ウイルス量

ウイルス量(viral load)は、ウイルス負荷(viral burden)とも呼ばれ、生物由来の試料や環境試料など、特定の液体に含まれるウイルスの量を数値として示したものです。

ただし、ウイルス量とウイルス力価(viral titre)は混同されやすいので注意が必要です。ウイルス力価は、多くの場合、感染性を持つウイルス粒子の濃度を示す指標であり、すべてのウイルス粒子数を表すウイルス量とは区別されます。例えば、感染力を持つウイルス粒子を測定する検査(プラークアッセイなど)で得られるウイルス力価は、感染可能な粒子の濃度を指し、総ウイルス粒子数とは異なる場合があります。

ウイルス量は、喀痰や血漿などの体液のほか、農園の流出水からノロウイルスを検出するといった環境試料でも測定されます。ノロウイルスは、比較的少ない数(100個未満のウイルス粒子)でも感染が成立し、体外へのウイルス排出が長く続き、環境中での生存能力も高いため、環境試料でのウイルス量測定が意味を持ちます。

測定されたウイルス量は通常、1ミリリットルあたりのウイルス粒子数(ビリオン)または感染性粒子数として報告されます。ウイルス負荷や力価が高いほど、活動性のウイルス感染が重症である可能性が高いと相関があると考えられています。

ウイルス量を追跡することは、HIV-1やサイトメガロウイルスB型肝炎ウイルスC型肝炎ウイルスなど、慢性的な活動性ウイルス感染症の治療状況を監視したり、骨髄や臓器移植後の免疫不全患者の治療経過を確認したりするために非常に有用です。特にHIV感染症の治療においては、ウイルス量のモニタリングが治療管理の重要な要素として常に注目されています。ただし、検査でウイルス量が検出限界以下になったとしても、それが完全に感染していないことを意味するわけではありません。例えば、強力な抗ウイルス薬療法を受けているHIV陽性患者では、ウイルス粒子の濃度が検出限界を下回り、通常の検査ではウイルス量が検出されなくなることがあります。

ウイルス量測定に用いられる技術はいくつかあります。2010年のレビュー研究では、主に以下の3種類に分類されています。

1. 核酸増幅法(NATまたはNAAT)による検査: ウイルス核酸(DNAやRNA)を増幅させて検出・定量する手法です。市販されており、広く利用されています。
2. 自家製または社内製のNAT: 特定の施設内で開発・使用される核酸増幅法です。
3. 核酸法による検査: 核酸増幅を利用しない測定手法です。

核酸増幅法を用いたウイルス量測定には、さまざまな分子生物学的手法があります。これらの手法は、増幅の対象となる出発物質によってさらに細かく分けられます。

標的増幅法: ウイルス自体の核酸を直接増幅させる方法です。例えば、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)はDNAを増幅・定量し、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)はRNAを二本鎖DNAに変換してから増幅・定量します。核酸配列ベース増幅法(NASBA)や転写増幅法(TMA)などは、RNAを標的としてDNAコピーを作り、それをさらにRNAに転写して増幅させる方法です。
シグナル増幅法: サンプル中のウイルス核酸は増幅させず、標的核酸に結合するシグナルを大量に結合させて検出感度を高める方法です。分岐DNA法(bDNA法)などがこれにあたります。この方法では、標的核酸を固体支持体に捕捉し、増感プローブやレポーター分子を結合させてシグナルを増幅し、ウイルス量として換算します。

ウイルス量測定には様々な種類の検体が使われますが、EDTA血漿は細胞を含まないウイルスRNAの供給源として、RNAベースのウイルス量検査に適しています。検体の採取、保管、安全な取り扱いには十分な配慮が必要です。血漿からのRNA抽出には専門的な機器や試薬、技術が必要な場合があり、リソースに制約のある施設では困難なこともあります。特に、50コピー/mL以下の低い検出限界で正確な測定を行うためには、1 mL以上の大量の血漿サンプルが必要で、通常は静脈からの採血が必要です。より高い検出限界(例えば1000コピー/mL以上)でも許容される場合は、指先からの採血で得られる少量サンプルでも検査可能な場合があります。

検体の保管方法も重要です。EDTA血漿は、室温では約30時間、4℃では約14日間、-70℃であれば長期間、ウイルス量が大幅に減少することなく安定して保存できます。一方、乾燥血漿スポット(DPS)や指先からの採血による乾燥血液スポット(DBS)のような乾燥させた少量サンプルは、室温で数週間から1年間程度安定していると報告されています。乾燥させることでウイルスの活動性が低下するため、取り扱いによる感染リスクが軽減される利点もあります。DBSやDPSはウイルス量検査への応用が試みられていますが、その検出範囲は3 log10または4 log10コピー/mL程度と感度が比較的低いため、ウイルス量の精密な測定よりも、スクリーニング検査などに適しています。

測定されたウイルス量は、通常「1ミリリットルあたりのHIVコピー数」のように報告されます。治療による効果などを評価する際には、ウイルス量の変化を「対数変化」で示すのが一般的です。例えば、ウイルス量が以前のレベルの1000倍に増加した場合、それは3 log増加(3 log10)と表現されます。逆に、500,000コピー/mLから500コピー/mLへの減少も、3 log減少となります。

ウイルス量測定の結果は、様々な要因によって影響を受ける可能性があります。同じ患者の検体であっても、異なる検査方法(標的増幅法、シグナル増幅法など)を使用すると、結果が異なることがよくあります。したがって、患者の状態を比較・評価するためには、毎回同じ検査方法、理想的には同じ施設で同じ機器を用いて検査を受けることが推奨されます。また、採血の時間帯、疲労、ストレスといった身体の状態もウイルス量の値に影響を与えることがあります。さらに、最近の予防接種や別の感染症にかかっている場合もウイルス量検査の結果に影響が出ることがあるため、通常は予防接種や感染症から少なくとも4週間以上経過してから検査を受けることが望ましいとされています。

ウイルス量の測定に関連する詳しい情報については、「ウイルス定量化」の項目も参照してください。

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