HIV 急性感染期の診断における第 4 世代 HIV 迅速検査試薬の性能評価

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平成25年 7 月20日

HIV 急性感染期の診断における第 4 世代 HIV 迅速検査試薬の性能評価

1）大阪府立公衆衛生研究所感染症部ウイルス課，^2）東京都健康安全研究センター微生物部ウイルス研究科，^3）同微生物部

川畑拓也

^１）

長島真美

^２）

貞升健志

^３）

小島洋子

^１）

森治代

^１）

（平成 25 年 4 月 4 日受付）

（平成 25 年 5 月 9 日受理）

Key words : HIV, rapid diagnosis, acute HIV infection, immunochromatography

要旨

Human immunodeficiency virus（HIV）の早期診断は効果的な治療提供と感染拡大阻止のために重要である．HIV の p24 抗原を抗体と同時に検出する第 4 世代検査法は，HIV 急性感染で問題となる抗体陽転化までのウインドウ期を短縮するために有用と考えられる．2008 年 11 月にイムノクロマトグラフィーの原理を応用し迅速性にすぐれた第 4 世代の体外診断用医薬品としてエスプライン HIV Ag ! Ab（富士レビオ）が本邦で承認された．我々はエスプライン HIV Ag! Ab の HIV 急性感染期における検査性能を評価するため，

第 4 世代 ELISA 法，第 3 世代 PA 法，WB 法および核酸増幅法と比較した．25 例の急性感染期患者検体を検査したところ，エスプライン HIV Ag! Ab は 18 例（72％）を陽性と判定し，他の検査は第 4 世代 ELISA 法 25 例（100％），第 3 世代 PA 法 17 例（68％），核酸増幅法 25 例（100％）であった．WB 法では 7 例が陰性，18 例が判定保留であった．エスプライン HIV Ag ! Ab で陽性となった 18 例のうち，16 例（64％）は抗体のみに反応した．抗原に反応したものは 2 例（8％）で，それらのウイルスコピー数は共に 10

⁷

コピー!

mL 以上であった．これは非常に高いレベルのウイルス血症を呈した場合にのみエスプライン HIV Ag! Ab で抗原が検出可能であることを示唆する．以上をまとめると，エスプライン HIV Ag! Ab の急性感染期における検出感度は第 4 世代 ELISA 法よりも低く，第 3 世代 PA 法と同程度であり，急性 HIV 感染診断への応用には十分な検討が必要と思われた．

〔感染症誌 87：431〜434，2013〕

序文

適切な治療を感染者に提供し，Human immunodefi- ciency virus（HIV）感染の拡大を阻止するためには，

より早期の診断が重要である．HIV 感染初期には抗体が陰性の時期，いわゆるウインドウ期があり，早期診断の観点からウインドウ期を短縮できる HIV 検査薬が常に求められてきた．HIV 検査法は改良が重ねられ，現在は第 4 世代と呼ばれる HIV-1 の抗原と HIV-1 と HIV-2 両方の抗体を検出する試薬が主流となっており，検査感度の向上によるウインドウ期の短縮が期待されている．複数の第 4 世代検査試薬が市場に流通している中，本邦で初めて 2008 年 11 月に迅

速・簡便性をうたった体外診断用医薬品が承認された．これはイムノクロマトグラフィーを原理とする「エスプライン HIV Ag! Ab（富士レビオ）」である．本試薬の性能評価に関する報告はいくつかあるが

^{１）〜４）}

，急性感染期の性能に関してはいずれも少数のパネル血清や患者血清を用いて検討したものであり，急性感染期の診断性能に関してはいまだ十分に評価されていない．我々は独自に収集した HIV-1 急性感染期の臨床検体を用い本試薬の性能評価を試みた．

材料と方法

2012 年に東京都立健康安全研究センターと大阪府立公衆衛生研究所の 2 施設に搬入された検体のうち，

急性感染期と推測される 25 検体を対象とした．本稿における急性感染の定義は，WB 法を原理とする確認検査試薬ラブブロット 1（バイオ・ラッド・ジャパン）

原著

別刷請求先：（〒537―0025）大阪市東成区中道 1―3―69 大阪府立公衆衛生研究所感染症部ウイルス課

川畑拓也

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川畑拓也他 432

感染症学雑誌第87巻第 4 号 Table 1 Comparison of HIV testing kits for acute HIV infection

Sample No Espline HIV

4^thG ELISA 3^rdG PA WB Real-time PCR (copies/mL)

