フローサイトメトリーとは？この記事でわかること
前回の記事では、
**フローサイトメトリーとは「細胞の種類を識別して数を測定する装置」**
であると説明しました。
フローサイトメトリーは、血液中の白血球などの細胞を解析するときに広く使われます。
特に、リンパ球の種類や数を調べる検査でよく用いられます。
リンパ球にはそれぞれ CD抗原 という、いわば名札のような目印があります。
この目印を蛍光標識した抗体で染め、レーザー光を使って測定します。
今回の記事では、次の3つについて解説します。
- フローサイトメトリーの機械の仕組み
- FSC / SSC
- ゲーティング（gating）
フローサイトメトリーの機械の仕組み
まず、「フローサイトメトリー(Flow cytometry)」という名前の意味から考えてみましょう。
Flow（流れ）と cytometry（細胞を測定すること）からできた言葉です。
つまり、流れてくる細胞を測定する装置という意味になります。
このフローサイトメトリーを行う装置をフローサイトメーター（Flow cytometer）と言います。
フローサイトメトリーの基本原理
フローサイトメーターの内部では、細胞は1個ずつ並んで流れています。
ここにレーザー光を当てます。
すると、細胞は光を様々な方向に**散乱（scatter）**します。
この散乱した光を測定することで、
- 細胞の大きさ
- 細胞内部の構造
を知ることができます。
FSC/SSCとは(フローサイトメトリーの最重要パラメータ)
フローサイトメトリーでは、細胞にレーザー光を当てたときの散乱光を測定します。
特に重要なのが FSC（Forward Scatter） と SSC（Side Scatter） の2つです。
フローサイトメトリーでは、まずFSCとSSCを使って細胞の種類を大まかに分類します。
FSC / SSC の「前方」「横方向」は、細胞の向きを意味しているわけではありません。
レーザー光が細胞に当たったとき、どの方向に散乱した光を測定しているかを示しています。
FSCとは
FSC（Forward Scatter）
レーザーの進行方向の延長線にある光です。
この光は主に細胞の大きさを反映します。
細胞が大きいほどレーザー光をより強く散乱させるため、FSCの値は細胞の大きさと相関します。
※なおFSCシグナルは光学系や屈折率などの影響も受けるため、おおよそのサイズ指標として利用されます。
SSCとは
SSC（Side Scatter）
レーザーに対して横方向(90°方向)に飛ぶ散乱光です。
これは主に細胞内部の複雑さを表します。
例えば、顆粒球には顆粒（granule）が多く存在するため、光が細胞内部で複雑に散乱し、SSCが高くなります。
FSCとSSCで細胞を分ける
フローサイトメトリーでは、まず次のようなグラフを作ります。
このグラフをFSC / SSCプロットと呼びます。
FSCは細胞の大きさを、SSCは細胞内部の複雑さを反映します。
そのため、大きく内部構造が複雑な細胞ほど、グラフの右上側に分布します。
ゲーティングとは
ここで研究者はリンパ球の集団だけを囲みます。
この操作をゲーティング（gating）と言います。
ゲーティングとは解析する細胞集団を選ぶ操作です。
血液にはさまざまな種類の細胞が含まれているため、目的の細胞集団だけを選んで解析する必要があるからです。
例えば、FSC/SSCプロットでは次のようにします。
このようにリンパ球の集団（cluster）だけを囲むことで、
- 顆粒球
- 単球
を除外し、
リンパ球だけを解析できるようになります。
これはすべてのフローサイトメトリー解析の最初のステップです。
フローサイトメトリーでは、細胞1個1個がグラフ上の「点」として表示されるため、ICPなどの分析機器の散布図と少し似ています。
ただしICPでは「1試料＝1データ」なのに対し、フローサイトメトリーでは「1細胞＝1データ」となります。
そのため、1つの検体から数万〜数十万の点がプロットされます。
フローサイトメトリーの基本的な流れ
フローサイトメトリーの基本的な流れは、次のように整理できます。
① 細胞を1個ずつ流す
② レーザー光を当てる
③ FSC / SSCで細胞を大まかに分類する
④ リンパ球の集団をゲーティングする
⑤ CD抗体を使って細胞の種類を詳しく解析する
まとめ
・フローサイトメトリーは細胞を1個ずつ測定する装置
・FSCは細胞の大きさを反映する
・SSCは細胞内部の複雑さを反映する
・ゲーティングで解析する細胞集団を選ぶ
今日のおさらい
～ちょっと考えてみよう～
Q1；FSCは何を反映しますか？
A 細胞の大きさ
B 細胞のDNA量
C 細胞の表面抗体
Q2；SSCが高い細胞はどれですか？
A リンパ球
B 顆粒球
C 赤血球
Q3（重要）;フローサイトメトリーで解析する細胞を選ぶ操作を何と言いますか？
答え
Q1；A
Q2；B
Q3；ゲーティング
