イムノクロマト法による便中ノロウイルス検出キットの評価
―検体種による差の検討―
若葉こどもクリニック
山 崎 勉
(平成 27 年 9 月 24 日受付)
(平成 27 年 11 月 30 日受理)
Key words : norovirus, immunochromatography, rapid diagnosis
序 文
ノロウイルスによる感染症は,毎年 10 月〜1 月に 流行のピークを示し,年間を通して感染性胃腸炎の主 要な原因ウイルスとして同定されている
1)2).ノロウイ ルスは遺伝子学的に genogroup I〜V の 5 つに大別さ れ,I,II,IV がヒトに感染する
3)4).さらに,genogroup I(GI)および II(GII)は genotype に型別され,現 在,GI には 19 種(GI. 1〜19),GII には 22 種(GII. 1〜
22)が存在する
5).遺伝子変異を繰り返すことでヒト の免疫から逃れるため,数年サイクルで変異型による アウトブレイクが発生する
6)〜9).検出される主要な genotype は GII. 4 であるが,流行期終盤には GII. 2,
3,6 など,春先〜夏にかけては GI に由来する食中毒 事例や散発事例も見られる
2).
ノロウイルスに対する抗ウイルス薬やワクチンはな いため,ノロウイルス感染を速やかに診断し,二次感 染を防止することが重要である
10).ノロウイルスの検 出方法として,遺伝子診断法(RT-PCR 法,リアルタ イム PCR 法,LAMP 法)
3)11)12),生物発光酵素免疫測 定法(BLEIA 法)
13),イムノクロマト法
14)があり,特 にイムノクロマト法は,簡便で迅速性に優れるため臨 床現場で有用である.外来受診時や入院時には便検体 が得られないことも多く,直腸スワブを用いて採取し た便(直採便)により検出可能であれば,適用範囲が ひろがる.この度,イムノクロマト法を原理とするイ ムノキャッチ―ノロ(栄研化学)に関して,直採便検 体と排泄便検体との比較検討を行った.
対象と方法
2014 年 10 月〜2014 年 12 月の期間に,若葉こども
クリニック(埼玉県)を受診し,嘔吐や下痢を呈して 急性胃腸炎と診断した小児患者 97 名(4 カ月〜11 歳,
平均 2.9 歳,男児 49 例,女児 48 例)を対象と し た.
対象患者全員に対して,保護者より検体採取の同意を 得て,患者 1 名から直採便検体および排泄便検体の 2 検体を収集した.直腸からの検体採取は市販の滅菌ス ワブを使用して初診時に採取し,排泄便は原則として 受診後に最初に排泄されたものを市販の採便容器にて 採取した.発症から検体採取までに要した平均日数は,
直採便検体では 1.0 日(0〜4 日,中央値 1 日),排泄 便検体では 1.9 日(0〜11 日,中央値 1 日)であった.
検体は採取後,検査まで−30℃ で凍結保存した.
ノロウイルス迅速診断キットとして,イムノキャッ チ―ノロ(栄研化学,以下 IC-NV と略す)を用いた
14). また,迅速診断キットを施行した際の残存液を用いて,
RT-PCR 法によりノロウイルスを検出した.RT-PCR 法は,『ウイルス性下痢症検査マニュアル(第 3 版,地 方衛生研究所・国立感染症研究所共編)』に記載され た方法に準じて行った
11).ダイレクトシークエンス法 により塩基配列を決定し,既知のノロウイルスと類似 の配列が認められた場合のみ陽性と判断した.
