研究者らはCOVID-19対策として大規模な血液検査を推進している

新型コロナウイルス感染症の真の規模は誰にも分かりません。感染者数や、様々な人口統計における重症度などです。その理由の一つは検査数が限られているため、多くの症例が集計担当者の目に留まっていないことです。数週間前に経験した謎の高熱は、新型コロナウイルスによるものだったのでしょうか？現時点では、確かなことは誰にも分かりません。もう一つの理由は、感染者のうち、まだ不明ではあるものの相当数の割合の人が無症状で新型コロナウイルス感染症に感染しているということです。このステルス性が、ウイルスの急速な拡散につながっていると考えられています。

しかし、ザイジャー氏のチームが献血者に行うような簡単な血液検査で、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）に対する抗体の有無を判定できる。抗体は、感染後に人の免疫系が反応することで生成される。人口のどの程度の割合が既に感染しているかを特定することは、封じ込めに関する適切な判断を下す鍵となる。「この検査で、国民の免疫がどれだけ速く増加しているかがわかることを期待しています」とザイジャー氏は言う。最終的な目標は？それは、国民の60%が抗体を持つことだ。ザイジャー氏をはじめとする感染症専門家は、免疫が付与され、それが持続すれば、パンデミックが自然に終息することを期待している。

オランダで使用されるような検査は、一般的な診断に用いられる検査とは異なります。通常の検査では、咽頭または鼻腔の綿棒から採取した遺伝物質をPCR（ポリメラーゼ連鎖反応）と呼ばれる技術を用いて分析します。PCRは信頼性の高い診断をもたらしますが、検査室専用の機器に依存しています。

一方、血液検査は比較的使いやすく、診療所や薬局、あるいは自宅でも行うことができます。しかし、一般的に、血液検査の目的は診断を下すことではありません。この検査は血清サンプル中の抗体レベルを測定することで行われます（そのため、血清学的検査とも呼ばれます）。つまり、血液検査は病気の進行末期、体が本格的に抵抗力を発揮し始め、回復した後にのみ有用です。検査の感度は、その検査がどのような種類の抗体を検出するかによって異なります。こうしたタイムラグと、新型コロナウイルス感染症に特化した血清学的検査がまだ十分に検証されていないことを踏まえ、FDA（米国食品医薬品局）の最新のガイダンスでは、血液検査を診断に頼るべきではないとしています。

しかし疫学界では、これらの検査は病気の広がりを理解するための引っ張りだこのツールだ。2月以来――3週間前かずっと前か――疫学者たちは米国における感染者数の全体像を把握しようと努めてきた。それは主に、数理モデルの設計を意味してきた。マサチューセッツ大学アマースト校の疫学者アンドリュー・ラバーが率直に認めるように、欠陥のあるモデルだった。「私たちはあらゆる種類のルールを破っていました」と彼は初期の取り組みについて語る。しかし、必要性は緊急だった。そのため研究者たちは、中国やシンガポールなどの地域におけるウイルスの感染率に関する限られたデータと、米国で確認された数件の症例で間に合わせようとした。例えばラバーは、2月下旬のCPAC会議における1件の症例から推定した。他の研究者たちは、海外旅行後に感染した症例、予想死亡率からの逸脱、またはウイルスサンプルの遺伝的変異を調べた。

3月初旬までに、これらの様々な研究グループは、不確実性に関する数々の注意事項を添えて、分析結果をオンライン上に公開していました。ところが、それぞれのアプローチが大きく異なるにもかかわらず、驚くべき結果がもたらされました。それぞれのモデルは異なる数値を導き出していたものの、結論はほぼ一致していました。実際の感染者数は、これまでのわずかな検査結果から示唆されていた数万人よりも、おそらく数万人多いというのです。

初期のモデルは良いスタートとなり、既に私たちの目の前に迫っている問題に地方当局が気付いたことには貢献したと言えるでしょう。しかし、感染症の蔓延が続き、地域ごとにばらばらの「自宅待機」規則が感染の進行に影響を与え始めると、モデルでは誰が感染しているのか、また感染のホットスポットはどこなのかを予測することが難しくなってきています。そのため、現場での監視が必要になっています。つまり、診断検査の不足によって生じたギャップを埋めるには、より多くの検査が必要ですが、それは異なる種類の検査です。今回は、これまでにどれだけの人がウイルスと闘ってきたのか、そして彼らがどれくらい最近闘ってきたのかを把握する必要があります。

