンドウ ステージ制御と対物レンズ位置情報 オートフォーカス オートホワイトバランス 画像書き出し TMAレイアウト設定 （螢光オプション付き） PAGE www.tissuegnostics.com www.tissuegnostics.com PAGE TissueGnostics HistoFAXS TissueGnostics HistoFAXS HistoFAXS TMAワークフローと特徴 TMA画像取得 TMA解析 組織マイクロアレイ（TMA）モジュールはHistoFAXS® システムに組み込み、完全に一体化して使用する ことができます。HistoFAXSソフトウェアで画像 取得を行い、HistoQuest®ソフトウェアで解析を 行います。 TMAプロジェクトは、HistoQuestで直接開くこ とができます。ロジカルグループはHistoQuestイ ンプットリージョンリストに表示され、あたかも ひとつのサンプルの異なる領域のように解析する ことができます。 組織コアの自動検出 ロジカルグループに属さないTMAスポットは、 スポットIDとともに別個のサンプルとして表示さ れます。 これらは個別に解析することができます。 Acquired and imported spot image 低倍率スキャンで得られるスライドプレビュー 画 像 を 用 い て、TMAス ポ ッ ト を 検 出 し ま す。 HistoFAXSソフトウェアは検出されたTMAスポッ トの高精細画像を自動的に取得します。必要があ ればマニュアルあるいはセミマニュアルで、ソフ トウェアに準備されているTMAブロックパター ンを修正、調整することも可能です。 それぞれのスポットには、個々のID番号がつけら れます。剥離したり、欠如したスポットもブロッ ク配列情報に基づいて認識することができます。 Logical groups 解析が終了すると、解析結果はExcelに書き出し、 さらに高度な解析のメタデータとして利用するこ とができます。 ブラウザタイプのTMA explorerとreport generator を使用することで、TMA解析結果を報告書の形 に簡単にまとめることができます。 検出されたスポットはグループ化 （logical group）され、プレビュー イメージ上に表示されます。この グループは解析の際に利用するこ とができます。 画像取得が終わると、このプロ ジェクトは直接HistoQuestによる 画像解析に供すことができます。 （螢光オプション付き） PAGE www.tissuegnostics.com www.tissuegnostics.com PAGE TissueGnostics HistoFAXS TissueGnostics HistoFAXS HistoQuest プロジェクトと画像の読み込み HistoQuest®はHistoFAXS®のプロジェクトを読み 込み、取得した画像全体を表示します。 グラフィカルツールを用いて、表示された領域の 中で解析したい部分（ROI）を指定し、HistoQuest で解析することができます。（例：癌領域など） また複数の解析したい部分をまとめてグループ化 し、解析することも可能です。 取得した画像の中で解析したい部分を指定 HistoFAXSプロジェクトで取得した画像全体 さらにHistoFAXS以外の機器を用いて取得した一 連の画像を読み込み一枚の画像として表示するこ ともできます。各画像の位置関係の情報はありま せんので、相互の位置関係を正しく再構成するこ とはできませんが、HistoQuestで解析することは 可能です。 一枚の大きな画像の中の、それぞれの画像上の解 析したい構造を含む領域（ROI）を指定し、リン クし、解析することができます。 外部機器で取得し、取り込んだ画像の中で解析し たい部分を指定 All images courtesy of O.Univ.Prof. Dr.med.Helga Fritsch and Elisabeth Richter, Medical University Innsbruck, Division for clinical functional Anatomy, 2007 PAGE 10 www.tissuegnostics.com www.tissuegnostics.com PAGE 11 TissueGnostics HistoFAXS TissueGnostics HistoFAXS HistoQuest カラー分解 蛍 光 画 像 と は 異 な り、 免 疫 組 織 化 学 染 色 を し た 画 像 は 一 枚 の カ ラ ー 画 像 と な っ て い ま す。 HistoQuest®では、解析を行うために、まずカラー 分解をします。 カラー分解後の グレースケール画像 Hemalaunによる青色 細胞核あるいは細胞質として認識させたい色を カラーピッカーを用いてマニュアルで拾い上げ、 Gain, Sigma, Gaussの数値を用いて最適化しま す。最適化された結果は、ほぼリアルタイムで画 面上に表示されます。 自動カラー分解ボタンをクリックすると、それぞ れのマーカーに対応したグレースケール画像が作 られ、TissueGnostics社独特のアルゴリズムに基 づいて個々の細胞を識別します。 HistoQuestでは、カラー分解のための色をマニュ アルで選択します。RGBカラーで表示された細 胞画像からカラーピッカーを用いて個々の色を選 択することもできますし、自動カラー分解機能を 利用し、 カラー選択を簡略化することもできます。 