結果および考察
RT-PCR 法およびダイレクトシーケンス解析の結 果,97 検体中,直採便検体では 53 検体(54.6%),排 泄便検体では 58 検体(59.8%)からノロウイルスが検 出され,すべて GII であった.下痢症状の有無別の陽 性率は,有群では 67.9%(38/56),無群では 48.8%(20/
41)であり,下痢症状有群での陽性率が有意に高かっ た(2 群の比率の差の Z 検定 p=0.0292).下痢症状を 呈している患者では,ウイルス排出量が多いと推定さ れた.また,検出された genotype は GII. 4 Sydney
短 報別刷請求先:(〒350―2206)鶴ヶ島市藤金 333―2
若葉こどもクリニック 山崎 勉
92
感染症学雑誌 第90巻 第 1 号
Table 1 Distribution of norovirus genotype
Group Genotype Sample
Rectal swabs Fecal specimens
Diarrheal group
GII.3 2 3
GII.4 32 35
Positive nos. of norovirus 34 38
Total nos. of specimens 56 56
Non-diarrheal group
GII.3 1 1
GII.4 18 19
Positive nos. of norovirus 19 20
Total nos. of specimens 41 41
Total
GII.3 3 4
GII.4 50 54
Positive nos. of norovirus 53 58
Total nos. of specimens 97 97
Table 2 Comparison between immunochromatografic assay kit and RT-PCR method
Rectal swabs RT-PCR
Concordance Rate Positive Negative Total
IC-NV*
Positive 49 1 50 Positive : 92.5%
Negative 4 43 47 Negative : 97.7%
Total 53 44 97 Total : 94.8%
Fecal specimens RT-PCR
Concordance Rate Positive Negative Total
IC-NV*
Positive 54 0 54 Positive : 93.1%
Negative 4 39 43 Negative : 100.0%
Total 58 39 97 Total : 95.9%
*IMMUNOCATCH Norovirus
2012 が 54 例(93.1%)と大部分を占め,残りの 4 例
(6.9%)は GII. 3 であった(Table 1).
直採便検体における IC-NV と RT-PCR 法との陽性 一致率,陰性一致率,全体一致率はそれぞれ 92.5%(49/
53),97.7%(43/44),94.8%(92/97)であった.同様 に,排泄便検体においては,陽性一致率 93.1%(54/
58),陰性一致率 100%(39/39),全体一致率 95.9%(93/
97)であった.直採便では若干一致率が低く,偽陰性 となる傾向があったが,RT-PCR 法をゴールドスタン ダードとした際の一致率に検体種間での有意差はな かった(McNemar 検定 p=0.6547).直腸からの検体 採取においては,採便量が不十分となる場合や腸管粘 液が多く混入する場合があり,検体種間で不一致例が 発生したと考えられる.スワブ全体に糞便検体が付着 するよう十分に採取することが重要である(Table 2).
また,排泄便検体において下痢症状の有無による IC-NV の差を検討した.RT-PCR 法との一致率は,下
痢症状有群では陽性一致率 94.7%(36/38),陰性一致 率 100%(18/18),全 体 一 致 率 96.4%(54/56),下 痢 症状無群ではそれぞれ 90.0%(18/20),100%(21/21),
95.1%(39/41)となり,下痢症状の有無による有意差 は認められなかっ た(2 群 の 比 率 の 差 の Z 検 定 p=
0.7492).下痢症状の有無に関わらず,IC-NV は有用 であると考える(Table 3).
