FFPE vs 凍結組織について、この記事で検討します。 癌やその他の疾患に関する医学研究では、研究対象となる検体など、ユニークなツールや材料を入手することが必要です。 たとえば、細胞の形や構造(形態)、病気の状態、細胞内および細胞間のコミュニケーション、または関連するテーマを調査する場合、生検した組織の信頼できる切片にアクセスできることは、非常に便利です。 ほとんどの生物試料は壊れやすく、腐りやすいので、適切に準備され、保存されるように注意しなければならない。 現在、組織の調製法には大きく分けて2つの方法がある。 何十年もの間、組織はホルマリン(別名ホルムアルデヒド)で飽和させ、パラフィンワックスのブロックに埋め込まれてきた(ホルマリン固定パラフィン包埋またはFFPE組織と呼ばれる)。 信頼性の高い超低温フリーザーと豊富な液体窒素の出現により、組織を長期保存する第二の手段として凍結することが可能になりました。 この2つの方法には、それぞれ長所と短所がある。 以下、これら2つの保存方法の長所と短所を比較します。

FFPE tissue image

FFPE Tissues

ホルマリン固定パラフィン包埋組織は、アーカイブ材料の中で最も一般的なソースとなっています。 病院の病理学者は、何十年もの間、FFPE 組織を作成し、保存してきました。 患者から採取した生検を研究するときはいつも、後で使用するためにこの材料の一部を保存します。時には、患者の治療経過中にこの材料を参照したり、セカンドオピニオンを得たりすることもあります。 研究者はまた、ヒトから提供された組織や動物から採取した材料を保存し、後の研究のための資料のアーカイブを作成しています。 このようなアーカイブは「バイオバンク」と呼ばれ、大学や病院が開発することもあれば、研究コミュニティにサービスを提供する企業が商業目的で作成することもある。 このような活動により、後学のために膨大な量の試料を入手することができるようになった。 これらのアーカイブは非常に長い時間をかけて作成されたものであるため、単に研究材料の豊富な供給源であるだけでなく、歴史的な視点も提供することができる。 FFPE組織は室温でキャビネットに保管できるため、非常に長い間安定した大規模なコレクションを安価に作成することができます。 ホルマリンとワックスによって、組織内や細胞間の壊れやすい構造が保存されるため、FFPE組織は細胞や組織の形態を調べる研究者、たとえば癌の診断のために保存生検を研究する病理学者にとって最適なのです。 また、FFPE組織には、顕微鏡で見える構造だけでなく、タンパク質も保存されています。 組織学者は、特定のタンパク質に特異的に結合する蛍光標識抗体(または他の方法で標識された抗体)を用いて、組織内の特定の細胞にそのタンパク質が存在するかどうか、また病気の組織と健康な組織でそのタンパク質の位置と量が異なるかどうかを確認することができます。 この方法は、免疫組織化学(IHC)と呼ばれている。 最後に、FFPEは古くからある組織保存法であるため、病理医はFFPE組織生検の検査と診断に慣れています。 もっと詳しく知りたい方は、「FFPE組織とは何か、その用途は何か」というブログ記事をお読みください。

FFPE 組織の欠点

フォルマリンは揮発性で毒性があり、ひどい臭いがする。 また、パラフィン包埋や固定の手順には手間と時間がかかるものが多い。 また、タンパク質は保存されるが、変性してしまう。 生物学的に活性がないのだ。 また、同じタンパク質でも、非変性(またはネイティブ)バージョンと同じ抗体には結合しないかもしれない。 このため、ある種のIHC研究ではその価値が制限され、生化学的な分析には使えなくなることがある。 もう一つの問題は、FFPE組織に含まれる核酸(DNAとRNA)の保存状態があまり良くないことである。 この種の保存組織から核酸を単離することは可能であるが、その用途は限定される。 したがって、FFPE 組織は必ずしも分子遺伝学的解析に適しているとは限らない。 最後に、FFPEプロトコルのほとんどは標準化されていない。 つまり、異なる時間や場所で採取された試料が同様に調製されているという保証はないのである。 標準化されていない調製法は、そこから得られる結果に不釣り合いな影響を与える可能性がある–特に分子遺伝学的解析の場合において。

Frozen Tissue Array image

Frozen Tissues

一方、凍結組織は、分子遺伝学の分析には非常に有効です。特に生検材料を「瞬間冷凍」と呼ぶ方法で液体窒素につけ、-80度以下の極低温冷凍庫で保存すると、その効果は絶大です。 このように、「-80℃」の冷凍庫と液体窒素があれば、新鮮な凍結組織を簡単に調製することができるのです。 また、凍結組織配列サンプルは、タンパク質がネイティブな状態で保存されているため、IHC解析に非常に有効です。 この「ネイティブ」な非変性タンパク質は、生化学的解析のために、まだ活性のある状態で単離することも可能です。 しかし、組織は室温ではすぐに劣化してしまうため、一般的な「-20℃」の食品や家庭用冷凍庫で保存すると、うまく保存できません。 できるだけ早く凍結し、非常に低温で保存する必要があります。 生検組織の場合、外科医が摘出した腫瘍材料を瞬間凍結するための液体窒素を用意していないこともあり、これは困難なことです。 また、組織を常に凍結しておくためには、専用の超低温フリーザーが必要です。 凍結組織のアーカイブは、停電や機械的な故障に対して常に脆弱である。 また、車のない技術者は、貴重なサンプルを実験台に置き忘れたり、冷凍庫のドアを閉め忘れたりすることもある。 最後に、新しい方法であるため、バイオバンクは一般的に凍結組織のコレクションが少ないです。

Summary of FFPE VS Frozen Tissue

まとめると、FFPE組織は、研究用に大量の組織アーカイブを作るのに適しています。 一度準備すれば、FFPE組織は非常に丈夫である。 何十年も安定した状態を保つための特別な設備は必要ない。 病理学者は何十年も前からFFPE組織から診断を下しており、非常に慣れている。 FFPE組織は、一部のIHC研究にも使用することができます。 また、一般的に、PCR、qPCR、次世代DNAシークエンスなどの遺伝子解析には不向きである。 一方、凍結組織は、DNA、RNA、およびネイティブタンパク質を保存することができる。 しかし、凍結組織のアーカイブは、停電、機械的故障、研究室での不注意などにより、すぐに失われる可能性がある。 また、病理医にとって凍結組織はなじみが薄く、一般的にはFFPE組織を顕微鏡で分析した後に診断を下す方が楽である

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