特別WEBコラム 新型コロナウィルス禍に学ぶ応用物理 抗原・抗体検査(イムノアッセイ)と新型コロナウイルス感染症の診断 アブストラクト 民谷 栄一 産業技術総合研究所,大阪大学

健康診断でもおなじみの血液検査で,血液に含まれている微量のタンパク質などの検出に使われている検査法のひとつが「イムノアッセイ」です.聞き慣れない言葉ですが,免疫(immuno)反応を用いた分析法(assay)という意味を持ちます.

人間の体にウイルスや細菌などの「抗原」が入ってきたとき,そのウイルスや細菌を攻撃する「抗体」が体内に存在していれば,抗体は抗原に結合して働きを阻害します.これが免疫反応です.この結合を利用したのがイムノアッセイの原理で,抗原か抗体のどちらかに「標識」となる目印を付けておいて,結合反応した標識から,抗原または抗体の量を測定します.

標識としては,以前は管理が難しい放射性物質が使われていましたが,現在は酵素が主流になっています.

イムノアッセイには標識の種類を含めてさまざまなバリエーションが確立されています.抗原を2種類の抗体で挟み込む「サンドイッチ法」や,ひとつの抗体に対して抗原と標識付き抗原を使った「競合法」が代表的です(図).また,セルロース膜の上を毛細管現象によって検体がゆっくりと流れていく「イムノクロマト」法は,簡易的な抗体検査や妊娠検査などに使われています.

図 イムノアッセイの代表的な手法であるサンドイッチ法(上)と競合法(下)の仕組み

イムノアッセイやイムノクロマトは新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の診断にも用いられています.

新型コロナウイルス(SARS-CoV-19ウイルス)に感染すると,血液中のIgM抗体とIgG抗体の値が上昇することが知られており,これらの抗体の保有状況を調べることで,過去に感染したかどうかが分かります.地域全体で検査すれば新型コロナウイルス感染症がどこまで広がっているかが把握できます.すでにいくつかの抗体検査キットが実用化されています.

また,抗体ではなく,新型コロナウイルスそのものを検出する抗原検査キットも登場しています.

ただしこうした検査キットは感度や精度が不十分な場合があり,さらに抗体は感染の初期には体内で作られないため必ずしも陰性を証明できるわけではありません.そうした制約を理解したうえで,活用する必要があります.

(要約作成・関 行宏=テクニカル・ライター)
注:本稿は2020年7月中旬時点の情報に基づいています