HiCEPを使った研究事例をご発表していただきます

 網羅的転写産物発現プロファイリング法であるHiCEP(Hign Coverage Expression Profiling)の第2回目セミナーをやっと開催することになりました。第1回を開催してから2年少したってしまいました。
 HiCEP法は、高精度遺伝子発現解析手法で、極低発現遺伝子から高発現遺伝子まで網羅的に高い精度で転写産物量の変動を測定できる実験手法です。(バイオインフォマティクスの手法ではありません。)
 たくさんのひとに使ってもらうことを目的に、企業として取り組みをはじめて14年たちます。まだ、HiCEPを超える結果を出す手法はないように思います。(超える手法が出れば、さっさとやめようと思っていましたが。。。 次世代シーケンサ出てきたときはやめようかなと思いましたが。。。)

 今回のセミナーでは、HiCEPを使った研究が2演題。発生・再生分野、及び、バイオ医薬品生産分野に適用いただいた事例をご発表いただきます。
 HiCEPは、やれば必ずといっていいほど新たな候補遺伝子を得ることができますが、”新たな”候補と戦うのもたいへんなことだと思います。そのあたりのところをお話いただけるのではないかと思います。

本会は、事前お申し込み制(参加費無料)とさせていただいております。
お申し込みはこちら (http://bit.ly/1ltO7P2)

 HiCEP 法は、多様な生物資源(実用培養細胞、商用実用生物、環境生物等)に対応でき、環境科学、農学、医学・生物学、薬学はもとより発生・再生、生物工学、環境科学、農学、医学、薬学、健康食品等、基礎研究から工業的・実業的な分野まで、バイオ全般の分野に適用いただいております。

 HiCEP法の詳細は、(独)放射線医学総合研究所のこのサイトを...

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■第2回 HiCEP研究会

 --あらゆる生物学研究に対応可能な高感度発現解析の世界--
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■日時 : 2014年3月25日(火) 12:30 開場/受付
13:30 - 15:45 研究発表会
16:30 - 18:30 懇親会

■会場 : 関東ITソフトウェア健保会館 F室
http://bit.ly/1fBjGUK
東京都新宿区市谷仲之町4-39
03-3225-1133
都営新宿線曙橋駅」下車8分

■参加費 : 無料(定員50名、事前申し込み制)

■プログラム:

●京都大学大学院理学研究科 生物科学専攻
再生生物学特別講座  
                                       柴田 典人 先生

「成体全能性幹細胞
−プラナリアとHiCEPによるゲノムワイド解析−」

●徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部 生物機能工学大講座
次世代バイオ医薬品製造技術研究組合 プロジェクトリーダ
                           大政 健史 先生

「バイオ医薬品生産における網羅的解析法の課題と応用
−高生産宿主細胞構築へ向けて−」

[ お問い合わせ先 ]
株式会社メイズ
HiCEP研究会事務局
担当者名:湯野川春信
Tel: 042-673-3020
e-mail: sales92@maze.co.jp
URL: http://www.mscape.co.jp

Midnight Bio TV Ustreamで開局します

 バイオテクノロジー分野を中心に活動されている志の高き方々をおよびして、夜な夜なダダモレ状態で語り合います。日ごろのお付き合いの中ではなかなか言えない国の政策の問題点や解決アイデア、技術や研究に対する本音の評価、就職や雇用やキャリアパスに関する議論、ベンチャー創業や会社経営に関する薀蓄等々、種々の話題について、批判されることを気にせず語っていただいて、少しでも日本のバイオテクノロジーの発展に貢献できればと考えております。みなさんからのコメントも大歓迎です。Twitterでいただきながら番組を進めていきたいと思います。

Midnight Bio TV 第1回

 タイトル:「大山彰さん(インシリコバイオロジー株式会社社長)vs.わたし」
 日時:2012年4月23日 午後22時〜終るまで
 URL:http://ustre.am/JJq7
 第1回は、インシリコバイオロジー株式会社を訪問し、社長の大山さんとわたしが、弱小零細バイオインフォマティクス企業について、思うところを語ってみたいと思います。特に、大山さんからの提案で、この度、日本のバイオインフォマティクスの発展に貢献することを目的とし、小規模バイオインフォマティクス企業の協会を作ることになりました。その設立主旨や活動の目標などを題材に話を進めていきます。 

