Application Note SoftMax Pro 6.4.1インポート機能による複雑なデータ解析

はじめに

データの正確な解析は、実験結果のインテグリティを確保する上で極めて重要です *1。一貫したデータ評価手法により、誤った解析やプロセスに起因するエラーが発生する機会を減らすことができます *2。SoftMax® Pro 6.4.1 Import機能は、あらゆる科学機器から取得したマイクロプレートフォーマットのローデータをSoftMax Proプロトコルにインポートすることで、統計的および数学的手法の体系的な適用を容易にします。さらに、GLPおよびGMPラボ用のSoftMax Pro GxPデータインテグリティソフトウェアを使用して、検証済みのプロトコールにデータをインポートすることもできます。

インポート機能

モレキュラーデバイスのFLIPR® Tetra システムは、GPCRおよびイオンチャネル受容体に対する早期リード化合物を同定します。アッセイデータの取得と解析は、FLIPRシステム専用のScreenWorks®ソフトウェアによって行われます。SoftMax Pro 6.4.1インポート機能を使用して、モレキュラーデバイスのFLIPR® Potassium 6 Assay Kitを使用した実験のデータをSoftMax Pro 6.4.1にインポートし、解析しました（図1）。

材料と方法

ChanTest Corporation（オハイオ州クリーブランド）から提供された、安定型ヒトKv11.1チャネルを発現するチャイニーズハムスター卵巣（CHO）細胞を、製造元の指示に従ってFLIPRカリウムチャネル測定キットで処理しました。ICCDカメラ付きFLIPR Tetraシステムで検出する間、シグマアルドリッチ社（ミズーリ州セントルイス）のhERG阻害剤を濃度を変えて細胞に添加しました。FLIPRで生成されたカイネティックデータは.seq1ファイルとしてエクスポートされ、Microsoft Excelで開かれました。ローデータは、付属のSoftMax Proインポートテンプレートを用いてプレート形式にアレンジし、タブ区切りのテキストファイルとして保存し、あらかじめ作成したSoftMax Proプロトコルにインポートしました（図2）。データをインポートすると、SoftMax Proは自動的に阻害剤濃度を割り当て、相対蛍光単位（RFU）の最大値から最小値を差し引いたデータの削減を実行し、標準偏差、%CV、Z-factorを計算しました。カスタムの条件式が設定され、それ以降の計算から外れ値が自動的に除外され、カスタムノートセクションにEC₅₀値が表示され、レポートの閲覧が容易になりました。さらに、各化合物のRFU値（max-min）を4-parameter curve fitを用いて同じグラフ上に自動的にプロットし、EC₅₀値を決定しました（図3）。

図2. SoftMax Pro 6.4.1のインポート機能。main menuにあるImport機能では、SoftMax Proのインポートテンプレートを使用してデータをすばやくインポートできます。

図3. SoftMax Pro 6.4.1ソフトウェアにおける複数の用量反応実験からのEC₅₀推定値です。ChanTest Corporation（オハイオ州クリーブランド）から提供された安定なヒトKv11.1チャネルを発現するCHO-hERG細胞を、FLIPRカリウムアッセイキットを用いて、シサプリド、ドフェチリド、フルナリジン、ハロペリドール、キニジン、およびテルフェナジンの濃度を変化させながら経時的に処理しました。ScreenWorksから得られたカイネティックデータをSoftMax Pro 6.4.1にインポートして解析しました。各濃度の平均RFU値（max-min）を4-parameter curve fitを用いてプロットし、各化合物のEC₅₀を決定した。

結論

SoftMax Pro 6.4.1インポート機能により、従来は互換性のなかったデータ形式をインポートして、1つのソフトウェアシステムで解析と解釈を行うことができます。図3に示すように、FLIPR Tetraシステムで取得したハイスループット・データをSoftMax Pro 6.4.1にインポートし、ヒトKv11.1チャネルを安定的にトランスフェクトしたCHO細胞を用いて、複数のhERG阻害剤のEC₅₀値を決定することに成功しました。

SoftMax Pro 6の強力な機能により、インポートしたFLIPR Tetraシステムデータをより詳細に解析することができました。インポートしたプレーティングデータをクローニングして、同じ実験プロトコール内で異なるカイネティックリダクションオプションをテストすることができました。カーブオーバーレイ機能により、データレポートが簡素化され、SoftMax Pro 6で提供される19種類のカーブフィット処理オプション間のカーブ比較が容易になりました。最後に、各化合物のEC₅₀値を最終グラフとともにカスタムノートセクションに引き出し、実験結果の要約を提供しました（図4）。

図4. notes sectionは、画像、グラフ、データ結果を表示するようにカスタマイズできます。

データ解析の正確性を確保するため、米国科学アカデミーは、研究データの管理に適切なツールを科学者に提供することを推奨しています *3。SoftMax Pro 6.4.1のインポート機能は、さまざまなメーカーの科学インストゥルメンテーションからのデータ削減を合理化し、統合するツールです。さらに、マイクロプレートまたはキュベットのデータをSoftMax Pro GxPデータインテグリティソフトウェアにインポートして解析することで、GLPおよびGMP環境における追加のソフトウェアプラットフォームやプロトコル計算の検証に費やす時間とコストを削減できます。

参考文献

1. Shephard RJ. Ethics in exercise science research. Sports Med 2002; 32(3):169–183

    

2. Pascal CB. Managing Data for Integrity: Policies and Procedures for Ensuring the Accuracy and Quality of the Data in the Laboratory. Science and Engineering Ethics 2006 Jan; 12(1):23-39.

    

3. National Academy of Sciences. Committee on Ensuring the Utility and Integrity of Research Data in a Digital Age; Committee on Science, Engineering, and Public Policy (COSEPUP); Policy and Global Affairs (PGA); Institute of Medicine (IOM): Ensuring the Integrity, Accessibility, and Stewardship of Research Data in the Digital Age. Washington, D.C: The National Academies Press; 2009.