Ab Ag

1 ＋ − ＋^a ＋ − 2.8×10^7＊

2 ＋ − ＋^a ＋ − 9.5×10^5＊

3 ＋ − ＋^a ＋ ± 4.4×10^5＊

4 ＋ − ＋^a ＋ ± 2.0×10^5＊

5 ＋ − ＋^a ＋ ± 2.6×10^4＊

6 ＋ − ＋^a ＋ ± 1.3×10^4＊

7 ＋ − ＋^a ＋ ± 6.0×10^3＊

8 ＋ − ＋^a ＋ ± 3.0×10^3＊

9 ＋ − ＋^a ＋ ± 2.1×10^3＊

10 ＋w − ＋^d ＋ ± 2.0×10^7＃

11 ＋w − ＋^d ＋ ± 1.7×10^5＃

12 ＋w − ＋^c ＋ ± 1.4×10^5＃

13 ＋w − ＋^b ＋ ± 9.8×10^4＊

14 ＋w − ＋^a ＋ ± 7.8×10^4＊

15 ＋w − ＋^a ＋ ± 4.3×10^4＊

16 ＋w − ＋^c ＋ ± 7.4×10^3＃

17 − ＋w ＋^d − ± 2.2×10^7＃

18 − ＋w ＋^d − ± 1.0×10^7＃

19 − − ＋^d ＋ − 1.2×10^6＃

20 − − ＋^b ± − 5.6×10^5＊

21 − − ＋^c − ± 1.2×10^6＊

22 − − ＋^d − ± 3.1×10^5＃

23 − − ＋^c − − 2.3×10^5＊

24 − − ＋^b − − 1.9×10^5＊

25 − − ＋^a − − 1.2×10^5＊

4^thG, fourth generation; 3^rdG, third generation.

Espline HIV Ag/Ab (Fujirebio Inc.), ＋ : positive, − : negative, ＋w: weak positive 4^thG ELISA:

aEnzygnost Integral HIV Integral II (Siemens Healthcare Diagnostics), ＋ : positive

bGenscreen ULTRA HIV Ag-AB (Bio-Rad Laboratories), ＋ : positive

cVIDAS HIV Duo II (bioMérieux Clinical Diagnostics), ＋ : positive

dArchitect HIV Ag/Ab Combo (Abbott Diagnostics), ＋ : positive

3^rdG PA: Genedia HIV-1/2 mix PA (Fujirebio Inc.), ＋ : positive, − : negative, ± : indeterminate WB: New LAV Blot I (Bio-Rad Laboratories), − : negative, ± : indeterminate

Real-time PCR:

＊COBAS TaqMan HIV-I version 2.0 (Roche Diagnostics)

＃KK-TaqMan⁶⁾

で陰性あるいは判定保留だが，PCR を原理とする核酸増幅検査試薬コバス TaqMan HIV-1「オート」v2.0

（ロシュ・ダイアグノスティックス）または KK- TaqMan 法

^５）^６）

で HIV-1 陽性と判定された検体である．

今回用いた 25 例のうち，WB 法では 7 例が陰性，18 例が判定保留であった．

エスプライン HIV Ag! Ab の他には，ELISA 法を原理とする第 4 世代検査試薬としてエンザイグノスト HIV インテグラル II（シーメンスヘルスケア・ダイアグノステックス），ジェンスクリーン HIV Ag-Ab ULT（バイオ・ラッド・ジャパン），バイダスアッセイキット HIV デュオ II（シスメックス・ビオメリュー），アーキテクト・HIV Ag! Ab コンボアッセイ（アボット・ジャパン）のいずれかを用いた．第 3 世代検査試薬としてジェネディア HIV-1 ! 2 ミックス PA（富士レビオ）を用いて検査した．

本研究は，東京都健康安全研究センター倫理委員会の承認（承認番号：24 健研健 1014 号），および大阪府立公衆衛生研究所倫理審査委員会の承認（申請番号：1810―4）を得て行った．