技術力とは

 技術力の定義は、ずっと難しいと思ってきました。しかし、数年前にテレビを見ていたら、ある会社の会長さんが、「高い技術力とは、顧客の望むものを、顧客の望む価格で、顧客の望むタイミングで提供できることである」といっていて、それがわたしにはストーンと腑に落ちてしまいました。みなさんどうでしょう。
 技術は、ニーズに答えるための作業方法です。技術力とは、その作業方法が洗練されている度合いをいうのだと思いますが、それを推し量る方法が、顧客の望むものを、望む価格で、望むタイミングに提供できているか だと思います。
 この言葉は、今のわたしの日々の活動において、まさにやらなければならないこと=つまりちゃんとやれていないことだと実感しています。顧客のみなさん、すみません。

報酬はお礼である

 以前、「予想どおりに不合理―行動経済学が明かす「あなたがそれを選ぶわけ」という本を読んで、確信したことがあるのでメモしておきます。
 結論からいいますと、”報酬はお礼の印し”だということです。この概念は、モノを売って得る収入にも、労働して得る報酬にも当てはまって、おそらく、すべてのお金のやり取りに適用できるのではないかと考えています。
 我々は、毎日、コンビニやレストランでいろいろなものを買います。生物学の研究者のみなさんも、実験器具や測定機器などを購入されます。これは必要だから購入するわけですから、ないと困るものを購入されているわけです。なので、そのお礼の印しとしてお金を支払っていると考えてみてはどうかと思いました。
 では、お礼と考えた場合、価格はどうやって決めるのでしょう。旧来の経済学では、需要量と供給量の関係が価格を決めるといわれてきましたが、先の「予想どおり。。。」には、価格はかならずしも需要量と供給量の関係では決まらないと書いてありましたし、それを証明するいくつかの実験結果も紹介されていました。わたしも、商売をするものの実感として、需要と供給との関係で価格が決まるという考えに以前から違和感がありました。で、「予想どおり。。。」の本を読んで感じたのは、報酬はお礼の印しなのだから、支払うひとが決めればいいのではないか。時には、微々たる報酬しかもらえないこともあり、ある時は、思ってもいない高い報酬をいただくことがあってもいいのではないかと思うようになりました。もちろん、現実のビジネスの上では、そんなことは通用しないので、残念ながら、”弊社の商品は言い値で売ります”などとする勇気はまだありませんが、本質的にはそういうものなのだと思っていろいろなことを考えてみてはどうかと最近は思っています。
 この報酬はお礼という考えを少し広げて考えていってみましょう。もし、本当に販売価格がお礼の印しとして、買い手が決めるものとしましょう。売るひとが儲けるためにはどうすればいいかというと、多くのひとが必要だと思ってくれる製品を出す、つまり多くの人に役立つモノを作ることですね。そういうものを作ったとして、もし、みんながケチでちょっとしか支払わなかったらどうなるでしょう。商売がたちゆかなくなって、必要なものを供給してもらえなくなります。ですから、買うひとが、商品を売る人のことを少しだけ考えて値段を決めてくれることになります。また、その商品にたいへんな感謝をしているひとがいて、そのひとがとてつもない金額でそれを買ってくれて、後のひとが同じものを安く手にいれるなんていうことも考えられれます。でも、重要なことは、”人に役に立つモノを作る”ということです。
 しかし、これでは、収入が安定しませんね。確かに不安がつきまといます。一生収入の不安に悩みながら人生を送ることになりますが、人類も動物も、基本的にはある意味飢餓状態で生きていくというのがベースで、ときどきたらふく食べられるというのが本来のバランスの取れた生き方だったように思いますし、大量生産・大量消費の好景気の中で、一生収入に不安を持たなくても過ごせるのではという幻想を持つことができたのは、人類の歴史の中でもこの50年ほどだったのではないでしょうか。(日本は徳川300年があったかもしれない。その功罪は今や大きいかも)
 テクノロジーが発達して、インターネットという道具を手にいれて、だれでも情報を発信することができるようになった今、数少ないけれど自分の商品を欲しいと思ってくれる人に出会うことができるようになりました。また、世の中にはいろいろな考え方で、いろいろな商売をしているひとがいることを知ることができるようになりました。これによって、我々は、”自分の社会への役立ち方”の選択肢が大きく増えたと思います。わたしの若いころには、後継者がないといわれたいろいろな職業に、後継者が表れていますし、大儲けはできないかもしれないけれど、自分が楽しいと思える職業で細々とでも仕事を続けていくことができるようになってきたと思います。
 報酬はお礼だと考えると、”安定”はしないかもしれないけれど、収入を確保し続けるためには、結局のところ”人の役に立つモノを作る”という立ち位置からぶれないということになるのではないでしょうか?お礼をいってもらえるような”仕事”をすることが大事で、お礼をいってもらえるような仕事をすれば仕事の種類がなんであってもりっぱな仕事ということになるのではないでしょうか?
 なんだか当たり前の話に落ちてしまったのですが、次は、”報酬はお礼の印し”と考えた場合、具体的に日々の行動がどう変わるかについて、考えてみたいと思います。

