BioResource Now ! Vol.11 No.3

BioResource Now !

Issue Number 11 March 2015

国内外のバイオリソースを巡る様々な問題や取り組みについて、毎月ホットな話題をこのニュースレターで紹介していきます。

リソースセンター紹介
No. 56
じょうほう通信：No.94

長村登紀子 （東京大学医科学研究所

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附属病院）

NBRP 研究用ヒト臍帯血幹細胞リソースの特殊性
AmiGO 1.8 から 2 へ

P1 - 2

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P2

リソースセンター紹介〈NO. 56〉

NBRP 研究用ヒト臍帯血幹細胞リソースの特殊性

長村登紀子

東京大学医科学研究所 附属病院
セルプロセッシング・輸血部 准教授

背景ヒト臍帯血細胞は、「オギャー」と元気よく生まれた赤ちゃんの血液由来です。胎児由来の細胞であり、最も未分化な造血幹細胞を豊富に含むとともに、幼若な免疫細胞や間葉系幹細胞などの組織幹細胞も含むことから、再生医療、創薬研究、がん研究、免疫研究、感染症研究、遺伝学研究、環境医学研究など広く医学研究や生物学研究でも利用が進められ、ライフサイエンス研究の発展には不可欠のバイオリソースと考えられています。臨床的には、臍帯血は骨髄や末梢血幹細胞等と並んで種々の重症な血液疾患あるいは先天性免疫不全や代謝異常症等に対する造血幹細胞移植の細胞源の一つとして発達し、年間 1,000 例以上もの臍帯血移植 ( 世界一です！ ) が行われています。
この臍帯血移植を支えているのが、臨床用公的臍帯血バンクであり、連携した産婦人科で採取された臍帯血を臨床用公的臍帯血バンクに搬 送 し、そ こ で 調 製・保 管 し て、移植が必要な患者さんに提供する体制となっています。但し、この臨床用公的臍帯血バンクでは臨床で利用率の高い細胞数の多い臍帯血のみを調製保管の対象としていることから、臨床用には適合しない臍帯血が、7−8 割もあり、それらはバンキングの検討や研究用となり、それ以外は廃棄となります。

文部科学省ナショナルバイオリ
ソ ー ス プ ロ ジ ェ ク ト (NationalBioResource Project; NBRP) 研 究用ヒト臍帯血幹細胞バンク事業（以下、本研究用臍帯血バンクという）は、こうした臨床用公的臍帯血バンクの基準に満たない臍帯血を収集・調製・凍結保存し、理化学研
究所バイオリソースセンター ( 理研 BRC) を介して、「医学の発展のため」の研究を行う国内外の研究者に提供することを目的として構築されました。実際の提供の流れを図１に示します。

提供細胞の種類と特性

本研究用臍帯血バンクが扱う試料が他のリソース試料と大きく異なる点は、ヒトのプライマリー細胞であること、使い切り試料であること、研究用臍帯血幹細胞バンクで一旦調製・凍結加工された試料であることです。表１に示すような種類の細胞試料を提供しています。研究の目的によって、利用する細胞を選ぶことができます。
有核細胞試料は、臍帯血中の全白血球 (WBC) を含んでいます。すな わ ち、造 血 幹 細 胞
研究用ヒト臍帯血幹細胞バンク事業のシステム（CD34 陽性細胞）、単核球（研究用臍帯血幹細胞の収集・細胞調製・保存・提供の流れ）( 主にリンパ球と単球 ) およ単核細胞
び好中球などを含みます。
有核細胞適合外(連結不可能匿名化)
CD34陽性細胞採取病院
調製
臍帯血に Hydroxyethylstarch(臨床用・研究用IC取得)
研究用臍帯血幹細胞バンク(HES) と い う 試 薬 を 加 え、
(東大医科研細胞リソースセンター)
適合
HES と赤血球を重合させ受け入れ
分離
凍結
臨床用臍帯血バンクて赤血球をなるべく除き、研究用適合
適合OKそれ以外の細胞を回収・濃縮
移植用へ
理化学研究所 BRCして、凍害保護液を加えて、温度管理しながら凍結し国内外の研究者ます。
次ページへ続く図１．臍帯血の提供の流れ

