JPH06194282A - 細胞学的材料の単層の調製法 - Google Patents

細胞学的材料の単層の調製法

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JPH06194282A
JPH06194282A JP5241616A JP24161693A JPH06194282A JP H06194282 A JPH06194282 A JP H06194282A JP 5241616 A JP5241616 A JP 5241616A JP 24161693 A JP24161693 A JP 24161693A JP H06194282 A JPH06194282 A JP H06194282A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 密度勾配上での遠心分離による細胞学的材料
の分離,細胞学的材料のパックペレットの作成,細胞学
的材料のペレットの混合,混合ペレットからの既定容量
のアリコートの採取,アリコートおよび既定容量の水の
陽イオン荷電基板に除去可能なように固着させた沈降容
器内へのデポジット,重力下での放置による細胞学的材
料の基板上への沈積,および細胞学的材料の沈積後に沈
降容器からの水の除去の各工程を含む陽イオン荷電基板
上に細胞学的材料の単層を調製する方法。 【効果】 標準化された細胞単層を基板上に調製するこ
とを可能にし,細胞学的材料の自動画像解析の至適化に
よるその信頼性の向上を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,陽イオン荷電基板上に
細胞学的材料の単層を調製する方法を目的とするもので
ある。
【0002】
【従来技術・発明が解決しようとする課題】臨床医によ
り局部上から捕集された慣用の細胞スミアは,厚さに変
動があり細胞が重複しているので,画像解析技術を用い
る自動スクリーニングには不適当である。画像細胞計数
法のような定量的解析には,標準化され十分に制御され
た標本調製操作が必要である。大きな細胞凝集塊の分
散,至適条件での細胞の保存,および細胞材料の有効か
つ効率的なスライドへの移送のすべてが,定量的解析に
は要求される。
【0003】画像解析技術の進歩により現在では,慣用
法で調製された子宮頚部スミアについて自動化プレスク
リーニングシステムを用いることが可能になっている。
一つのアプローチでは,大部分の正常頚部スミアを人的
介入なく確認するために自動化システムを使用する。残
りのスミアについてのみ,標準的な手作業でのスクリー
ニングのために,細胞検査技師に照会される。自動化に
より正常標本を手作業から完全に排除することが可能で
あるとはいうものの,このようなシステムが臨床的に有
用であるためには,偽陰性診断率が上昇するようなこと
があってはならない。
【0004】細胞学的材料の自動解析は,標本スライド
上に細胞の単層を調製することによって至適化が可能で
ある。従来,標本スライド上に細胞の「単層」を調製す
るために,多くの方法が使用されてきた。「単層」と
は,均一に分布した細胞材料の実質的に二次元の層と定
義され,ガラス標本スライドまたは他の基板上に主とし
て単一の細胞および細胞の小クラスターで構築された層
であって、細胞の実質的なフォールディングや重複がな
い。単層のプレパレーションによれば,慣用のスミア採
取法で調製されたスライドに比較して,細胞の異常の観
察が容易になる。単層を作成するための従来法には,超
音波振動,ローターによるシェアリング,シリンジン
グ,強制濾過,遠心分離,沈降,およびフィルター移送
が包含される。残念ながら,これらの方法は,細胞のフ
ォールディング,細胞の重複,および形態のひずみによ
って検査が妨害されるので,自動化には不適当である。
【0005】"ThinPrep"(Cytec Corporation, Marlbor
ough, MA)と呼ばれる自動化手法が開発されている。こ
の手法は,Hutchinson,M.L. ら, Anatomic Pathology,
96巻, 3号,300-305頁 (1991) に記載されていて,底部
にポリカルボネートのフィルターが結合されている使い
捨ての中空シリンダーを使用するものである。シリンダ
ーとフィルターの組立部品を細胞懸濁液を含むバイアル
中に挿入する。ついで,シリンダーを高速度で回転して
細胞を分散させる。任意の容量の懸濁液をシリンダー中