”アレイと比べる”話

 転写産物の網羅的発現プロファイル取る方法といえば、一般的にはDNAマイクロアレイであり、また、サンプル間で発現量の異なる転写産物を得る方法としては、ディファレンシャル・ディスプレーやサブトラクションがあるようです。
 初期のころ(2002年ごろから始めてます)は、HiCEPの営業にいくと、DNAマイクロアレイとどう違うのか、比べてどのような点がどのように優れているのか という質問を必ず受けました。(最近は、なぜだか、この手の質問をされることが少くなってきました。)そのころ、アレイとの比較データを出していただいておりましたが、”発現変化率の高いものから20個ならべると”2割くらいは同じ遺伝子が入ってくるのですが、それ以外はアレイとまったく異なる遺伝子がリストアップされてきました。(つまり論文にも載っていない遺伝子が8割くらい出てくるということです。)そのころ、この話をしたとき、アレイと結果が異なるわけですから、”HiCEPの結果は信頼できますよ”というデータにはならないわけで、つまり、”ほとんどアレイと同じ結果ですが、その中にも、アレイでは拾えない遺伝子もいくつかありました”ということならいいのですが、”アレイで拾えない遺伝子ばかり拾えます”という営業トークは、その当時では、HiCEPの優位性を印象づけるトークにはならなかったということです。それどころか”妖しい技術”という評価になるわけです。
 Dry担当のわたしから見たとき、アレイと比べる違和感がありました。比べちゃいけないのではないかと漠然と思っていました。得られている情報がまったく違うのではないか、決定的に性能として違うなにかがあるのではないか...

HiCEPは普通に変動しない転写産物のプロファイリングが取れる

 おそらく、素人の私から見ると、HiCEPは”普通”なのです。プロファリングというのは、HiCEPで取ったデータのようなものを指すのであろうと思うわけです。変動しないものも、変動するものも普通に見えるのです。取り立てて、HiCEPは良いっていうほどのこともないのではと思うわけです。

  • 検出されたシグナルはすべて評価対象となる

 ヒトやマウスなどの哺乳動物ですと、組織や細胞にHiCEPを使って、約2万から3万種類のシグナルを得ることができますが、その約80%から約98%のシグナルが発現量の増減の評価対象となります。そのことは、”変化しない転写物”を見ることもできるということになります。

  • Global Normalization

 HiCEPにおいて、サンプル間比較を行う場合、シグナルの強度を補正するための方法として、”比較するサンプル間のピークはほとんど変動していない”という前提で、サンプル間の対応シグナルすべての強度が一番良く一致する補正係数を求めるという方法を採用しています。(RNAが上手くとれていて夾雑物が少なければ、HiCEPの手技を始めるときのRNAのスタート濃度を合わせておくと、Normalizationが必要ないほど波形は一致します。)

