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ある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、あらゆる科学インストゥルメンテーション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コンプライアンス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

Molecular DevicesのFLIPR® Tetraハイスループットセルラースクリーニングシステムは、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®システムコントロール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、Molecular Devices社の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カリウムアッセイキットで処理した。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ファクターを計算した。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った。さらに、各化合物のRFU値（max-min）を4パラメータカーブフィットを用いて同じグラフ上に自動的にプロットし、EC50値を決定した（図3）。

図2. SoftMax Pro 6.4.1のインポート機能。メインメニューにある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。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パラメータカーブフィット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 System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た（図4）。

図4. ノートセクションは、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る。

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コンプライアンス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. 運動科学研究における倫理。Sports Med 2002; 32(3):169-183

    

2. Pascal CB. データインテグリティのためのデータ管理： 研究室におけるデータの正確さと質を保証するための方針と手順。Science and Engineering Ethics 2006 Jan; 12(1):23-39.

    

3. 米国科学アカデミー。デジタル時代における研究データの有用性とインテグリティの確保に関する委員会（Committee on Ensuring the Utility and Integrity of Research Data in a Digital Age）; 科学・エンジニアリング・公共政策委員会（COSEPUP）; 政策・国際問題委員会（PGA）; 医学研究所（IOM）： デジタル時代における研究データのインテグリティ、アクセシビリティ、スチュワードシップの確保。ワシントンD.C.: The National Academies Press; 2009.