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早大が新型コロナの高感度の抗原検査法を開発

掲載日:2020年8月25日

新型コロナウイルスを短時間で高感度に検出できる新しいタイプの抗原検査法を開発した、と早稲田大学教育・総合科学学術院の伊藤悦朗教授らの研究グループが発表した。ウイルス表面にあるスパイクと呼ばれるタンパク質(抗原)を独自の方法で測定することにより、ウイルスの有無を判定できるという。一般の医療機関での実用化が期待されている。

新型コロナウイルスの模式図(早稲田大学提供)
新型コロナウイルスの模式図(早稲田大学提供)

新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の検査法としては、ウイルスの遺伝子を増幅して判定するPCR検査、インフルエンザの迅速検査法にも使われている抗原検査、ウイルス感染症の罹患経験の有無を調べる抗体検査がある。PCR検査は作業手順がやや複雑で結果が出るまで2日程度かかることから一般の医療機関では普及していない。これまでにCOVID-19向けの抗原検査法も開発されているが、早稲田大学の研究グループによると、検出感度が不足しているなどの問題があった。

伊藤教授らの研究グループは既に、民間企業の「タウンズ」(静岡県伊豆の国市)と共同で、抗体・抗原検査法として知られる「ELISA法」と微量物質検出法の「酵素サイクリング法」を組み合わせた超微量タンパク質の超高感度定量測定法を開発している。研究グループはこの測定法を「マイクロプレートリーダー」という物理学や化学、生物学の実験用に普及している実験装置で使えるように工夫した。

この工夫とは、新型コロナウイルスのスパイクを特異的に認識する抗体を2種類用意し、抗体を独特の方法で操作してできる「チオNADH」という物質に着目。チオNADHが特定の波長の光を吸収して変化する度合(吸光度変化)を測定する。この方法により、新型コロナウイルスのスパイクを超高感度で検出でき、新しい高感度抗原検査法として活用できることを確認したという。

早稲田大学の研究グループが開発した高感度抗原検査法の原理の一部。ELISA法に酵素サイクリング法を組み合わせることで、スパイクの超高感度検出を可能にした (早稲田大学提供)
早稲田大学の研究グループが開発した高感度抗原検査法の原理の一部。ELISA法に酵素サイクリング法を組み合わせることで、スパイクの超高感度検出を可能にした (早稲田大学提供)

研究グループは今後、感染者の検体を使った実験でこの抗原検査法の信頼性などを最終的に確認。その結果を受けて早期の薬事承認を目指す。実用化されれば一般の医療機関で2~3千円という安価での検査も可能で、30分程度で結果が出るという。

日本感染症学会はこの冬にCOVID-19とインフルエンザが同時に流行すると予想し、可能な限り両方の検査を患者に行うよう一般の医療機関関係者に勧める提言を出している。COVID-19の検査についてはPCR検査より早く判定できる迅速抗原検査法の活用を推奨していた。

早稲田大学の今回の研究は科学技術振興機構(JST)研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)の一環として行われ、論文は14日に国際的な学術誌「ダイアグノスティクス」に掲載された。

新型コロナウイルスの電子顕微鏡画像(米国立アレルギー感染症研究所(NIAID)提供)
新型コロナウイルスの電子顕微鏡画像(米国立アレルギー感染症研究所(NIAID)提供)
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