  • その組織のプロファイリングが見えます

 HiCEPで”発現変動率を検出する場合”はプロファイリングがあまり変わらない試料を比較することを前提にするわけで、”変わらない”シグナル群の強度パターンは、その試料のベースとなるプロファイリングということになります。つまり、白血球は、どんな状況でも白血球が白血球であるための発現パターンがあり、筋肉は筋肉の発現パターンがあって、それをHiCEPは捉えることができます。

  • 低シグナルから高シグナルまで再現性が高い=誤差が変わらない


図1:同じRNAで、別々に実施したHiCEPの波形チャートを4枚重ねています。
 図1は、酵母RNAについて、HiCEPを行なって取得したプロファリング(キャピラリー電気泳動波形)の一部(256分の1)です。この図の波形チャートは、同じRNAについて4回別々にHiCEPを行なって得られたものを重ねています。ほぼピッタリ重なっています。

図2:拡大しても良く重なっています。
波形の一部を拡大したものが図2です。これも良く一致しています。このことは、低シグナルでも高い再現性が得られているということです。おそらく、この図2の強度が低い転写物は、10細胞に1コピー、あるいはもっと低発現の転写産物である可能もあります。そのような低発現の転写産物までも再現性良く測定できることが、少々状況が変化しても”発現変動しない多くのシグナル群=その組織での発現パターン”を正確に検出できる必須条件であると考えています。

  • HiCEPのLook&Feelの特徴は
    • 変動しない多くのシグナル群をベースにして、変動する転写物を特定していくという点が、アレイとは決定的に違うのではないかと思っています。

正確なら沢山のサンプルを行う必要はない

 もし、正確に網羅的転写産物の発現プロファイルを取ることができたとしたら、実験計画としてはなにを考えれば良いのだろうか。

候補を絞るためにどのような実験を行うのか?

 発現プロファイルは正確に取れるのだから、結果変動遺伝子群の中に、現象に関連している遺伝子は必ず含まれている。となると、多くの変動遺伝子群からどうやって本物を取り出すかが最大の課題となるのでしょう。その解決方法のひとつは遺伝子のアノテーションを使って絞り込む方法である。が、アノテーションは既知の情報であるので、それを使って新規の情報を得ることができるか?という問題もある。わたしは、アノテーションで絞り込むのではなく、当然のことなのかもしれないが、候補を多く出さないようにする、または、多くの候補から一定の挙動を示すものだけを取り出し絞り込むことができるように、どんなサンプルをどのように比較するのかをよく検討して、網羅的な発現解析を行うことではないかと考える。
 たとえば、個体差が多く出てしまって、候補遺伝子の数が多く出ることが予想される場合は、3個体以上比較して、各個体の各サンプルに条件を振るようにする。正確にプロファイリングが取れるなら、振った条件に従って、期待される発現変動を示した遺伝子を候補とすれば、本物を拾う確立はぐっとあがるはずだ。
 注目している現象が細胞や組織の形状の変化を伴うような場合、形状が変化する前と後でプロファイリングを取って比較してしまうと、プロファリングが正確であれば、形状の違いに関する変動遺伝子を検出してしまう。よって、正確にプロファイリングを取ることができるなら、形状が変わらないときのポイントでプロファイリングを取る必要がある。しかし、形状の変化が見られないわけだから、どのポイントで取るかが正確にはわからない。そういう場合は、ポジティブコントロールがあるならそれを使って、ないのであれば、感度が低いが網羅的がプロファイリングを取る手法を使って、どの細胞内で変化が起き始める点を見極めた上で、その前後でプロファイリングを取って比較すれば良いのではないだろうか。
 そうやって考えると、正確にプロファイリングが取れるのであれば、サンプル数はそんなに必要ではないということになるのではないだろうか。

HiCEP(網羅的転写産物発現プロファイリング)研究会を開催します。

 HiCEP法は、正確で高精度な発現プロファイルを得ることができる手法です。ご興味あれば是非ご参加ください。
ブログのHiCEP研究会ページはこちら...
本会の詳しいご案内 (http://www.mscape.co.jp/seminar.html)
お申し込みはこちら(http://www.mscape.co.jp/meeting/subscription.html)

