フローサイトメトリー標準規格（FCS ）は、フローサイトメトリー実験データの読み書きのためのデータファイル規格です。FCS仕様は、これまで国際サイトメトリー振興協会（ISAC）によって開発・維持されてきました。[1] FCSはかつてフローサイトメトリーにおいて唯一広く採用されているファイル形式でした。近年、ISACによって新たな標準ファイル形式が開発されています。
ファイル形式
FCSファイル形式は、テキストデータとそれに続くバイナリデータの組み合わせからなるファイルを表します。ファイルのレイアウト順序は次のとおりです。
- ヘッダーセグメント
- テキストセグメント
- データセグメント
- オプションの分析セグメント
- CRC値
- オプションのその他のセグメント
ヘッダーセグメントは、使用されているFCS規格のバージョンを示すASCIIテキスト文字列で始まり、その後にテキスト、データ、分析セグメントの位置を示す3組のバイトオフセットが続きます。ヘッダーセグメントの例を以下に示します。
FCS3.0 58 4380 4381 5586 0 0
ヘッダーセグメントのバイト位置のフィールド幅は8文字に制限されているため、格納可能な最大位置は99,999,999です。これを超える位置は、開始位置と終了位置の両方に0がエンコードされ、代わりに対応するTEXTセグメントキーワードが使用されます。
テキストセグメントは、ASCIIテキスト文字列であり、一連のキーと値のペアに分割され、任意の文字（例：'|'）で区切られます。ヘッダーセグメントの直後の最初の文字が区切り文字です。ヘッダーセグメントとテキストセグメントの例を以下に示します。
FCS3.0 58 4380 4381 5586 0 0|$BEGINANALYSIS|0|$BEGINDATA|4381|$BEGINSTEXT|0|$BTIM|08:24:37.64|$BYTEORD|1,2,3,4|$CELLS|RBC|...|
有効なFCSファイルであるためには、テキストセグメントにDATAセグメントのフォーマットとエンコーディングを記述する必須キーワードがすべて含まれている必要があります。FCSバージョン3.1の場合、必須のFCSプライマリTEXTセグメントキーワードは次のとおりです。
| キーワード | 説明 |
|---|---|
| $分析開始 | ANALYSIS セグメントの先頭までのバイト オフセット。 |
| $BEGINDATA | DATA セグメントの先頭までのバイト オフセット。 |
| $BEGINSTEXT | 補足 TEXT セグメントの先頭までのバイト オフセット。 |
| $バイト | データ収集コンピュータのバイト順序。 |
| $データ型 | DATA セグメント内のデータのタイプ (ASCII、整数、浮動小数点)。 |
| $ENDANALYSIS | ANALYSIS セグメントの最後のバイトまでのバイト オフセット。 |
| $ENDDATA | DATA セグメントの最後のバイトまでのバイト オフセット。 |
| $ENDSTEXT | 補足 TEXT セグメントの最後のバイトまでのバイト オフセット。 |
| $モード | データ モード (リスト モード - 推奨、ヒストグラム - 非推奨)。 |
| $NEXTDATA | ファイル内の次のデータ セットへのバイト オフセット。 |
| パーマネント | イベント内のパラメータの数。 |
| $PnB | パラメータ番号 n に予約されているビット数。 |
| $PnE | パラメータ n の増幅タイプ。 |
| $PnN | パラメータ n の短縮名。 |
| $PnR | パラメータ番号 n の範囲。 |
| $合計 | データ セット内のイベントの合計数。 |
FCSファイルのDATAセグメントはTEXTセグメントの後に続き、パラメータ（チャネル）$P1N $P2N$...PnNに記述された順序に従ってイベントごと（行ごと）に配置されます。イベントとは、フローサイトメーター装置のデータ収集キャプチャデバイスをトリガーするのに十分な大きさの、実際の生物学的細胞またはその他の質量のいずれかです。データセグメントは以下のレイアウトを保持します。
データセグメント [イベント1][イベント2][イベント3]...[イベント$TOT]
各イベントは、各パラメータの$PnBで指定されたバイト数に従って配置されます。これらのバイトは、$BYTEORDと$DATATYPEで指定された組み合わせに従って解釈されます。
イベント [$P1B][$P2B][$P3B]...[$PnB]
データ構造
フローサイトメトリーデータは通常、解析のためにアレイ形式で保存されます。アレイでは、蛍光チャネルと散乱チャネルが列に、個々の「イベント」（その多くは細胞）が行に示されます。各サンプルから取得されるイベント数は、通常、数千から数百万の範囲です。
歴史
