ヒトの身体を構成する分子として、水・タンパク質・糖質・核酸・脂質があげられる。これらの『生体分子』は、生命の基本単位である『細胞』の構造と機能を担う。さらに細胞は、構造的・機能的に合目的な集合体として『組織』を形成する。この組織は上皮組織・結合組織・筋組織・神経組織に大別され、それぞれの組織が組み合わさることで『器官（臓器）』を形成する。様々な器官が関わり協調することで、生命活動は維持されている。細胞・組織を用いた研究において、『組織細胞化学は、生体内でどのような物質が、何処に、どれくらい存在するかを知る手法』である。本講演では、この手法を学ぶ上で基礎となる『生体分子・細胞・組織』について概説する。

　組織切片を顕微鏡で解析するには、HE染色法を含む様々な組織染色法、標的分子を検出するin situ hybridization法や免疫組織化学、遺伝子改変動物組織での蛍光タンパク質や酵素を観察するなど、多様なアプリケーションがあります。それらは、広く生命科学の諸分野で用いられる実験技術の一つであります。実験の工程はそれぞれで異なりますが、「臓器・組織を固定し、組織切片を作る」という試料作製の過程がスタートです。良い試料を作ることは、良い結果につながります。本講演では、組織細胞化学のための試料作製の基本を説明し、試料作製でのキーポイントや、組織細胞化学の様々なアプリケーションで使用する際の注意点も解説します。

　蛍光抗体法は、今日のライフサイエンス分野ではルーチーンに用いられる手法の一つである。簡単な手法ではあるが、ちょっとした工夫でクオリティーの高い結果が得られたり、逆に思いもかけないことが原因で、良好な結果が得られなかったりするのも事実である。本講演では動物組織の凍結切片やパラフィン切片、さらに培養細胞からの蛍光抗体法について、基礎的な知識、および実際の手順と工夫点・注意点について解説する。初心者の皆様にはもちろんだが、実際に蛍光抗体法を始めてみたものの、うまくいかない、もう少し良い結果が得られないか、といった悩みをお持ちの皆様にも参考になるよう、演者の経験を踏まえて解説する。

　美しい顕微鏡写真は実験データの提示法として説得力がありますが、画像の取り扱い方を間違えるとその信頼性が低下してしまいます。主要な学術誌の画像処理についてのガイドラインを参照しながら、適切な処理の範囲について説明します。また、画像解析の手法を用いると、陽性細胞数や面積比率、染色強度、共局在の有無といった、画像のもつ特徴情報を数値化して定量的に評価したり、多数の画像を対象として統計学的に検討したりすることが可能となります。無料で利用できる画像解析ソフト ImageJ を利用して、画像解析の考え方やよく使われるテクニックなどについて、主として未経験の方向けに画像解析の基礎について概観します。

　組織透明化技術は、生体組織に起因する光散乱の低減化を図ることで、生体試料の深部まで観察することを可能にする技術である。本技術を用いることで、大規模な三次元構造解析が容易になり、形態解析にブレイクスルーをもたらすことが期待される。これまでに多くの透明化技術が開発されており、それぞれの特徴を「透明化能力」「構造保持能力」という観点から概説する。そして、筆者らが開発した透明化技術ScaleS法を例に、透明化処理の基本からイメージング法までを解説する。ScaleS法は電子顕微鏡観察にも対応しており、マクロレベルからナノレベルまでをカバーするマルチスケールイメージングについても紹介する。

　電子顕微鏡を用いて行う免疫組織化学を免疫電子顕微鏡（免疫電顕）と呼ぶ。免疫電顕では、光学顕微鏡レベルでは不可能なナノレベルでのタンパク質の細胞内局在を解析することができる。免疫電顕と聞くと初心者にはハードルが高いように思われがちではあるが、手技自体はそれほど難しくはない。免疫電顕には免疫反応を樹脂包埋する前に行うか、後に行うかによって包埋前染色法（pre-embedding method）と包埋後染色法（post-embedding method）とに分類される。本講演では、これら二者の特徴と具体的な使用例を交えて紹介し、免疫電顕を効率よく実践する上で重要な点を、主に初心者に向けて概説する。

　Immunoblotting法は、ニトロセルロース膜やPVDF膜などのメンブレンに固定した抗原を抗体の特異的結合性により検出する実験手法である。電気泳動を用いて分離したタンパク質をメンブレンに転写し、抗体と反応させることにより、タンパク質の発現量だけでなく、分子量の情報も得られる。また、特異的抗体の開発に伴い、標的タンパク質のリン酸化やアセチル化などの翻訳後修飾も検出することが可能になった。さらに、適切な実験条件を設定することにより、転写因子などのタンパク質の活性を指標とした検出法や、遺伝子クローニングに利用できる応用的な手法も開発された。今回は、Immunoblotting法の原理および基本的手技に加えて、その応用例について解説する。

　ゲノムDNAには生命活動に必要な設計図である遺伝子が備わっているが、細胞の機能単位は遺伝子から転写されるRNAである。ゲノムDNAは基本的にどの細胞でも同じ情報を持つが、RNAは組織や細胞、また発生や老化などの生理条件によって、転写されるRNAが異なる。RNAが「いつ・どこで・どの程度」存在するのかを網羅的に同定・定量化する手法をトランスクリプトーム解析と呼ぶ。トランスクリプトーム解析により、疾患や薬剤投与の有無など様々な条件間での遺伝子発現状態を比較し、表現型の差を生み出す分子メカニズムを同定することが可能となる。本講演では、トランスクリプトーム解析の実験手法とデータ解析手法を概説する。

　レーザーマイクロダイセクション法は、解析対象としたい組織や細胞を顕微鏡で同定しながらレーザーで切り取り、回収する方法です。特に、様々な細胞が混在する臨床検体では、その後の網羅的解析などの有効性を高めるためにも重要です。近年、発展を遂げているがんゲノム医療では、実際に患者の病理組織から網羅的な遺伝子解析を行い、治療につながる情報を探索します。患者の病理組織を用いた組織細胞化学的検索は、がんの効果的な治療方針を決定する上で、必須となっています。本報ではレーザーマイクロダイセクション法の基礎を中心として、病理組織検体の取扱いと、がん診療における病理組織を用いた組織細胞化学の概観を解説します。