このようにして取得したカラー分解のためのリ ファレンスカラーは、Gain, Sigma, Gaussの数値 を変えたり、使用するカラースペースを選択する ことで最適化できます。 細胞核内のCyclin Aによる茶色 リファレンスカラーのパラメータを変更すると、 迅速に計算し、その結果を短時間で表示します。 皮膚組織をCyclin A特異抗体で染色したオリジナル画像 細胞質内のCyclin Aによる茶色 Images courtesy of Prof. Dr. Ingela Turesson, University Hospital Department of Oncology, Uppsala, Sweden Prof. Dr. Anna Danielsson, Sahlgrenska Sjukhuset - University Hospital, Department of Oncology, Gothenburg, Sweden PAGE 12 www.tissuegnostics.com www.tissuegnostics.com PAGE 13 TissueGnostics HistoFAXS TissueGnostics HistoFAXS HistoQuest 細胞核の識別 個々の細胞核と細胞質の識別 自動細胞核識別は、TissueGnostics社特許のアルゴリズムで・・・ 細胞核識別のための青色 認識された対象物 オリジナル画像 代表的な画像イメージを用いてテスト解析を行 い、良好な細胞認識が確認できたら、すべての画 像に対し適用し、細胞核の識別と計測用のマスク を自動的に作成します。 細胞核マスク用の茶色 識別された細胞のオーバーレイモードでの表示 HistoQuest®での細胞核識別は、いくつかの数値 を設定するだけで、 あとは完全自動で行われます。 細胞核のサイズの平均値 細胞質マスク用の茶色 面積による除外（小さな細胞核断面の除外） グレー数値での除外（弱く染まった細胞核の 除外） バックグラウンドのカットオフ値（デフォー ルトは自動） PAGE 14 www.tissuegnostics.com www.tissuegnostics.com PAGE 15 TissueGnostics HistoFAXS HistoQuest HistoFAXS HistoQuest 細胞質の識別 取得したデータ HistoQuest®では、細胞質の識別のためのアルゴ リズムが2種類準備されています。 第１のアルゴリズムはリングマスクで、細胞核の 境界部分の内側と外側の一定幅の領域のマーカー 強度を測定するためのものです。 リングマスク TissueGnostics 第２のアルゴリズムは細胞質マスクで、細胞核の 境界から一定の細胞質マーカー強度を持つ領域全 体に広がっていくものです。 この領域の広がりは、細胞質マーカー強度が微弱 になったり、前もって設定しておいた細胞質の広 がりの最大値に達したとき、あるいは他の細胞の 細胞質の広がりとぶつかったときに、 停止します。 個々の細胞の識別とそれに基づく計測結果は、た だちにドットプロットの形で表示されます。ドッ トプロットの数やパラメータの組み合わせは、解 析内容に合わせて、自動的に設定されます。 ドットプロットの例：Hemalaun vs. Cycline A マーカー強度は、このようにして識別された細胞 質領域全体にわたって計測されます。これら二つ のアルゴリズムでは、細胞核の領域を細胞質計測 に含めることも、除外することもできます。 ドットプロット解析は、フローサイトメータと類 似しており、カットオフの設定やゲートといった 機能を使用しますが、フローサイトメータにはな い、独特の機能も備わっています。 3,9% Cyclin A+ cells HistoQuestでの独特の解析機能としては、Forward ConnectionとBackward Connection/Gatingをあげ ることができます。 異なるパラメータの組み合わせからなる新しい ドットプロットの追加も可能です （現在のところ、 各マーカーに対し9種類の計測値） 。 リングマスクと細胞質マスクを組み合わせたもの 最も重要な特徴は、ドットプロットはゲートごと に作成できるということです。この機能を使用す ることで、異なるマーカーの組み合わせからなる サブポピュレーションを定義し、マルチカラー解 析をすることができます。このようにHistoQuest は無限の解析の可能性を秘めているのです。 ドットプロットとゲートの統計的数値 細胞質マスクのみ これらのドットプロットは、フローサイトメータ での蛍光強度解析に類似した、蛍光マーカーに対 するシングルポジティブあるいはダブルポジティ ブ解析といった、視覚環境を提供します。 Quadrant All events in scattergram Hemalaun Cyclin A Count Mean Mean Histogram Percent No./mm 0,000 UL 0,000 0,000 0 0,00% UR 124,815 92,266 4296 3,90% 4 LL 42,249 0,972 271 0,24% 1624 LR 114,104 1,347 105694 95,86% 1694 Overall 115,104 4,889 110261 100% 63 ドットプロット画面内でカットオフを設定すると、 そのドットプロットの各クワドラントとそれぞれ のゲートに関する統計的情報が自動的に表示され ます。 