IC-NV の 測 定 結 果 が 検 体 種 で 乖 離 し た 例 は 8 例
(W4-109,121,152,154,201,226,229,252)で あった.そのうち直採便:陽性,排泄便:陰性例は 2 例(W4-109,121)で あ っ た が,RT-PCR 法 で は,1 例(W4-109)は直採便,排泄便ともに陽性であり,排 泄便での IC-NV の偽陰性であった.もう 1 例(W4- 121)は両検体ともに RT-PCR 法陰性であり,直採便 での IC-NV の偽陽性と判断された.直採便:陰性,排 泄便:陽性例は 6 例(W4-152,154,201,226,229,
252)あったが,直採便からの RT-PCR 法では 2 例(W 4-152,154)のみが陽性,排泄便からの RT-PCR 法で
ノロウイルス検出キットにおける検体種差の検討 93
平成28年 1 月20日
Table 3 Comparison between diarrheal group and non-diarrheal group
Diarrheal group RT-PCR
Concordance Rate Positive Negative Total
IC-NV
Positive 36 0 36 Positive : 94.7%
Negative 2 18 20 Negative : 100.0%
Total 38 18 56 Total : 96.4%
Non-diarrheal group RT-PCR
Concordance Rate Positive Negative Total
IC-NV
Positive 18 0 18 Positive : 90.0%
Negative 2 21 23 Negative : 100.0%
Total 20 21 41 Total : 95.1%
Table 4 Comparison between fecal specimens and rectal swabs
IC-NV Fecal specimens
Concordance Rate Positive Negative Total
Rectal swabs
Positive 48 2 50 Positive : 88.9%
Negative 6 41 47 Negative : 95.3%
Total 54 43 97 Total : 91.8%
RT-PCR Fecal specimens
Concordance Rate Positive Negative Total
Rectal swabs
Positive 53 0 53 Positive : 91.4%
Negative 5 39 44 Negative : 100.0%
Total 58 39 97 Total : 94.8%
Table 5 Summary of the 11 mismatched cases
No. Age Gender Diarrhea
Rectal swabs Fecal specimens
Nos. of
days* IC-NV** RT-PCR Geno- type
Nos. of
days* IC-NV** RT-PCR Geno- type
W4-109 5 M + 0 + + GII.4 1 − + GII.4
W4-121 2 F + 3 + − − 3 − − −
W4-130 1 M − 0 − − − 0 − + GII.4
W4-152 1 F + 0 − + GII.4 1 + + GII.4
W4-154 1 F − 0 − + GII.4 0 + + GII.4
W4-201 4 F + 0 − − − 1 + + GII.3
W4-226 2 M + 0 − − − 0 + + GII.4
W4-229 1 M + 0 − − − 1 + + GII.4
W4-252 5 M + 0 − − − 1 + + GII.4
W4-262 2 F − 0 − + GII.3 1 − + GII.3
W4-264 3 M + 0 − + GII.4 11 − + GII.4
*The number of days from onset of acute gastroenteritis to specimen collection
**IMMUNOCATCH Norovirus
はすべて陽性であった.IC-NV における直採便と排 泄便間での陽性一致率,陰性一致率,全体一致率はそ れぞれ 88.9%(48/54),95.3%(41/43),91.8%(89/97)
であった.一方,RT-PCR 法の結果が検体種間で乖離 した例は 5 例(W4-130,201,226,229,252)であっ た.すべて直採便では陰性,排泄便では陽性であり,
RT-PCR 法における直採便と排泄便の一致率は,陽性 一 致 率 91.4%(53/58),陰 性 一 致 率 100%(39/39),
全体一致率 94.8%(92/97)であった.各法における 検体種間の一致率については,IC-NV と RT-PCR 法 間に有意差はなく(McNemar 検定 p=0.1797),両方 法において直採便で偽陰性となる傾向が示された.ま
山崎 勉
94
感染症学雑誌 第90巻 第 1 号
た,測定方法間で結果が乖離する検体が 2 例(W4-262,
264)あった.いずれも IC-NV では直採便,排泄便と もに陰性,RT-PCR 法では直採便,排泄便ともに陽性 であり,測定法の違いによる感度差であると推定され た.検体種間または方法間で不一致となった検体の詳 細を解析した.不一致検体に一部重複があったため,
全 11 例の詳細を記した.年齢や性別,下痢症状の有 無,genotype など不一致検体の共通点は見出せなかっ たが,発症から検体採取までの時間を比較すると,直 採便検体は,比較的発病初期に採取されていることが 多く,腸管におけるウイルス量がより少量である可能 性が示唆された(Table 4,5).