表１．研究用ヒト臍帯血試料の種類

細胞の種類

処理方法

細胞数・品質等

提供形態

用途

有核細胞(NC)

HES 法

NC>3x108 個 /bag 以上

単核細胞(MNC)

フィコー 凍結時好中球 20％以下 小容量：
小容量：MNC１ｘ107/tube
ル分離
4 本 / セット
大容量：MNC>1x108/bag 大 容 量：プ ラ ス
ティックバッグ入りキャニスター

血液・免疫研究。再生医療、感 染 症、遺 伝 子 治 療、
ヒ ト 化 マ ウ ス の 作 成、ゲノム研究等幅広い用途へ。

CD34+細胞ビーズ法 CD34+>1ｘ105
純化

造血幹細胞移植研究、血液分化の研究、再生医療分野、iPS 細胞ソース等。

細胞をいれたプラスティック 臍帯血移植と同じ内容バッグがキャニスターに入った の細胞。造血幹細胞移状態です。
植研究や細胞純化等。

チューブ入りBioResource Now ! Vol.11 No.3

凍結後は、他の試料同様に−197℃の液体または気相式窒素タンクで保管されます。この形状は、臨床用の臍帯血バンクと同様で、実際の臍帯血移植では、これを解凍して患者さんに移植します。
単核細胞は、主にリンパ球と単球 か ら な り ま す が、こ の 分 画 にCD34 陽性細胞も含まれています。
フィコールという試薬に臍帯血を重層して遠心することによって、比重に応じてできた単核球層を回収して凍結保管します。この細胞は、解凍後も扱い易く、幅広く利用されています。
CD34 陽性細胞は、造血幹細胞の代表的マーカーをもった細胞です。
抗体のついたビーズで純化した後に、凍結保管します。造血幹細胞移植の研究や血液分化の研究、再生医療分野では iPS 細胞のソースとしても注目されています。

品質管理と倫理性の担保

今後の利用拡大に向けて

本 研 究 用 臍 帯 血 の 品 質 管 理 は、研究にも影響する最も重要なバンク の 任 務 で す。母 親 へ の 問 診 票、家族歴や分娩記録から、出産時に健常と判断された臍帯血であり、臍帯血の感染症の検査も実施しています。また細胞の種類によって、細胞調製方法の検討を行い、その品質基準を決めてから試料の調製を始めています。
また、ヒト由来の細胞ですから、どなたの臍帯血かわからないように連結不可能匿名化され、採取施設、研 究 用 臍 帯 血 バ ン ク、理 研
BRC での倫理性を担保して行っています。また、研究者にも研究を行う前に自施設での倫理審査承認を求めています。

2014 年度に実施した利用状況調査において、本研究用臍帯血試料の最も大きなユーザーは、「医師」を中心とする医学研究者であり、全体の 4 分の 3 を占めていました。
このことは、本試料がヒト由来細胞であり、比較的臨床に近い、医療に密接に関連した分野での利用が多いことによると考えられます。
これは、NBRP のさまざまなリソースの中でもユニークな利用者層であると考えられます。一方で、ヒト細胞が入手困難な基礎研究分野での新たなご利用をお待ちしています。■

