COVID-19変異株:既存の迅速抗原検査で新たな株を検出できるのか?

A rapid COVID-19 test on top of a pile of face masks.
Most rapid antigen tests for COVID-19 detect the nucleocapsid protein.Image: Unsplash/Guido Hofmann
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  • 新たなCOVID-19変異株が出現するたびに、既存の診断検査が引き続き有効かどうかを問う必要があります。

  • 新たな研究によると、変異株が診断検査を回避できるようなヌクレオカプシドタンパク質(Nタンパク質)の変異を持つことは比較的まれです。

  • ただし、検出に影響する可能性のある配列は少数ながら存在します。

  • 感染者を正確かつ効率的に特定することは、COVID-19の封じ込めにおいて極めて重要な戦略であり続けています。

迅速抗原検査が利用できるようになったことで、COVID-19の感染拡大を抑える取り組みは大きく前進しました。しかし、懸念される変異株が新たに現れるたびに、診断検査が引き続き有効かどうかが問われます。

新たに発表された研究はCellで、こうした疑問への答えを探っています。

研究者らは、SARS-CoV-2の変異が、迅速抗原検査で使われる抗体による認識にどのような影響を及ぼすかを評価する新たな手法を開発しました。

ほとんどの迅速抗原検査はSARS-CoV-2のヌクレオカプシドタンパク質(Nタンパク質)を検出するため、研究チームはNタンパク質の変異が、診断用抗体の標的認識能力に及ぼす影響を直接測定しました。

「今回の知見によると、過去および現在の主要なSARS-CoV-2懸念変異株のいずれにも、現行の迅速抗原検査による抗体検出能力に影響を及ぼす変異は含まれていません」と、筆頭著者でエモリー大学生化学科の助教、フィリップ・フランク氏は述べています。「さらに、このデータにより一歩先を見据え、今後出現するほぼすべての変異株に対する検査性能を予測できます。」

この研究では、深層変異スキャニングと呼ばれる手法を用い、Nタンパク質に生じ得るすべての変異を、単一のハイスループット実験で評価しました。次に研究者らは、市販されている11種類の迅速抗原検査で使われる抗体との相互作用に変異が及ぼす影響を測定し、抗体による認識を逃れる可能性のある変異を特定しました。

「感染者を正確かつ効率的に特定することは、COVID-19の封じ込めにおいて極めて重要な戦略であり、今回の研究は検出を妨げる可能性がある将来のSARS-CoV-2変異に関する情報を提供します」と、研究責任著者で生化学科教授のエリック・オートランド氏は述べています。「ここで示した結果により、新たな変異株が次々と出現し続ける中で、ウイルスに迅速に適応できます。それは臨床と公衆衛生に即時の影響をもたらします。」

研究結果によると、診断検査を回避できるNタンパク質の変異を持つ変異株は比較的まれですが、検出に影響を及ぼす可能性のある配列も少数ながら存在します。研究者、公衆衛生当局、検査メーカーはこのデータを活用して、こうした変異を検出できるかどうかを診断検査で評価する必要があるかを判断したり、将来の検査設計に役立てたりできます。

「終わりのない連鎖のように新たな変異株が出現することを考えると、この研究のデータは今後何年にもわたり役立つでしょう」と、米国国立生物医学画像・生物工学研究所(NIBIB)所長で、米国国立衛生研究所の診断迅速化(RADx)技術プログラム責任者を務めるブルース・J・トロンバーグ氏は述べています。

懸念される変異株の多くはNタンパク質に複数の変異を含みますが、研究著者らは、この手法では複数の変異が診断用抗体による認識に及ぼす影響を評価していない点を、研究の限界として挙げています。

このプロジェクトは、RADxイニシアチブの一環としてNIBIBから支援を受けました。

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