「もし存在するあらゆるデータの中で、最近の症例を非常に特異的に特定できる優れた血清学的検査法があれば、それが私たちが得られる最高のデータになるでしょう」と、ノートルダム大学の疫学者アレックス・パーキンス氏は言う。彼によると、鍵となるのは、観察されていない感染の真の規模を示す代表的なサンプルから血液を採取することだ。

通常、血清学的検査は、アウトブレイクの終盤、いわば疫学的事後分析として行われることが多い。研究者は、特定の地域の住民の1%を検査対象として無作為抽出調査を行うと、ロンドン大学衛生熱帯医学大学院の感染症教授、マーティン・ヒバード氏は説明する。その後、サンプルを採取し、まとめて検査するのだ。2009年にメキシコで発生したH1N1インフルエンザのアウトブレイク後、研究者たちはこのような検査によって、死亡率は当初懸念されていたよりもはるかに低いことを突き止めることができた。

しかし、新型コロナウイルス感染症の流行が深刻化する中、世界中の研究者たちは検査の迅速な提供に奔走している。「他のどの病気に対しても、これほど大規模に検査を展開したことはありません」とヒバード氏は言う。新型コロナウイルス感染症の最初の血清学的検査は中国とシンガポールで開発された。これは、両国とも初期に症例が確認されていたことに加え、SARSで大きな打撃を受け、他の地域で資金が枯渇する中、コロナウイルス関連疾患の解明に投資を続けていたことが一因だ。両国が検査開発で先行できたのは、2つのコロナウイルスが体内で産生させる抗体に類似性があったためだ。

より優れた血液検査を開発するもう一つの動機は、抗体を豊富に含む血清から治療薬を開発できる可能性です。先週、マウントサイナイ医科大学の研究者たちは、まさにこの目的を念頭に置いた血清学的検査のレシピを発表しました。この研究は既にニューヨーク州で潜在的な治療薬の開発に活用されています。

アウトブレイクの真っ只中、特にPCR検査が不足している状況では、適切な血清学的検査が診断における重要なバックアップとなる可能性もある。病院は、現場で容易に実施できる安価で迅速な検査を活用して最前線の医療従事者を検査し、可能な限り多くの医療従事者の勤務継続を図ることができる。「検査によって、感染から解放され、感染に対する抵抗力を備えた状態で職場復帰できるようになるでしょう」とヒバード氏は言う。

しかし、慎重に進めることが重要です。「これらの検査の有用性については多くの誤解があります」と、スクリプス研究所の進化生物学者でSARS-CoV-2の遺伝的起源を研究しているクリスチャン・アンダーセン氏は言います。「多くの企業が、これらの検査が診断に使えるかのように宣伝していますが、概して真実ではありません。」診断には、適切な抗体に感度の高い検査と、それを正しく解釈できる人々によって実施される検査が必要です。

オランダでは、研究者たちが診断（および潜在的な治療法）に使用できる、より感度の高い検査の開発に取り組んでいます。ザイアー氏によると、現在の検査は匿名化された集団研究には十分な精度を備えています。しかし、オランダの医療従事者を免疫があると推定して病院に復帰させるには精度が不十分です。

一方、一部の地域では、既存のPCR検査と併用した監視検査を、限定的な規模で開始している。ワシントン州の公衆衛生当局は月曜日、シアトルコロナウイルス評価ネットワークを立ち上げた。これは、無作為に選ばれた世帯に綿棒をAmazonの宅配便で検査機関に送付してもらうというものだ。アイスランド当局は最終的に全国民を検査する計画だが、このプロジェクトはまだ長い道のりを歩んでいる。最も顕著な例はイタリアのヴォ市で、住民3,000人全員が検査を受けた。陽性反応を示した人は隔離され、市の指導者はウイルスの蔓延を抑制することができたが、大都市ではこれが難しいことは認識している。

血清学的検査は、検査範囲を拡大し、より迅速に実施できる可能性があります。ニューヨークに拠点を置くバイオテクノロジー企業ユナイテッド・バイオメディカルは、共同創業者が住むコロラド州テルライドを擁するサンミゲル郡の約7,000人に、繰り返し検査を提供することを決定しました。その目的は、他の地域にも安価に輸出できるモデルを開発することです。