ヒストグラムの統計的数値 PAGE 16 www.tissuegnostics.com データはヒストグラム形式でも表示可能 www.tissuegnostics.com PAGE 17 TissueGnostics HistoFAXS TissueGnostics HistoFAXS HistoQuest HistoQuest HistoFAXSは革新的な画面表示や測定機能を備えています Compare Set機能でヒストグラムのオーバーレイやドットプロットの比較 Forward Connectionと Compare Set １枚のスライドの異なるROIや異なるスライドの計測データをひとつのダイアグラムに表示すること ができます（ドットプロットまたはヒストグラム） 。 Backward Connection/Gating機能を使用すれば、 ドットプロット中の単一ドットあるいはゲートで 定義される複数のドットからなるグループ、クア ドラントマーカーで定義される領域全体、さらに はこれらの組み合わせを、細胞画像に対応させる ことができます。 Forward Connection機能を使用すれば、細胞画像 中の個々の細胞をドットプロット中の単一ドット に対応させることができます。 Backward/Forward Connectionとゲート Backward Gatingによるゲート１の生データ 細胞核Cyclin A vs 細胞質Cyclin Aのサイドバイサイドの比較 細胞核Cyclin A vs 細胞質Cyclin Aのオーバーレイ比較 Forward Connectionは、細胞画像中の細胞をダブ ルクリックすることにより、個々の細胞とドット プロット中のドットとを対応付けることができま す。 PAGE 18 www.tissuegnostics.com Backward Connectionによるドットと細胞画像の 対応 www.tissuegnostics.com PAGE 19 TissueGnostics HistoFAXS HistoQuest HistoFAXS HistoQuest HistoQuestによる解析結果と目視による計数の比較 乳がん Albert-Ludwings University Freiburg、Institute of Molecular Medicineの Reinheckel Groupは HistoQuest® のバリデーションを行いました。14月齢のMMTV-PyMTマウスを用い、肺門転移におけるKi67の発現 をHistoQuestで解析し、目視の結果と比較しました。 HistoQuestで解析した肺門転移組織画像 TissueGnostics Ki67+ vs Ki67-の解析結果 種の乳がんの比較 抗Ki67抗体に対する反応 抗HER2抗体に対する反応 抗estrogen受容体抗体に対する反応 抗progesteron受容体抗体に対する反応 35,64% of Cells are Ki67+ 64,36% of cells are Ki67All images and graphs on this page courtesy of Dr. Thomas Reinheckel, Albert-Ludwigs University Freiburg, 2007 HistoQuest解析と目視の結果の比較（n=10） All images courtesy of Univ. Doz. Dr. Johann Feichtinger, Pathology-Bacteriological Institute, Rudolfstiftung Hospital, Vienna PAGE 20 www.tissuegnostics.com www.tissuegnostics.com PAGE 21 TissueGnostics HistoFAXS HistoQuest TissueGnostics HistoFAXS Ludwig Boltzmann Institute for Cancer Research（LBI-CR）のProf. Dr. Lukas Kennerのグループは、 Histo ® Quest を用いて前立腺がん（PC）のアブレーション治療の前後でのPSA（Prostate Specific Antigen）と HDAC1（Histone Deacetylase）の過剰発現の様子を調べました。 “ 我 々 は 免 疫 組 織 化 学 染 色 を し た テ ィ シ ュ ー ア レ イ（ 前 立 腺 が ん と 肺 が ん ） の 解 析 の た め に HistoQuestを使用している。短時間に、信頼性の高い、さまざまなたんぱく質の発現パターンの定量 的なデータを得ることが初めてできるようになった。