今回検討した IC-NV に関して RT-PCR 法を比較対 象とした場合の一致率は,直採便検体,排泄便検体と も 90% 以上であり,臨床的有用性は高いと判断され る.ノロウイルス感染症の経過中には,急性期症状と して嘔吐が主体で,下痢が見られないこともあり,外 来受診の際や入院時には便検体が得られないことも多 い.直採便が適用可能なことは,より迅速な病原診断 および施設内感染防止対策の観点より,臨床的意義が 大きい.直採便と排泄便の間で検出率に若干の不一致 があることを念頭に置き,ノロウイルス感染の診断補 助として用いることが重要である.
本臨床試験の内容は,UMIN 臨床試験登録システム
(http://www.umin.ac.jp/ctr/index-j.htm)に登録・公 開されている(UMIN000020102).
利益相反自己申告:本研究の実施にあたり,栄研化 学株式会社より研究助成を受けた.
文 献
1)国立感染症研究所感染症疫学センター:病原微 生物検出情報(http://www.nih.go.jp/niid/ja/ias r/510-surveillance/iasr/graphs/1532-iasrgv.htm l).
2)国立感染症研究所感染症疫学センター:ノロウ イルス等検出状況(http://www.nih.go.jp/niid/j a/iasr-noro.html).
3)Centers for Disease Control and Prevention:
Updated norovirus outbreak management and disease prevention guidelines. MMWR Recomm Rep 2011;60(RR-3):1―15.
4)Zheng DP, Ando T, Fankhauser RL, Beard RS, Glass RI, Monroe SS:Norovirus classification and proposed strain nomenclature. Virology 2006;346:312―28.
5)田中智之:新規に保険収載された検査法 ノロ ウイルス抗原迅速定性検査.モダンメディア 2012;58:337―41.
6)佐藤裕徳:ヒトノロウイルスの生存戦略.ウイ ルス 2010;60:21―32.
7)本村和嗣,横山 勝,岡智一郎,片山和彦,野 田 衛,田中智之,他:ノロウイルスのゲノム 解析と流行発生のしくみ.感染症誌 2012;86:
563―8.
8)Parra GI, Green KY:Genome of emerging no- rovirus GII. 17, United States, 2014. Emerg In- fect Dis 2015;21:1477―9.
9)Lu J, Sun L, Fang L, Yang F, Mo Y, Lao J,et al.:Gastroenteritis outbreaks caused by norovi- rus GII. 17, Guangdong Province, China, 2014- 2015. Emerg Infect Dis 2015;21:1240―2.
10)田中智之,位田 忍,浅利誠志,藤沢卓爾,鍵 本聖一,牛島廣治,他:ノロウイルス感染と予 防指針.臨とウイルス 2011;39:115―60.
11)国 立 感 染 症 研 究 所:ウ イ ル ス 性 下 痢 症 検 査 マ ニュアル(第 3 版).2003;p. 44―62.
12)Yoda T, Suzuki Y, Yamazaki K, Sakon N, Kanki M, Aoyama I,et al.:Evaluation and application of reverse transcription loop-mediated isother- mal amplification for detection of noroviruses. J Med Virol 2007;79:326―34.
13)鈴木 渉,大廣義幸,塚越博之,木村博一:新 たに開発した生物発光酵素免疫測定法(BLEIA)
によるノロウイルス検出法の評価.感染症誌 2015;89:230―6.
14)山崎 勉,由井郁子,森島直哉,黒木春郎:金 コロイドを用いた新規イムノクロマト法による 便中ノロウイルス検出試薬の有用性.感染症誌 2013;87:27―32.
Comparison of Performance between Stool and Rectal Swab Specimens for the Norovirus Rapid-diagnostic Kit
Tsutomu YAMAZAKI
Wakaba Childrenʼs Clinic〔J.J.A. Inf. D. 90:92〜95, 2016〕
ノロウイルス検出キットにおける検体種差の検討 95
平成28年 1 月20日