Ki-67 指数の計算方法
Ki-67 は細胞周期にある細胞に存在し、休止期の細胞には存在しない核タンパク質です。そのため、Ki-67 に染まる腫瘍細胞核の割合は増殖能の指標になります。Ki-67 指数(標識率、増殖指数とも呼ばれます)は、その割合をパーセントで表したものです。
Ki-67 指数 (%) = 陽性の腫瘍細胞核 ÷ (陽性 + 陰性の腫瘍細胞核) × 100
計算例:茶色(陽性)の腫瘍細胞核 180 個と青色(陰性)の腫瘍細胞核 820 個で合計 1,000 個なので、指数は 180 ÷ 1,000 × 100 = 18 % です。1,000 個の核を数えても、この値は約 15.7 %~20.5 % までしか絞り込めません。同じ 18 % でも核 200 個から求めた場合は、約 13 %~24 % のどこにあってもおかしくありません。
背景を上回る核の染色は、強さにかかわらず通常は陽性とみなします。数えるのは腫瘍細胞の核だけで、リンパ球、間質、血管内皮は数えません。
どこで数えるか:切片全体かホットスポットか
Ki-67 の染色が均一であることはまれなので、計算よりも数える場所のほうが結果を大きく左右します。腫瘍の種類ごとのガイドラインが指定する方法を使い、どの方法を使ったかを明記してください。
- グローバル法(乳がん):International Ki67 in Breast Cancer Working Group は、切片全体の染色の幅を代表する視野をスコアリングし、重み付きのグローバルスコアを記録する標準化された目視法を推奨しています。ホットスポットだけを評価する方法は、観察者間のばらつきがより大きかったためです。
- ホットスポット法(神経内分泌腫瘍):グレード分類では標識率が最も高い領域で指数を読み、そこで少なくとも 500 個の腫瘍細胞を数えます。多くの検査室では、目視ではなく印刷またはキャプチャした画像上で数えています。
- 目測は最も弱い方法:数えずに見積もった値は、観察者間で最もばらつきます。キャプチャした画像上で数えるか、ご自身で確認した画像解析を使うほうが再現性が高くなります。
同ワーキンググループでは、5 % 以下と 30 % 以上が、早期乳がんの予後判定に Ki-67 を用いるのに十分信頼できる範囲とされました。その間の値は検査室間の一致度が低くなりました。臨床的なしきい値は腫瘍の種類ごとのガイドラインが定めるものであり、このページが定めるものではありません。
数えるべき核の数
計数は標本抽出であり、その不確かさは数えた数の平方根に反比例して小さくなります。計算ツールが示す区間は、比率に対する Wilson 区間です。計画段階では、一般的な正規近似で十分です。予想される指数を p、求める誤差幅を ± m(どちらも小数)とすると、95 % 区間に必要な核の数はおよそ次のとおりです:
n = 1.96² × p × (1 − p) ÷ m²
| 予想される指数 | ± 5 ポイント | ± 3 ポイント | ± 2 ポイント |
|---|---|---|---|
| 5 % | 73 | 203 | 457 |
| 10 % | 139 | 385 | 865 |
| 20 % | 246 | 683 | 1,537 |
| 30 % | 323 | 897 | 2,017 |
| 50 % | 385 | 1,068 | 2,401 |
これは計数誤差だけです。どの視野を選んだか、陽性と陰性の境界をどこに引いたかについては何も示さないため、非常に多く数えることよりも方法を固定することのほうが重要です。
ソフトウェアで同じスコアを得る
画像解析ソフトウェアも同じ計算でこれらのスコアを求めますが、目視の代わりに計測を用います。領域内のすべての核を検出し、カラーデコンボリューションで茶色の DAB 染色と青色のヘマトキシリンを分離し、各核の DAB 平均光学濃度を測定して、設定したしきい値でグレード分けします。陽性か陰性かの判定にはしきい値を 1 つ、1+、2+、3+ の判定には 3 つ使います。
- QuPath(無料、オープンソース):しきい値 1 つの Positive cell detection で陽性細胞率が得られ、しきい値を 3 つにすると H-score も報告されます。
- Fiji / ImageJ(無料):H DAB ベクトルで Colour Deconvolution を行い、しきい値を設定して数えます。スコアの計算はご自身で行います。
- SlideScope:選んだ領域の核を数えて 1 つずつグレード分けし、QuPath と同じ定義で陽性細胞率、H-score、Allred スコアをまとめて報告します。Ask Your Slide を使えば普段の言葉で質問することもでき、数値はすべてローカルのツールが算出し、確認用の輪郭が付きます。研究用途に限ります。
どのツールを使う場合も、しきい値は解析者が選ぶものです。手法の項に記載し、輪郭を画像と照らし合わせて確認し、比較するスライド間では固定してください。手順の詳細はIHC 染色を定量する方法をご覧ください。
質問
Ki-67 指数はどう計算しますか?