HiCEPを使った研究事例をご発表していただきます

 網羅的転写産物発現プロファイリング法であるHiCEP(Hign Coverage Expression Profiling)のセミナーを開催することになりました。HiCEPに関わって10年、やっとユーザのみなさんにご発表いただける状況になったのだなと感無量です。
 HiCEP法は、ゲノムやcDNAの配列情報を用いず、生物学的現象と関連して転写産物の量が変動する遺伝子候補を提供する手法で、おそらく他のどの方法よりも、信頼性の高い候補を多く得ることができる優れた手法であると思います。その精度が出る理由は、(1)1種類の転写産物から制限酵素を用いて1種類の断片のみを得、それを測定対象とする手法であること、つまり、測定対象を転写物全長ではなくフラグメントに限定したこと、(2)すべての転写産物が手技の対象となること、つまり、漏れ溢れ落ちる転写産物はなく、低発現の転写産物でも手技ごとに対象となる量に差が出ないということ、(3)よって、低発現転写産物も検出可能ということになるのですが、そのことだけではなく、たとえば、多くの転写産物の中から、発現ゼロ状態から微妙な低発現を経て発現が亢進する転写産物を正確に捉えることが可能な手法です。今回のセミナーでは、HiCEPを使った研究が5演題。IPS細胞、放射線や薬物の微量生体反応、ガンの予後判定、深海の貝のバクテリアとの共生に関連する遺伝子、そしてイネ。HiCEPの適用分野の広さを示す発表内容になっています。わたしも、HiCEPのフラグメントを次世代シークエンサーで読んでデータ化する方法(最近はHiCEP-seqと読んでいます)について発表するかもしれません。きっと楽しい会になると思いますので、ご興味ある方は是非ご参加ください。

本会の詳しいご案内 (http://www.mscape.co.jp/seminar.html)
お申し込みはこちら (http://www.mscape.co.jp/meeting/subscription.html)

 HiCEP法の詳細は、(独)放射線医学総合研究所のこのサイトを...

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■ HiCEP 研究会
   - 全ての生物に対応可能な次世代トランスクリプトーム解析に向けて -
   第1回 Messenger Scapeセミナー
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■日時    : 平成23年11月28日(月) 13:00 - 16:25   研究発表
                                 16:25 - 18:30   懇親会

■会場    : 関東ITソフトウェア健保会館(JR総武線 大久保駅 徒歩1分)
            東京都新宿区百人町2-27-6

■参加費  : 無料(定員50名、事前申し込み制)

■研究発表:

「HiCEPerによるiPS化関連遺伝子群の単離」(仮)
(独)放射線医学総合研究所 研究基盤センター
研究基盤技術部生物研究推進課先端遺伝子発現研究チーム  安倍真澄先生

「HiCEPを用いた”微量”に対する生体応答の検出」
(独)放射線医学総合研究所 重粒子医科学センター
国際重粒子医科学研究プログラム細胞分子機構研究チーム  藤森  亮先生

「HiCEP及びDNAマイクロアレイから同定した遺伝子群による
  肝細胞癌術後再発予測」
山口大学 医学部医学系研究科
消化器・腫瘍外科学                                    恒富亮一先生

「深海産二枚貝ヒラノマクラの共生現象に関与する発現遺伝子の探索」
(独)海洋研究開発機構海洋・極限環境生物圏領域
化学合成生態系進化研究チーム                          河戸  勝先生

「HiCEPによる2重変異体イネ種子の網羅的遺伝子発現解析」
大阪府立大学大学院
生命環境科学研究科分子情報化学講座                    北村進一先生

■懇親会

参加者の皆様の情報交換の場として、ささやかではありますが飲食の
準備をさせていただきました。


[ お問い合わせ先 ]

メッセンジャー・スケープ株式会社
事務局
担当者名:木村暢宏・依田勝徳
Tel: 03-6908-6775
e-mail: seminar@mscape.co.jp
URL: http://www.mscape.co.jp/