結果

エスプライン HIV Ag ! Ab で陽性となったものは 25 例中 18 例（72％）であった（Table 1）．陽性となった 18 例中，抗原と抗体の両方を検出した例は無く，16 例（64％）は抗体を，2 例（8％）は抗原を検出した．

抗体に反応した 7 例と抗原に反応した 2 例は発色の程度は弱かった．エスプライン HIV Ag ! Ab で陽性となった 18 例の平均ウイルスコピー数は 4.5×10

⁶

コピー! mL，陰性となった 7 例の平均は 5.4×10

⁵

コピー

! mL であり，これらに有意な差を認めなかった．エ

スプライン HIV Ag ! Ab で抗原が反応した 2 例は共に

ウイルスコピー数が 10

⁷

コピー! mL 以上であった．こ

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第 4 世代 HIV 迅速検査試薬の性能評価 433

平成25年 7 月20日

れは，他の検体と比較して有意に高かった（p＜0.05，

Studentʼs t-test，two-tailed）．エスプライン HIV Ag

! Ab で抗体が陽性となった例と WB 法で判定保留となった例は必ずしも一致しなかった．

ELISA 法を原理とする第 4 世代検査試薬では今回検討した 25 例すべて（100％）が陽性となり，これと比較したエスプライン HIV Ag ! Ab の感度は 18 ! 25×

100＝72.0％であった．

第 3 世代とされる PA 法では 17 例（68％）が陽性となり，エスプライン HIV Ag! Ab と PA 法の陽性一致率は 17 ! 18×100＝94.4％であった．エスプライン HIV Ag! Ab で抗原が反応した 2 例は PA 法で陰性であった．一方，エスプライン HIV Ag! Ab で陰性となった検体のうち，PA 法で陽性となったものが 1 例，判定保留が 1 例あった．

考察

今回我々は実際の臨床上で診断時に問題となる急性感染期の HIV-1 陽性検体 25 例を対象に，エスプライン HIV Ag! Ab と各種検査試薬の検査結果を比較検討した．今回の検討では，エスプライン HIV Ag ! Ab の検出率は第 3 世代とされる PA 法とほぼ同程度の結果であり，ELISA 法を用いた第 4 世代のスクリーニング検査試薬が 100％の検出率であったことを考えると検出感度は物足りない結果であった．ウイルスコピー数が 10

⁷

コピー ! mL 以上の 4 例のうち，エスプライン HIV Ag! Ab で抗原が陽性となったのは 2 例であった．この原因は，キットに含まれる抗原を検出する抗体試薬の特異性によるものか，感染者の抗体が抗原と複合体を形成することにより抗体試薬が認識する抗原エピトープが被覆された可能性などが考えられる．

エスプライン HIV Ag! Ab で陰性であった検体のウイルスコピー数の最大値が 1.2×10

⁶

コピー! mL であったことから，概ね 10

⁶

コピー! mL 相当量を超える P24 抗原がなければエスプライン HIV Ag ! Ab では検出できないと思われた．

今回の我々の検討では，エスプライン HIV Ag! Ab の HIV-1 急性感染期検体の検出率は抗原が 8％，抗体が 64％であったが，海外で第 4 世代迅速検査試薬として普及している Alere Determine HIV-1! 2 Ag! Ab Combo（アリーアメディカル，国内未承認）の HIV- 1 急性感染期検体の検出率は抗原が 29.4％，抗体が 58.8％と報告されている

^７）

．我々の結果と比較すると高い抗原検出率であるが，抗原が検出された検体 5 例中 4 例でウイルスコピー数が 10

⁷

コピー! mL 以上であり，抗原検出率の差は使用した検体のウイルスコピー数の違いによるものと考えられる．一方，HIV-1 急性

感染期検体の抗原検出率が 10％（3! 30）と我々の結果と同程度の報告もあり

^８）

，両試薬における抗原検出の性能はほぼ同等と思われる．

エスプライン HIV Ag! Ab で抗体が陰性であるにもかかわらず WB 法で反応があり判定保留となった検体が 4 例あった．この原因は，感染者の抗 HIV 抗体がエスプライン HIV Ag! Ab に使用されているリコンビナント抗原に反応しなかったが WB 法の抗原には反応したか，WB 法で検出した反応が非特異的なものである可能性が考えられる．

