May 6, 2020
Interpreting Diagnostic Tests for SARS-CoV-2
Nandini Sethuraman, et al.
JAMA. Published online May 6, 2020. doi:10.1001/jama.2020.8259
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2765837
推定時間間隔およびウイルス検出率は、いくつかの発表された報告書から得られたデータに基づいている。研究間で値にばらつきがあるため、推定時間間隔は近似値と考えるべきであり、SARS-CoV-2感染の検出確率は定性的に示されている。SARS-CoV-2は重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2を示す；PCRはポリメラーゼ連鎖反応。
a 曝露時から積極的にフォローアップを行った場合にのみ検出される。
b 鼻咽頭スワブのPCRでは陽性よりも陰性の可能性が高い。
【RT-PCRによるウィルスRNA検出】
これまでのところ、COVID-19の診断のために最も一般的に使用され、信頼性の高い検査は、鼻咽頭スワブまたは喉スワブまたはより最近では唾液を含む他の上気道検体を用いて実施されるRT-PCR検査であった。様々なRNA遺伝子ターゲットが異なる製造業者によって使用されており、ほとんどの試験は、エンベロープ（env）、ヌクレオカプシド（N）、スパイク（S）、RNA依存性RNAポリメラーゼ（RdRp）、およびORF1遺伝子のうちの1つ以上を標的としている。個々の遺伝子に対する検査の感度は、RdRp-SARSr（Charité）プライマープローブを除き、比較研究によれば同等であるが、逆プライマーのミスマッチが原因と思われる感度がやや低い。
症候性COVID-19感染者のほとんどでは、鼻咽頭スワブ中のウイルスRNAは、サイクル閾値（Ct）で測定されるように、症状が出てから早ければ1日目に検出可能となり、症状が出てから1週間以内にピークを迎える。Ctは蛍光シグナルを生成するのに必要な複製サイクル数であり、Ct値が低いほどウイルスRNAの負荷が高いことを示します。Ct値が40未満の場合は臨床的にPCR陽性と報告されています。この陽性は3週目までに低下し始め、その後は検出不能となります。しかし、重症の入院患者のCt値は軽症例のCt値よりも低く、PCR陽性は発症後3週間を超えても持続することがありますが、ほとんどの軽症例では陰性の結果が得られます。
いくつかの症例では、最初の陽性検査から6週目以降もRT-PCRによってウイルスRNAが検出されています。いくつかのケースでは、最初の陽性検査の後、6 週目以降も RT-PCR でウイルス RNA が検出されています。また、24 時間間隔で 2 回連続して陰性の PCR 検査を行った後に陽性となったケースも報告されています。これが検査ミスなのか、再感染なのか、再活性化なのかは不明です。
人の患者を対象とした研究では、培養でウイルスを分離しようとしたところ、発症から8日目以降は成功しませんでしたが、これは最初の1週間以降の感染力の低下と相関しています。これが、米国疾病対策予防センター（CDC）の「症状別戦略」が、「解熱剤を使用せずに解熱し、呼吸器症状（咳、息切れなど）が改善したと定義される回復から少なくとも3日（72時間）が経過し、症状が最初に現れてから少なくとも10日が経過していれば、医療従事者は職場に復帰できるとしている理由の一部です」。
経鼻咽頭スワブ以外の検体では、PCR陽性のタイムラインが異なる。 ある研究では、便中の PCR 陽性は 96 人中 55 人（57%）の感染患者で観察され、鼻咽頭スワブが陰性であった後も便中では中央値で 4 日から 11 日間陽性であったが、臨床重症度とは無関係であった 。
COVID-19感染が確認された205人の患者を対象とした研究では、RT-PCR陽性率は気管支肺胞ラベージ検体（93％）で最も高く、次いで喀痰（72％）、鼻腔スワブ（63％）、咽頭スワブ（32％）であった 。プライマー設計がSARS-CoV-2のゲノム配列に特異的であるため、ほとんどのRT-PCR検査の特異度は100％であった。技術的なエラーや試薬の汚染により、時折偽陽性の結果が出ることがあります。
【SARS-CoV-2抗体検出】
COVID-19感染は、SARS-CoV-2感染に対する宿主免疫応答を測定することによって間接的に検出することもできる。血清学的診断は、発症後 2 週間を超えて遅れて発症する可能性のある軽症から中等症の患者にとって特に重要である。また、血清学的診断は、地域社会におけるCOVID-19の程度を理解し、免疫があり、感染から「既に防御」されている可能性のある個人を特定するための重要なツールになりつつある。
最も感度が高く、最も早い血清学的マーカーは総抗体であり、その値は症状発症2週目から上昇し始めます 。IgMおよびIgG ELISAでは、早くても症状発症後4日目から陽性であることが確認されていますが、症状発症2週目と3週目にはより高い値が得られます。
9 140名の患者を対象とした研究では、ヌクレオカプシド（NC）抗原を対象としたPCRとIgM ELISAの複合感度は98.6%であったのに対し、単一PCR検査では51.9%であった。発病後5.5日目以降の陽性率はIgMよりも定量PCRの方が高かったが、IgM ELISAでは5.5日目以降の陽性率が高かった10。
ELISA ベースの IgM および IgG 抗体検査は COVID-19 の診断に対して 95% 以上の特異度を有しています。ELISAベースのIgMおよびIgG抗体検査はCOVID-19の診断に95％以上の特異度を示しています。典型的には、抗体の大部分は、ウイルスの最も豊富なタンパク質であるNCに対して産生される。したがって、NCに対する抗体を検出する検査が最も感度が高い。しかし、Ｓ（ＲＢＤ-Ｓ）タンパク質の受容体結合ドメインは宿主付着タンパク質であり、ＲＢＤ-Ｓに対する抗体はより特異的であり、中和性であると予想される。したがって、IgGおよびIgMの検出に片方または両方の抗原を使用することで、高感度が得られるだろう7 。しかしながら、抗体はSARS-CoVや他のコロナウイルスと交差反応性を有する可能性がある。
抗体を検出するための迅速なポイントオブケア検査は広く開発され、販売されているが、品質にはばらつきがある。多くのメーカーは使用する抗原の性質を明らかにしていません。これらの検査は純粋に定性的なものであり、SARS-CoV-2抗体の有無を示すことしかできません。中和抗体の存在は、plaque reduction neutralization testによってのみ確認することができる。しかしながら、ELISAで検出された高濃度のIgG抗体は中和抗体と正の相関があることが示されています 。
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