コロナウイルスの血液検査がパンデミック克服の鍵となるかもしれない

一体どれくらいの人が実際に新型コロナウイルス感染症に感染しているのだろうか？ ソーシャルディスタンスを安全に緩和できるようになるまで、どれくらいの時間がかかるのだろうか？ そして、これは一時的な危機なのだろうか？ それとも、毎年のように繰り返される新型コロナウイルス感染症のパンデミックの脅威に直面しているのだろうか？

これらはすべて、世界中の科学者が血清学的検査を通じて答えを導き出そうと競い合っている疑問です。血清学的検査とは、血液中のウイルスに感染したことを示す抗体を検出し、集団内でウイルスに接触したことがある人の実数を特定する検査です。今後数ヶ月の間に、その結​​果は社会の閉鎖期間の決定から、間もなく登場する新ワクチンの有効性評価まで、あらゆる決定を左右するでしょう。

現在、NHS（国民保健サービス）は、口腔または鼻腔スワブ中のウイルスの遺伝物質を検出するポリメラーゼ連鎖反応（PCR）と呼ばれる診断技術を用いて、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2の検査を行っています。この技術は非常に有効ですが、ウイルスが体内に残っている場合にのみ陽性反応が出ます。血清学的検査により、数週間、あるいは数ヶ月前に（場合によっては自覚なく）コロナウイルスと接触した人の数が分かります。これは、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の感染拡大モデルを作成する疫学者や、正確な公衆衛生上の判断を下すために各国政府が把握する必要がある数値です。

「（英国の主席科学顧問）パトリック・ヴァランス氏が、十分な数の人が感染すれば集団免疫は有益な結果になると話していたのを聞いたことがあるでしょう」と、カーディフ大学の感染症コンサルタント、アンドリュー・フリードマン氏は語る。「これは、全国の十分な数の代表的な人々を対象に血清学的検査を行えば判断できます。人口の60%以上がウイルスに対する抗体を持っている、つまり既に感染していることが判明すれば、集団免疫が成功し、感染拡大が止まる可能性があると判断できます。そうなれば、政府は現時点でのソーシャルディスタンスや隔離措置を中止できるでしょう。」

2月初旬以降、世界中で数十種類の新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の血清学的検査キットが開発され、その数は今も増え続けています。ニューヨーク市アイカーン医科大学が提案する最新の検査キットの一つに関する詳細は、わずか2日前に公表されました。

これらの多くは酵素結合免疫吸着法（ELISA）で行われ、HIVやライム病などの既存の疾患の検出に広く用いられている生化学検査です。この検査は、患者の血液サンプルとウイルスのタンパク質を含む溶液を混合することで行われます。血液中にCOVID-19に対する抗体が存在する場合、抗体はこれらのタンパク質を認識して結合し、色の変化を引き起こします。

シンガポールなどの国では、そのような血清学的検査がすでに大規模に実施されており、特定の国で新型コロナウイルス感染症がどの程度広がっているかに関する初の人口データをもたらす可能性のある国家監視プログラムとなっている。

しかし、同様の監視プログラムを開始しようとしている政府や医療当局が現在直面している大きな問題が一つあります。血清学的検査の可能性は豊富にあり、その開発と提供のスピードは非常に速いものの、それらが本当に謳い文句通りの効果を発揮するのかを検証する機会が誰にも与えられていません。もし特定の検査に欠陥がある場合、例えば、ヒトに感染することが知られている他の6種類のコロナウイルス株のいずれかに接触した患者にも陽性反応が出る場合など、その結果はせいぜい役に立たないものとなり、最悪の場合、実際には集団免疫が存在しないにもかかわらず、政府が致命的な欠陥のある決定を下す可能性につながる可能性があります。

現在、ミネソタ州ロチェスターのメイヨー・クリニックでは、臨床微生物学ディレクターのエリツァ・ティール氏と彼女のチームが、どの検査が実際に有効で、どの検査が無効かを判断するという骨の折れる作業を行っている多くのセンターの一つである。