にくみ上げると,この場合,細胞はフィルターの外表面
上に引寄せられる。フィルター上に40,000〜50,000個の
細胞が捕集されたのち,シリンダーをバイアルから取り
出し倒立させる。次に濾液をシリンダーから吸引し,細
胞をガラス標本スライド上に接触移送する。この操作で
は非至適細胞分散細胞重複を生じ,細胞フォールディン
グが起こる。自動化装置は1回に1個のスライドを調製
し,1個のスライドを完成してから次のスライドに進ま
なければならない。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は,陽イオン荷電
基板上に細胞学的材料の単層を調製する方法に関する。
この方法は,密度勾配上での遠心分離による細胞学的材
料の分離,細胞学的材料のパックペレットの作成,細胞
学的材料のペレットの混合,混合ペレットからの予め定
められた容量のアリコートの採取,アリコートおよび予
め定められた容量の水の,陽イオン荷電基板に除去可能
なように固着させた沈降容器内へのデポジット,重力下
での放置による細胞学的材料の基板上への沈積,およ
び,細胞学的材料の沈積後に沈降容器からの水の除去,
の各工程を含む。自動解析のためには,沈降容器を基板
から取り外すことができる。
【0007】次に,本発明を,その好ましい実施態様に
ついて説明する。これらの実施態様は,本発明の理解を
助けるために掲げられるものであり,本発明の限定を意
図するものではない。
【0008】本発明は,陽イオン荷電基板上に細胞学的
材料の単層を調製する方法を目的とするものである。医
師の診療所から受領されるサンプルバイアルは通常,約
10mlのアルコール/食塩水保存液中にサンプルを含有し
ている。サンプルは,サンプルバイアル中の細胞の凝集
塊またはクラスターを解離させて遠心分離用に調製す
る。このような解離は,本技術分野で知られている任意
の方法,たとえばシリンジング,トリプシン処理,超音
波処理,振盪,渦流撹拌,または解離装置の使用によっ
て行うことができる。
【0009】サンプルは密度勾配上で遠心分離して,解
析すべき臨床的に重要な細胞学的材料から細胞屑および
アーチファクト(artifacts )を分離する。密度勾配お
よび回転速度の選択は,本技術分野の熟練者によれば,
単離すべき細胞のタイプに基づいて容易に決定できる。
勾配の例としては,それらに限定されるものではない
が,デンプン溶液,たとえば,ヘタスターチ("Hespa
n"),O-(2- ヒドロキシエチル)-アミノペクチンヒドロ
シレート("Plasmasteril"),またはPercoll を挙げる
ことができる。頚部サンプルについての使用に関して適
当な指針はOtto,K.ら,J.Histochem.Cytochem.,27(1):14
-18(1978)に記載されている。最後に高速度で回転させ
たのち,上清を傾瀉すると遠沈管の底に細胞のパックペ
レットが残る。サンプルバイアルによって含まれる細胞
総数は著しく変動する。しかしながら,遠心分離によっ
て生成した細胞またはペレットは,均一に混合(たとえ
ば渦流撹拌により,通常は既知容量の流体を添加して)
したのちには,ペレット単位容量あたりほぼ同じ細胞濃
度を含有することになる。すなわち,あるサンプルバイ
アルはたとえば1,000,000 個の細胞を含有し,他のバイ
アルは2,000,000 個の細胞を含有するとしても,遠心分
離および均一化ののちには,同様に処理された細胞ペレ
ット間の細胞濃度は本質的に同一である。「本質的に同
一」の語は,細胞濃度が細胞検査技師に受入れられる許
容範囲内にあることを意味する。
【0010】細胞の均一性を保証するためにペレットを
混合する。細胞の均一な懸濁液への混合には,本技術分
野では多くの方法が知られている。たとえば,渦流撹
拌,シリンジング等であるが,詳細な説明は省略する。
混合を助けるために,予め定められた量の水を添加する
ことができる。この場合に使用される「水」の語は,水
および他の水性溶液のような希釈剤を包含する。現時点
で好ましい水は,純粋な蒸留脱イオン水である。しかし
ながら,ある条件下には,正常食塩水,リン酸緩衝食塩
溶液,トリス緩衝液等が好ましい場合がある。すなわ
ち,サンプル間で均一な,一定した単層を作成するに
は,細胞ペレットの予め定められた容量のアリコートを
採取し,水と混合し,沈降容器中にデポジットする。細
胞ペレットから採取するアリコートの容量は被覆すべき
