ＰＣＲ検査はウィルスも検出できる？
現在、あるプロジェクトに参加しており、しばしばPCRを利用しています。
新型コロナウィルスの流行と共に、多くの方が耳にするようになったPCRと同じ検査方法です。
私たちが検査対象にしているのは、細菌や真菌（酵母）で、今のところウィルス検体は扱っていませんが、手法としては同じです。
そのため最初の頃は
「この検査方法で、ウィルスも検出できるんだ」
と漠然と考えていましたが、ある時感染症や免疫学がご専門で、その診断法の研究もなさっている大橋眞先生（医学博士）のご著書を読み、度肝を抜かれました。
『ＰＣＲは、ＲＮＡウィルスの検査に使ってはならない』
これがその著書のタイトルです。
結論がタイトルになっています。
そもそもＰＣＲ検査の仕組みを考えたキャリー・マリス博士（ノーベル化学賞受賞者 2019年肺炎で急逝）は、この検査を病原体検査に使用することの問題点を訴えていたそうです。
専門的な用語や解説が多く、一般向けの本とは言えないかもしれません。
個人的には機械に弱いので、PCRがどういう拾い方をするか理解するのは時間がかかりました(;´∀｀)
しかしこれは、多くの方に知ってもらいたい内容でしたので、例え話で可能な限り分かりやすくお伝えしたいな・・と思った次第です。
そもそもPCR検査では遺伝子の断片しか見ない
よく遺伝子は建物の設計図に例えられるので、今回も分かりやすくするためそれを踏襲します。
するとPCRで分かる設計図は、建物の一部だけなのです。
いくら建築の専門家でも、例えば一部屋だけの設計図では、建物全体を想像するのは難しいと思います。
部屋の広さや壁の位置、窓の位置なんかは分かるでしょう。
しかしその部屋が、
①六本木ヒルズの高級レジデンスのリビングなのか
②モヤヒルズ※のログハウスのリビングなのか
③学校の教室なのか
④畑の脇に建てた用具小屋なのか
そういったことは分かりません。
（※モヤヒルズは青森市雲谷にあるスキー場です(#^^#)）
つまり
・どういった用途の部屋なのか
・建物全体からみたら、どの程度の存在感なのか
ということは分からないのです。
PCR検査には特徴的な部分を20塩基ほどを2本分、計40塩基ほど用意します。それと99％合致すれば、だいたいのグループが判明します。
例えば納豆菌が属するバチルス属かな・・とかパン酵母が属するサッカロミケス属かな・・とか。
その先の種も、予想がつくものもありますが、それはPCRにかける温度帯設定やそのほかの条件によっても変わるので、なんとも言えません。
つまり『わかることもあるし、分からないこともある』
とは言え、パン酵母とか納豆菌なんかは、比較対象が市販されている安定した状態のものであるため、比較的確度の高い結果が出ます。
それでも遺伝子のごく一部の、1％以下の差異は大きく、特に食品利用を考えている場合は慎重に調べる必要があります。
なぜならその差異に、例えばカビ毒を作る遺伝子があったり、人間に都合の悪い性質が隠れている可能性があるためです。
そのため「これは！」というものが検出できたら、それをもっと広い範囲に広げて別の解析をしていきます。
ただここで、今回ＰＣＲ検査で新型コロナを検出する際の、大きな問題点がまず一つ。
比較しているウィルスは何？
我々の場合は、安定した状態の市販品との比較なので、分かりやすいですが、新型コロナの場合は、なんと2019年に武漢で重症の肺炎の患者の肺から取り出した”液体”から、ウィルスを精製しないで取り出した遺伝子を比較対象にしています。
この遺伝子がアメリカのGenbankという遺伝子バンクに登録されたので、世界中でこれを目安にしているのです。
これにはいくつもの問題点があります。
1.ウィルスを精製していない
つまり単離できてないのです。
微生物学の父コッホが提唱した四原則の一つは、病原体は単離することから始まります。
コッホの時代は、まだ細菌とウィルスの区別がついていませんでしたが、ウィルスは宿主がいないと存在できず、細菌にも感染します。
そのためウィルスを単離するのは現代の技術を持っても、簡単ではありません。
実際、毎年その発生を聞かないことはない”ヒトノロウィルス”なども単離できていません。
それなのに、この新型コロナウィルスは精製すらされていない状態で、遺伝子構造を決定したのです。
しかも次世代型の検査方法を使用したようで、よく分からない塩基部分は”予想値”みたいな形で出てきます。
そのため極端な場合、存在しない”架空の配列”が結果として示される場合もある検査方法なのです。
可能性を探るためには有用な検査方法ですが、この結果だけで世界基準にするのは、かなり危ういと感じます。
そもそも患者から採取した”液体”には無数の微生物が存在していたはずです。
呼吸をしている限り空気中の常在微生物だけでなく、肺に常在している微生物もいます。