Ki-67 陽性の腫瘍細胞核の数を、数えたすべての腫瘍細胞核(陽性 + 陰性)の数で割り、100 を掛けます。1,000 個中 180 個が陽性なら、指数は 18 % です。
Ki-67 では細胞をいくつ数えるべきですか?
腫瘍の種類ごとのガイドラインと、必要な精度によって決まります。神経内分泌腫瘍のグレード分類では、ホットスポットで少なくとも 500 個の腫瘍細胞を数えます。統計的には、指数が 20 % 前後なら約 700 個の核で ± 3 パーセントポイント、約 250 個で ± 5 パーセントポイントの精度になります。
Ki-67 はホットスポットで数えるべきですか、それとも切片全体で数えるべきですか?
腫瘍の種類ごとのガイドラインに従ってください。International Ki67 in Breast Cancer Working Group は切片全体での重み付きグローバルスコアを推奨し、神経内分泌腫瘍のグレード分類ではホットスポットを使います。どちらを使ったかは必ず明記してください。
Ki-67 指数が高いとはどのくらいですか?
単一のカットオフ値はなく、腫瘍の種類とガイドラインによって異なります。早期乳がんについては、International Ki67 Working Group が 5 % 以下と 30 % 以上を予後判定に用いるのに十分信頼できると判断しました。患者さんの結果については、報告した病理医または主治医にお尋ねください。
ソフトウェアで Ki-67 を数えられますか?
はい。画像解析では領域内のすべての核を検出し、DAB 染色に基づいて陽性または陰性に分類します。QuPath も SlideScope もこの方法で陽性細胞率を報告します。ワーキンググループは自動スコアリングを臨床使用についてはまだ研究段階としているため、輪郭としきい値を確認し、結果は研究用の出力として扱ってください。
この計算ツールは無料ですか?
はい。ブラウザー内で動作し、どこにも何も送信しません。同じチームが開発したデスクトップ顕微鏡・病理アプリ SlideScope は有料アプリで、無料のサンプルライブラリ(すべてのツールを利用可能)があり、ご自身の画像にはサブスクリプションが必要です。
出典
- Nielsen TO et al. Assessment of Ki67 in breast cancer: updated recommendations from the International Ki67 in Breast Cancer Working Group. J Natl Cancer Inst 2021;113(7):808-819
- Trikalinos NA et al. Accuracy of grading in pancreatic neuroendocrine neoplasms and effect on survival estimates. Ann Surg Oncol 2020(ホットスポットで少なくとも 500 個の細胞を計数)
- QuPath ドキュメント — Positive cell detection による Ki67 標識率
- NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods, 7.2.4.1 — 比率の信頼区間(Wilson 法)
これらの計算ツールは、研究と教育のための計算を行うものです。診断ツールではありません。診療のためのスコアリングは、妥当性が確認されたアッセイ、そのマーカーの最新のガイドライン、そして病理医の判断に従ってください。
手で数える代わりにスライドをスコアリング
SlideScope はスライドの領域内の核を数え、DAB 染色に基づいて 1 つずつグレード分けし、陽性細胞率、H-score、Allred スコアを確認用の輪郭とともに、お使いのコンピューター上で報告します。質問を入力することもでき、Ask Your Slide が同じツールを実行して根拠を示します。研究用途に限ります。内蔵サンプルではすべてのツールを無料でお試しいただけます。ご自身の画像を開くにはサブスクリプションが必要です。もうお決まりですか?今すぐ登録。