以上のことから，エスプライン HIV Ag ! Ab を即日検査に限定して抗体検査スクリーニング試薬として使用する上では問題は少ないが，HIV 急性感染期検体の検出をより広くカバー出来る検査試薬と位置づけて HIV スクリーニング検査に使用することについては慎重に検討した方がよいと思われた．

利益相反自己申告：申告すべきものなし

文献

1）嶋貴子：新規迅速検査試薬の性能評価．厚生労働科学研究費補助金エイズ対策研究事業 HIV 検査相談機会の拡大と質的充実に関する研究平成 18 年度研究報告書．2007；p. 228―36.

2）関口仁，綾部麻香，太田敦美，石橋みどり：HIV 第 4 世代の迅速キット「エスプライン HIV Ag!

Ab」の性能評価．医学と薬学 2010；63：673―

80.

3）吉岡範，出口松夫，鍵田正智，喜多美文，森恵子，塚本寛子，他：イムノクロマト法を原理とする「エスプライン HIV Ag!Ab」の基礎的検討．日本臨床検査自動化学会会誌 2010；35：

561.

4）桜庭尚哉，戸上陽子：ルミパルス Presto II を用いた HIV Ag!Ab 同時検出試薬の基礎性能評価．

医学と薬学 2011；65：663―72.

5）近藤真規子：HIV-1 RNA 定量法（KK-TaqMan 法）．国立感染症研究所病原体検出マニュアルエイズ!HIV 感染症編．2011；p. 23―6.

6）Kondo M, Sudo K, Tanaka R, Sano T, Sagara H, Iwamuro S,et al.：Quantitation of HIV-1 group M proviral DNA using TaqMan MGB real-time PCR. J Virol Methods 2009；157：141―6.

7）Faraoni S, Rocchetti A, Gotta F, Ruggiero T, Orofino G, Bonora S,et al.：Evaluation of a rapid antigen and antibody combination test in acute HIV infection. J Clin Virol 2013；57：84―

7.

8）Brauer M, De Villiers JC, Mayaphi SH：Evalu- ation of the Determine fourth generation HIV rapid assay. J Virol Methods 2013；189：180―

3.

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感染症学雑誌第87巻第 4 号

Evaluation of an Immunochromatographic Fourth Generation Test for the

Rapid Diagnosis of Acute HIV Infection

Takuya KAWAHATA

^１）

, Mami NAGASHIMA

^２）

, Kenji SADAMASU

^３）

, Yoko KOJIMA

^１）

& Haruyo MORI

^１）

1)Division of virology, Department of Infectious Diseases, Osaka Prefectural Institute of Public Health,

２）Division of virology, Department of Microbiology and^３）Department of Microbiology, Tokyo Metropolitan Institute of Public Health

The early diagnosis of human immunodeficiency virus (HIV) infection is important to provide effective antiviral treatment and to prevent transmission of HIV. One of the key issues to achieve this goal is to shorten the so-called “diagnostic window period” when the humoral immune response toward the virus is not fully developed during the acute phase of HIV-1 infection. In 2008, the Espline HIV Ag! Ab test kit (E4G, Fujirebio Inc. Japan) was marketed in Japan belonging to the fourth generation of HIV test kits character- ized by its ability to detect both viral antigens (Ag) and anti-HIV-1! 2 antibodies (Ab). E4G is the first and only fourth generation immunochromatographic HIV test kit approved in Japan at present. To evaluate its performance to diagnose acute HIV infection (AHI), E4G was compared with fourth generation Ag ! Ab ELISA test kits, a third generation PA test kit, WB and real-time PCR for the testing of 25 AHI clinical specimens. E4G detected HIV infection in 18! 25 specimens (sensitivity : 72.0％), of which the viral Ag was detected in only 2 specimens (8.0％) bearing a viral load＞10 million copies! mL. No spesimens were simulta- neously reactive to both Ag and Ab against HIV. The third generation PA achieved a positive score of 17!

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