また検体の取り方や管理によっては、器具や採取者由来の微生物が付着する可能性もあります。
もちろん採取の際は細心の注意を払いますが、避けられない検体汚染も起こり得るのです。そんな状態の”液体”を精製せずに使って決定しています。
そして未だに『新型コロナウィルスの定義』をWHOを含めてどこも正式に決めていません。
ただ上海の研究グループが、ネイチャーという学術誌に発表した遺伝子構造を世界中が根拠としています。
しかも一般的なウィルス性の感染症ではほとんど使用されることのないPCR検査を採用し、正体不明の遺伝子のごく一部だけの一致を根拠に陽性者を決めています。
ちなみに新型コロナウィルス全体の塩基は約3万個で、PCR検査で使用する塩基が約40個。
未知の微生物遺伝子の750分の1の部分の一致だけで、陽性者を決めていることになります。
2.微生物が存在しても、病原性の存在が証明されたわけではない
これはさらに重要で、なんらかの微生物が存在するからと言って、それが病原体とは限らないのです。
そもそも我々は多くの微生物と共存しており、体表から体内各所、常在する微生物は数えきれません。
つまり微生物がいたからと言って、それが病気の原因となっているかは分からないのです。
ましてや遺伝子の一部を見ただけでは、病原性はまず分かりません。
それが未知の微生物であればあるほど、もっと分かりません。
なぜなら遺伝子のどこに問題があるかも分からないからです。
3.PCR検査に有効期限を決めていない
新型コロナウィルスは、RNAウィルスというグループに属し、これはウィルスの中でも特に変異が早いのが特徴です。
例えばDNAウィルスは、変異が起きてもある程度修復する機能が備わっていますが、RNAウィルスにはそれがありません。ただコロナウィルスは、ミスコピーを訂正する独自の酵素を持っており、他のRNAウィルスに比べると変異のスピードはやや遅い方だと考えられています。
それでも変異はどんどん積み重なり、元のオリジナル配列が分からなくなってしまうのです。
RNAウィルスの平均的な変異は、一か月で1％くらいと考えられています。しかしPCR検査は、元の遺伝子から5％以上変異してしまうと、ほとんど検出できなくなってしまうのです。
国立感染症研究所が、武漢での発生から約2か月後に発表した『PCR検査マニュアル』には陽性限界値を5％に設定されています。
これは前述の上海のグループが発表した遺伝子配列と95％一致したら”陽性”だよ・・という意味です。
この時点ですでに、2％以上の変異は起こっていたと予測されたので、限界値をその約2倍の5％に設定したのでは・・と大橋先生は推察されています。
ただ問題なのがこの先で、この検査キットに、なぜか有効期限が設けられていないことです。
このスピードで変異を続けるウィルスなら、4か月から5か月経つと、PCR検査で拾えなくなるのです。
ということは、その時期に新たに比較する遺伝子配列を設定した、検査キットが必要になるのです。
前回SARSが流行した2003年の時は、わずか4か月でウィルスが忽然と姿を消しましたが、その裏にはこの検査方法による、技術的限界があったのでしょう。
ウィルスが姿を消したのではなく、拾えなくなっただけだったのです。
だから『ＰＣＲは、ＲＮＡウィルスの検査に使ってはならない』のです。
ところが今回は、全世界的にＰＣＲ検査をやり続けているのに、一向に減らない。
それどころか、ＲＮＡウィルスが完全に拾えなくなる時期を過ぎて、急激に感染者が増えました。
・・・ということはコロナウィルス以外の別の物を拾っている可能性が極めて高いということなのです。
まとめ
患者さんの肺から採取した液体には、多くの微生物の他、患者さん由来の細胞も含まれていたかもしれません。
肺炎を引き起こす微生物には、細菌も真菌もあります。
またウィルスであったとしても、変異の遅いレトロウィルスの仲間かもしれません。
少なくとも、本当にＲＮＡウィルスの仲間だったとしたら、2003年の時のように検出できなくなっている時期なのです。
ＰＣＲ検査で陽性が出たら、それこそ極刑判決を受けたかのようなショックを受けるかもしれません。
実際、陽性結果に悲観して最悪の結果になってしまった悲しいニュースもありましたし、ご近所の噂でせっかくのマイホームを手放すようなことも起こっているそうです。
日夜最前線で尽力して下さっている多くの医療者は、検査結果を元に治療を進めて下さっています。
しかしその検査方法が、こんなに頼りないものだとは想像すらしていないと思います。
今、この検査方法で万が一陽性結果が出ても、悲観したり、極度に恐れたり、絶対に早まったことを考えて欲しくないと心から願っています。
参考文献：大橋眞著 ＰＣＲは、ＲＮＡウィルスの検査に使ってはならない
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