じょうほう通信 [ 第 94 回 ]AmiGO 1.8 から 2 へ
AmiGO とは、Ontology を検索・閲覧・可視化することができるウェブアプ
リケーションで Gene Ontology (GO) Consortium によって開発されました。
AmiGO は 2014 年 3 月からバージョン 2 の安定版が公開（※1）されており、以前の 1.8（※2）とはユーザーインターフェースや、バックグラウンドのシステムが大きく異なっています。そこで今回は、バージョン 2 について紹介したいと思います。
最初にユーザーインターフェースに関するトピックとして、GO に関する用語(Term)、アノテーション、遺伝子産物を検索する方法を説明します。
１ AmiGO2 のページ (※3) にアクセスすると、大きな入力欄が用意されているので、そこに検索ワードを入力し「Search」ボタンを押します ( 図 1)。
２「Ontology、Genes and gene products、Annotations」の中から検索対象を選択します ( 図 2)。

①は入力した検索ワード、②は検索条件、③は 絞 り 込 み 可 能 な 選 択 肢、④はページャー、⑤は検索結果一覧となります。③にはユーザーが自由に検索結果をフィルタリングするための選択肢が表示されますので、容易にユーザーが望む検索結果にたどり着くことができます。
こ こ で「Taxon」か ら「Homo sapiens」を条件に追加すると、6,761 件からヒトに関連した 1,672 件のデータに絞り込むことが出来ます。

１

２10 分

４３５

図 3. 検索結果
図 1. AmiGO 2 の簡易検索

３ この例では、検索ワード「p53」に関連するTerm と遺伝子または遺伝子産物間のアノテーションについて表示されます ( 図 3)。 図 2. 検索対象の選択※1）http://amigo.geneontology.org/※2） http://amigo1.geneontology.org/cgi-bin/amigo/go.cgi※3） http://amigo.geneontology.org/※4） http://api.berkeleybop.org/※5） http://berkeleybop.org/document/bosc-2012-amigo-2

次にバックグラウンドのシステムについて、簡単に触れたいと思います。これまでの AmiGO 1.8 は、MySQL を使った SQL 技術を使用していましたが、データが 50 倍以上に増加し、複雑なクエリーが多くなったことで、様々な高速化テクニックを使用したり、データをキャッシュしたりして許容できるパフォーマンスを維持しており、サービスの提供が大変だということです。
そこで AmiGO 2 からは、バックエンドの GOlr とフロントエンドの perl、JavaScript から構成されるシステムに刷新されました。GOlr は Solr を使って GO データをインデックス化した検索サーバーであり、perl、JavaScriptを使って GOlr にアクセスするようです。その結果、SQL で 30 秒程度かかかったテキスト検索クエリーが、0.3 秒までに短縮されたものもあるようです。
また JavaScript の API も公開されています (※4)。
さらに技術的なコンセプトについて詳しく知りたい方は、The 13th Annual
Bioinformatics Open Source Conference (BOSC 2012) で発表されたプレゼンテーション資料 (※5) がありますので、参照してください。
この機会に一度、新しくなった AmiGO を使ってみてはいかがでしょうか。
（木村 学）

Contact Address

Editor's Note

連絡先 〒411-8540 静岡県三島市谷田 1111
国立遺伝学研究所 生物遺伝資源センター
TEL 055-981-6885 ( 山崎 )E-mail：brnews@shigen.info

今月は、あまり知られていない「ヒト臍帯血幹細胞リソース」の紹介をしていただきました。臨床用としては不適合のリソースから調整された使い切りの細胞試料である
た め、品 質 管 理 の 難 し さ が 容 易 に 想 像 で き ま す。ま た、ヒト由来リソースであるために連結不可能匿名化や関連施設および利用者側の倫理性を担保するために細心の注意が払われていることもわかりました。
入手困難なヒト由来の細胞を、研究のために安心して入手できることは極めて重要なことで、長村先生のリソースセンターは本当に貴重な存在です。（Y.Y.)

バイオリソース情報(NBRP) www.nbrp.jp/(SHIGEN) www.shigen.nig.ac.jp/indexja.htm(WGR) www.shigen.nig.ac.jp/wgr/(JGR) www.shigen.nig.ac.jp/wgr/jgr/jgrUrlList.jsp

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