スライド上の面積約132.0mm2あたり通常約25〜約500 μ
l であり,さらに好ましくは約150 μl である。現時点
では約20,000〜40,000個の細胞をスライド約132mm2の面
積に固定させることが好ましい。各アリコートは,同じ
アリコート容量を有する以後のサンプルとほぼ同数の細
胞を含有することになる。細胞アリコートは約500 μl
の容量の脱イオン水と混合することが好ましい。過剰の
水は以後操作中に吸引除去されるので,使用する水は正
確な容量である必要はない。
【0011】細胞アリコートおよび水アリコートは,顕
微鏡スライド(好ましくは光学的に透明な)に除去可能
なように付着させた沈降容器内へ移す。沈降容器の種類
には大きな重要性はない。しかしながら,容器は細胞お
よび水を入れるために開口した上端と,顕微鏡スライド
の表面に接触する開口した下端を有することが好まし
い。容器は,好ましくはシリンダー形状で,顕微鏡スラ
イドに固着して,液体および細胞内容物を漏出すること
なく含有することができる。代表的な沈降容器には米国
特許第4,688,513 号に記載された容器が包含される。沈
降容器に移されたならば,約10分間放置して細胞を陽イ
オン荷電顕微鏡スライド上に沈積させる。陽イオン電荷
が陰性に荷電した細胞をスライド表面に吸引し,保持さ
せる。スライドは任意の慣用方法で陽イオンに荷電させ
ることができるが,好ましくは,本技術分野でよく知ら
れているポリL- リジンでコーティングすることが好ま
しい。
【0012】細胞ペレットからのアリコートの容量は被
覆すべき総面積のサイズ,および被覆された基板の荷電
量に依存することは明白であろう。アリコート容量およ
びスライドの面積辺りの最終固定細胞濃度についての上
述の記載を知れば,任意の与えられた陽イオン被覆材料
を用いるデポジットに必要な至適細胞ペレットアリコー
トを計算することは,本分野の技術水準の範囲内にあ
る。スライド上への細胞の沈着は重力の作用下に起こさ
せ,細胞の重複,フォールディング,および細胞の形態
のひづみを回避するために遠心分離による補助は行わな
い。沈着中に,陰性に荷電した細胞は互いに反発し,ス
ライドが細胞の単層によって実質的に被覆されるまで,
陽性の荷電したスライドに吸引される。過剰の細胞は上
清とともに吸引される。ついで沈降容器を除去し,デポ
ジットした細胞は慣用様式でPap-染色処理することがで
きる。
【0013】以下の実施例は,本発明の方法の例示を意
図するものであり,その範囲の限定を意図するものでは
ない。
【0014】
【実施例】サンプルの受領 10mlのアルコール/食塩水保存液および患者細胞を含有
するバイアルは,医師の診療室から受領される。各患者
のサンプルには日毎に連続番号を与える(1,2, 3,
等)。その番号をその患者についてのバイアル,ワーク
シートならびにすべての該当するチューブおよびスライ
ドにつける。
【0015】サンプルの調製 サンプルバイアル中の細胞塊またはクラスターをまず解
離させることにより,サンプルを遠心分離用に調製す
る。このような解離は,本技術分野で知られている方
法,たとえばシリンジング,トリプシン処理,超音波処
理,振盪,渦流撹拌,または解離装置の使用によって行
うことができる。解離後,患者のサンプルを完全に排出
させ,12mlのコニカル管中の密度勾配上に重層する。任
意の密度勾配が使用できる。しかしながら,好ましい密
度勾配は6%ヘタスターチ溶液,および0.9 %生理食塩
水からなり,またNPBI,Emmer-Compascuum,the Netherla
nds 製の商品名"Hespan"で知られる血漿増量剤である。
【0016】サンプル遠心分離 密度勾配およびサンプル細胞を含有する12mlのコニカル
管を遠心バケットに入れ,バランスをとって約600 Gの
力で5分間遠心分離する。コニカル管の5mlの印まで液
体を吸引し,遠心バケットを除き,残った液体を含有す
る12mlのコニカル管を10分間800 Gで遠心分離する。つ
いで,管を約10秒間傾瀉し,ペーパータオルで吸取り,
45°の角度で2, 3回軽く叩く。この時点では管は様々
な容量の圧縮された細胞を含有する。均一に混合する
と,ペレットは一般に,液体の単位容量あたり同濃度の
細胞を含有する。
【0017】サンプル処理および染色 傾瀉後に最終遠心分離を行ったのち,50μl の脱イオン
水を添加し,サンプルを0.042 インチの針を用いて5回
シリンジングを行い混合する。混合が完結したならば,