フローサイトメトリー標準規格（FCS）の最初のバージョンは1984年に開発されました。[2]それ以来、FCSはすべてのフローサイトメトリーソフトウェアおよびハードウェアベンダーによってサポートされる標準ファイル形式となりました。FCSは3つの主要セグメントを持つバイナリファイル形式です。キーワード/値のペア構造のメタデータを含むテキストセグメント、通常は検出された発現値のマトリックス（いわゆるリストモード形式）を含むデータセグメント、そしてあまり使用されない分析セグメントです。
長年にわたり、フローサイトメトリーとコンピューティング技術の両方における技術的進歩に適応するために更新が取り入れられてきました。
1990年にはFCS 2.0が導入されました。[3] [4] FCS 2.0で導入された機能には、データファイル内に複数のデータセットを格納するオプション、異なるコンピューティングプラットフォーム上のハードウェアの違いに対応するために異なるバイトオーダーを使用する機能、基本的な補正情報とスケーリング情報などが含まれていました。FCS 2.0に続き、1997年にはFCS 3.0が導入され、100MBを超えるデータセットの保存が可能になりました。[5]
最新バージョンのFCS 3.1は2010年に導入されました。[6] [7] FCS 3.1は、FCSファイルの基本的な構造と、以前のバージョンの規格のほとんどの機能を維持しています。FCS 3.1に含まれる変更は、以前のバージョンにおける潜在的な曖昧さに対処し、より堅牢な規格を提供します。これには、国際文字のサポートの簡素化と補正保存のサポートの改善が含まれます。主な追加機能は、優先表示スケールのサポート、サンプル容量の取得方法の標準化、データファイルのソースに関する情報、そしてハイスループットのプレートベース実験におけるプレートとウェルの識別のサポートです。
参照
参考文献
- ^ 「International Society for Advancement of Cytometry」 . 2015年1月15日閲覧。
- ^ Murphy, RF; Chused, TM (1984). 「フローサイトメトリーデータファイル標準の提案」. Cytometry . 5 (5): 553– 555. doi : 10.1002/cyto.990050521 . PMID 6489069.
- ^ Dean, PN; Bagwell, CB; Lindmo, T.; Murphy, RF; Salzman, GC (1990). 「フローサイトメトリーデータファイル標準の紹介」. Cytometry . 11 (3): 321– 322. doi : 10.1002/cyto.990110302 . PMID 2340768.
- ^ Dean, PN; Bagwell, CB; Lindmo, T; Murphy, RF; Salzman, GC (1990). 「フローサイトメトリーのデータファイル標準．分析細胞学会データファイル標準委員会」．サイトメトリー．11 ( 3): 323– 332. doi : 10.1002/cyto.990110303 . PMID 2340769.
- ^ Seamer, LC; Bagwell, CB; Barden, L.; Redelman, D.; Salzman, GC; Wood, JCS; Murphy, RF (1997). 「フローサイトメトリー用データファイル標準の新提案、バージョンFCS 3.0」. Cytometry . 28 (2): 118– 122. doi : 10.1002/(SICI)1097-0320(19970601)28:2<118::AID-CYTO3>3.0.CO;2-B . PMID 9181300.
- ^ Spidlen, J.; Moore, W.; Parks, D.; Goldberg, M.; Bray, C.; Bierre, P.; Gorombey, P.; Hyun, B.; Hubbard, M.; Lange, S.; Lefebvre, R.; Leif, R.; Novo, D.; Ostruszka, L.; Treister, A.; Wood, J.; Murphy, RF; Roederer, M.; Sudar, D.; Zigon, R.; Brinkman, RR (2009). 「フローサイトメトリー用データファイル標準、バージョンFCS 3.1」. Cytometry Part A . 77 (1): 97– 100. doi :10.1002/cyto.a.20825. PMC 2892967. PMID 19937951 .
- ^ 「フローサイトメトリー用データファイル標準、バージョンFCS 3.1 - 規範的参照」(PDF)。国際サイトメトリー振興協会。国際サイトメトリー振興協会。 2015年2月9日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2015年1月15日閲覧。