近いうちにHistoQuestをルーチンの診断業務に も使用できるようになるだろう。” Ao. Univ. Prof. Dr. Lukeas Kenner, Clinical Institute of Pathology Medical University Vienna PCにおけるPSA発現−治療前 PCにおけるHDAC1過剰発現−治療前 PIN CA PCにおけるPSA発現−Androgenによるアブレーション治療後 Normal PAGE 22 www.tissuegnostics.com PIN CA Normal All images and graphics courtesy Ao. Univ. Prof. Dr. Lukas Kenner, Clinical Institute of Pathology, Medical University Vienna Normal PIN CA PCにおけるHDAC1過剰発現−Androgenによるアブレーション治療後 Normal PIN CA www.tissuegnostics.com All images and graphics courtesy Ao. Univ. Prof. Dr. Lukas Kenner, Clinical Institute of Pathology, Medical University Vienna PSA発現とHDAC1発現 PAGE 23 TissueGnostics HistoFAXS TissueGnostics HistoFAXS HistoQuest 特徴 HistoQuestの特徴 HistoQuest®は、HistoFAXS®で取得した画像情報や、他の手段で取得した.tifや.jpg画像を取り込み、 解析することが可能 組織切片全体をオーバービューし、最適な解析領域の選択が可能 微調整可能なカラー分解アルゴリズムによる最適な色の分別 色認識のためのリファレンスカラーのカラーピッカーによる取得 豊富なマニュアル修正のためのツール（細胞核の分割、結合、消去、生成） 強力なドットプロット表示機能 Forward Connectionによる細胞のドットプロットへの対応機能と、Backward Connection/Gating によるドット、ゲート、クワドラントの細胞画像への対応 色認識のためのリファレンスカラーの色数は無制限に設定可能 豊富なパラメータの組み合わせによるドットプロットやヒストグラムの作成、ドットプロット中 のゲート内細胞の解析が可能 組織内の細胞認識のための、細胞核に基づく強力な画像処理アルゴリズム搭載 広範な報告書印刷機能やデータ出力オプション 染色強度計測のための“細胞体”（細胞質）マスクの自動作成 （螢光オプション付き） PAGE 24 www.tissuegnostics.com www.tissuegnostics.com PAGE 25 TissueGnostics HistoFAXS TissueGnostics HistoFAXS 技術仕様 ハイエンド蛍光顕微鏡を使用 Zeiss AxioImager. Z1 Zeiss AxioObserver. Z1 完全電動顕微鏡がベース 完全自動制御を実現 7対物レンズまで（倒立型は６対物レンズまで） 1xから100x油浸レンズまで 高性能ワークステーション Intel Core 2 Quad, 4 GigaB RAM, 1 TeraB HDD, Windows XP 24”TFTスクリーン 2台 高精度電動ステージ 正立型顕微鏡用 スライド8枚まで 200スライドホルダー（オプション） 倒立型顕微鏡用 マイクロプレートまたはスライド４枚まで 制御精度 ステップサイズ1.5nm (0.0015μn)によるスムー ズな移動 繰り返し精度 位置再現性＜1μmのためスクリーン上の画像と スライドとの正確な一致を実現 「マーク・ファインド」精度 ＜4μmの精度でステージの指定位置に移動可能 オートフォーカス機能（蛍光・明視野とも） 明視野画像取得用高性能 カラーカメラ 解像度 最高1.9 megapixel（1600x1200） 高精細画像取得に最適 フレームレート 最高100fps（VGA画像） センサーフォーマット 最大1”による広視野画像 すぐれた色再現性 多数の染色色素が使用可能 リモートコントロールによるテクニカル およびアプリケーションサポート 設置スペース 160 cm（幅）x 80 cm（奥） 電源 100 VAC 10A 光源 LED Diascopic illumination（オプション） ハロゲン 12V-100W（標準装備） www.tissuegnostics.com PAGE 26 www.tissuegnostics.com www.tissuegnostics.com PAGE 27 TissueGnostics GmbH TissueGnostics USA Ltd. TissueGnostics Romania SRL Taborstrasse 10/2/8 420 N Larchmont Boulevard Nicolae Iorga Boulevard nr. 51C A-1020 Wien, Austria CA 90004, Los Angeles, USA 700213 Iasi, Romania Tel.: +43 1 2161190 Tel.: +1 323 4660499 Tel.: +40 332 405866 Fax: +43 1 2161190 90 Fax: +1 323 4660499 Fax: +40 332 405867 www.tissuegnostics.com www.tissuegnostics.com www.tissuegnostics.com E-mail: [email protected] E-mail: [email protected] E-mail: [email protected] 営業本部：〒 113-0033 東京都文京区本郷 7 丁目 2 番 1 号 TEL ：（03）5842-2901（代表） FAX：（03）5842-2905 URL：www.novelscience.co.jp