この検査はまだ即応性があるわけではない。同社は検体をニューヨークの本社に空輸し、バッチ処理している。しかし、サンミゲル郡の医療責任者であるシャロン・グランディ氏によると、処理は迅速だという。現在までに61件の検査結果をPCR検査のために研究所に送っており、そのうち43件はまだ結果待ちだ。金曜日以降、郡は645人の血液検査を実施しており、その中には郡の救急隊員全員も含まれている。「どんな情報でも、全く情報がないよりはましです」とグランディ氏は言う。「数週間前から、『本当にこれはCOVIDなのか、それとも違うのか？』とずっと考えていました」

検査の限界を考えると、全員について2つのデータポイントを得ることが重要だとグランディ氏は言う。最初の検査で陽性反応が出た場合、郡は患者に対し、ウイルスが消失したかどうかはまだ確定していないことを伝え、予防措置として隔離を要請する。2回目の陽性反応が出れば、「少し警戒を緩めることができる」とグランディ氏は言う。陰性反応の場合は、感染の初期段階で見逃してしまう可能性があるため、対応が難しいが、だからこそ誰もがソーシャルディスタンスを遵守することの重要性を強調すると彼女は指摘する。郡は、CDCのガイドラインに該当する人々に対して、PCR検査用の綿棒の送付も継続する。

危機的状況下で血清検査を配布する上での課題の一つは、検査が人々の手に渡りすぎる可能性があることだ。実際、あまりにも簡単に入手できるため、自宅で検査を受ければ患者は自分で全てを済ませてしまうかもしれない。「そこは少し気が引けます。『ああ、私は免疫があるんだ』と言って済ませてしまうのではないかと心配です」とヒバード氏は言う。「検査キットのリーフレットには素晴らしいと書いてあるかもしれませんが、必ずしも正確ではないかもしれません」。不安を抱える健康な人々を食い物にする不正確な検査に加え、彼は検査結果を誤って解釈してしまうことを懸念している。彼は、まず病院職員が検査を受け、医療従事者が検査を受け、その後医師や薬局が検査を受けることを望んでいる。

ロサンゼルスのスタートアップ企業スキャンウェル・ヘルスは、在宅検査の実施を計画している企業の一つで、遠隔医療サービス「レモネイド」との提携を通して実施する。スキャンウェルの最高医療責任者（CMO）ジャック・ジェン氏によると、中国のバイオテクノロジー企業イノビタ社製のこの検査は、中国版FDA（米国食品医薬品局）に承認された唯一の新型コロナウイルス感染症抗体検査だという。現在の計画では、CDCの検査ガイドラインを満たす人に検査を提供することになっているが、ジェン氏はそれには課題もあると認識している。同社は、検査結果が陰性だった場合、感染している可能性はあるものの免疫反応がまだ発現していない人へのガイダンスを含め、検査の限界をどのように伝えるのが最善か検討中だとジェン氏は述べている。

最終的には、過去の感染歴を調べたいと考えている人にも検査の対象を拡大することが、より良い活用方法となるかもしれない。「1ヶ月前に感染したと思っている人から多くの関心が寄せられています」と彼は言う。「支援活動に出て支援したいけれど、自分が感染したのかどうかを知りたいという人たちです。」

今週、最初の検査キットを受け取った同社は、FDAから緊急使用許可の通知を待って、家庭内での配布を開始した。ジェン氏によると、スキャンウェル社はその間、検査キットを病院に送り、最前線で働く人々の検査に役立てたいと考えているという。全国で感染者数が増加するにつれ、検査キットを引き取りたいという人が後を絶たないという。

WIREDのCOVID-19に関するその他の記事

• パンデミックを乗り切るためのギアとヒント
• 天然痘撲滅に貢献した医師が今後の展望を語る
• コロナウイルス検査について知っておくべきことすべて
• コロナウイルスの不安スパイラルに陥らないように
• ウイルスはどのように広がるのか？（その他、COVID-19に関するよくある質問への回答）
• コロナウイルスに関する当社の報道はすべてこちらでご覧いただけます