150 μl のサンプルついで500 μl の脱イオンH2
を,ポリ- L- リジン(1%Sigma )で常法によりコー
ティングしたスライドに付着させた沈降容器中に加え
る。移したサンプルを容器内に約10分間放置して沈着さ
せる。過剰のサンプルを吸引除去し,チャンバー内を2
mlの脱イオンH2 Oで2回すすぐ(各添加の間に吸引を
行う)。組織処理用グレードのアルコール(2ml)を沈
降チャンバーに添加する。ついでスライド上で,標準パ
パニコロー染色を行う。
【0018】上述の方法は,本発明の範囲および精神か
ら逸脱することなく,様々に変更可能であることは,本
技術分野の熟練者には明白であろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム アラン フォックス アメリカ合衆国ノースカロライナ州バーリ ントン,エッジウッド アベニュー 2729 (72)発明者 ジェームズ ウィンストン ゲイヤー アメリカ合衆国ノースカロライナ州グリー ンスボロ,ウオルドロン ドライブ 3511 (72)発明者 アーネスト アーサー クネセル,ジュニ ア アメリカ合衆国ノースカロライナ州グリー ンスボロ,ティファニー プレース 1908

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽イオン荷電基板上に細胞学的材料の単
    層を調製する方法において,(a) 密度勾配上での遠心分
    離による細胞学的材料の分離,(b) 細胞学的材料のパッ
    クペレットの作成,(c) 細胞学的材料のペレットの混
    合,(d) 細胞学的材料の混合ペレットからの予め定めら
    れた容量のアリコートの採取,(e) アリコートおよび予
    め定められた容量の水の,陽イオン荷電基板に除去可能
    なように固着させた沈降容器内へのデポジット,(f) 重
    力下での放置による細胞学的材料の基板上への沈積,お
    よび,(g) 細胞学的材料の沈積後,沈降容器からの水の
    除去,の各工程を含む方法。
  2. 【請求項2】 分離は密度勾配上約600 Gの力での細胞
    学的材料の遠心分離を含む請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 パックペレットの作成は密度勾配上約80
    0 Gの力での細胞学的材料の遠心分離を含む請求項1ま
    たは2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 密度勾配は6%ヘタスターチ溶液を含む
    請求項2または3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 予め定められた容量のアリコートの採取
    は,混合ペレット約150 μl の採取を含む請求項1〜4
    のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項6】 デポジットは細胞学的材料のアリコート
    と,約500 μl の水との混合を含む請求項1〜5のいず
    れかに記載の方法。
  7. 【請求項7】 デポジットはガラス顕微鏡スライドを含
    む基板へ行われる請求項1〜6のいずれかに記載の方
    法。
  8. 【請求項8】 さらに沈降容器内での細胞学的材料の染
    色を含む請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
  9. 【請求項9】 染色はパパニコロー染色の適用を含む請
    求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 細胞学的材料のペレットの混合はさら
    にそれへの予め定められた容量の水の添加を含む請求項
    1〜9のいずれかに記載の方法。
  11. 【請求項11】 混合時に添加する予め定められた容量
    の水は約50μl である請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 さらに基板から沈降容器を取り外すこ
    とを含む請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
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