「驚くほど多くの血清学的検査が次々と登場しています」と彼女は言います。「他の病気の検査で誤って陽性反応が出ないようにするだけでなく、COVID-19を実際に検出できることも確認しています。輸送禁止措置のため、キットの入手自体が課題であり、遅延が生じています。航空便もあまりありません。現在、米国から1つ、欧州から2つ、中国から2つの検査を検討しています。この検査のニーズは高いので、適切と思われるものが見つかり次第、検査の提供を開始します。」

ティール氏は、一部の悪徳企業によって虚偽の宣伝が行われている血清学的検査の出現を特に懸念している。先月、武漢のウイルス学者たちは、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）を15分で診断できる血清学的検査を開発したと主張した。ティール氏は、感染後、ウイルスに対する抗体ができるまでには8日から11日かかるため、こうした主張は誤解を招くものだと指摘する。

「ポイントオブケアで使用できると謳う血清学的検査が、メーカーからますます増えています」と彼女は言います。「しかし、検査結果が出るまでに時間がかかるため、症状が出始めたばかりの重症患者を診断するためにこれらの検査を使用することは望ましくありません。[...] これはどちらかといえば遡及的な方法です。臨床医には、その使用目的を明確に伝える必要があります。」

しかし、十分に精度の高い血清学的検査が特定されれば、米国と英国の科学者たちは、まず第一段階として、医療従事者など、現在社会で重要な役割を担っている人々をスクリーニングし、免疫レベルを確認するべきだと考えている。「そうすれば、これらの人々は再感染を恐れることなく、地域社会において重要な機能を安全に遂行できるようになります」と、ハーバード公衆衛生大学院の疫学教授、マーク・リプシッチ氏は述べている。「これがまず第一段階であり、おそらく最も重要なことです。」

より大規模に展開されれば、科学者は集団免疫の程度だけでなく、その免疫をもたらす抗体が実際にどれくらい持続するかについても知見を得ることができるでしょう。これは、今後数ヶ月間の公衆衛生に関する決定を大きく左右する重要な問題です。

COVID-19と、ヒトの間で定期的に循環し、季節性風邪を引き起こす4種類のコロナウイルスのうち2種類であるOC43およびHKU1との比較から、免疫の持続期間が比較的短い可能性があることが示唆されます。例えば、OC43に感染したヒトの免疫持続期間は1年未満です。一方、2003年に発生したSARSウイルスに対する免疫は、はるかに長く持続します。

今後1年間、英国全土で数万人が数ヶ月にわたり繰り返し血清学的検査を受ける必要があり、新型コロナウイルス感染症のさらなる流行に直面するのか、それとも脅威が軽減し、ウイルスが数十年間潜伏状態になるのかを見極める必要がある。これは、人々がいつ安全に隔離を終え、職場復帰できるかに影響を与えるだろう。

リプシッチ氏は、正確な評価を行うには、全国で週約1,000件の検査が必要だと考えている。「そうすれば、ある程度の全体像が掴めるでしょう」と彼は言う。「免疫の蓄積を完全に把握するには、数百万件単位の検査が必要になるかもしれません。しかし、社会の機能を維持するためにこれだけの検査が必要なら、検査の価値は一挙に高まります。」

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の新薬開発が待たれる中、血清学的検査はウイルスから回復した人を特定するためにも利用される可能性が高く、重症の高齢者や重症化しやすい人への緊急治療として、彼らに献血を依頼することになるかもしれません。これは、1世紀以上前のスペイン風邪の時代にまで遡る、毒性のある感染症に対する治療法です。

「血清学は、ウイルスを死滅させる中和抗体のレベルが高い人を特定するために利用できます」とティール氏は言う。「彼らの血漿を検査し、採取し、HIVと肝炎の検査を行った後、病気の患者に投与します。これらの抗体が、病気の人の体内でウイルスを素早く活性化し、死滅させるという考え方です。」

WIREDによるコロナウイルス報道

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この記事はWIRED UKで最初に公開されました。