先日、釣りバカを地で行く
旧知の友人から
突然の連絡がありました。
彼曰く・・・
知り合いが
新型コロナウイルスの
ＰＣＲ検査を受けることになった。
ＰＣＲ、ＰＣＲって、
毎日、言葉だけは聞いているけれど、
ＰＣＲが何者なのか、
ネットで調べても
専門的すぎて、よくわからない。
しかも、ＰＣＲは、
やれ信頼性が低いとか
いやいや、
もっとＰＣＲ検査をやるべきだとか
評論家は、みんな
好き勝手なことを言ってるけど、
本当のところがわからなくて
困っているんだ。
たしか、
オマエの大学時代の専門は
分子生物学だったよな。
オレにもわかるように
ＰＣＲのことを教えてくれよ！
・・・と。
彼から、釣り以外の用件で
僕に連絡が来るなんてことは、
ここ２０年来なかったこと。
そりゃ分子生物学の単位は
はるか昔に取ったかもしれないけど
専門なんかじゃないし、
いったい、いつの話をしてるんだよと
しばし狼狽するわたくし・・・。
でも、さすがに
のっぴきならない様子の彼を
完全スルーするわけにもいかず、
湖の釣りを引き合いに出しながら
恐る恐る僕なりに
ＰＣＲを解説してみたわけです。
すると・・・
いつもは、とっても
ものわかりがよろしくない彼が、
僕の話に素直に耳を傾けている。
ほー、なるほど。
最近、ＰＣＲって言葉を
聞かない日はなくなったけれど、
ＰＣＲが何なのかがよくわからず
なんとなく不安に思っている人が
結構いるんじゃないかと
ふと気づいたわけです。
そこで、このブログでも、
ＰＣＲについて、
簡単な釣り人的解説を
掲載してみることにしました。
解説をはじめる前に、
ちょっとした前置きを。
ここに掲載する資料は
つい先日、
僕が仕事用につくったパワポのデータを
テキトーに
カスタマイズして作成したものです。
なので、とてもじゃないけど
精巧なつくりの資料とは言えないので、
その点はどうかご容赦を！
もうひとつ、
ウイルス検査には、
ＰＣＲのような
遺伝子レベルの検査のほかに、
タンパク質レベルの検査や
ウイルスそのものを
調べる検査もあります。
もし、科学的にＰＣＲを説明するなら、
釣り人的な部分も
遺伝子レベルで説明しないと
いけなくなっちゃうのだけれど、
それじゃあ、
このブログに掲載する意味がない。
ということで、
大胆にも、専門家的見地を
半ば無視するような建付けの
ゆるゆる資料となっていますので、
その点も、ご容赦ください。
では、ここからは
釣り人的視座から
ＰＣＲをゆる～く
解説していきたいと思います。
なお、便宜的に
新型コロナウイルスCOVID-19を
ブラウントラウトに例えて
説明していくことになります。
ブラウンさん、
ツライ役回りを与えてゴメンナサイ。
では、まず図１をご覧ください。
図１_COVID-19 陽性モデル
実際のＰＣＲ検査では、
Ａさんの唾液（正確には咽頭拭い液）を
サンプリングして
ＰＣＲキットに注入し、
その中にCOVID-19があるかどうかを
調べることになります。
それを釣り人的に説明すると、
Ａさんの養魚場に水路を繋ぎ、
湖に入ってきた
ブラウントラウトだけを狙って
ルアーをキャストする
イメージになります。
もし、Ａさんの養魚場に
たくさんのブラウントラウトが
泳いでいたとしたら、
一定数の魚は
水路を伝って湖に泳ぎ出ていくはずです。
そこに、
ブラウントラウトだけが反応する
ルアーを何回もキャストしていれば、
いずれヒットする可能性は
高いと言えるでしょう。
ＰＣＲ検査も同様で
検査キットの中に
COVID-19に特異的な遺伝子にだけ
反応する試薬を投入するので、
もし、キット中に
COVID-19が存在すれば
高い確率で
反応を起こす（ヒットする）ことに
なるわけです。
ところが、
通常のＰＣＲ検査の感度では、
１尾や２尾のブラウントラウトを
ヒットさせただけでは、
その魚が、本当に
ブラウントラウトであったかどうかを
判定できないわけです。
そこで、連鎖的な反応を
人工的に起こして
一気にブラウントラウトを増殖させ
検出可能なレベルの量まで増やす。
この工程がまさに「ＰＣＲ」
Polymerase
Chain
Reaction
であり、日本語に置き換えると、
「ポリメラーゼ連鎖反応」
ということになります。
図１に示したＣＡＳＥ１では、
実際にブラウントラウトがキャッチされ、
検知可能なレベルにまで
増殖することに成功したので、
結果は「ＰＣＲ陽性」、
すなわち「COVID-19陽性」
ということになるわけですね。
続いて、図２では
COVID-19陰性モデルを示してみます。
図２_COVID-19_陰性モデル
図の見方はすべて同じなので、
ここからは説明を簡略化しますが
そこは、ご容赦ください。
ＣＡＳＥ２では、
そもそもＢさんの養魚場に
ブラウントラウトがいないので、
養魚場と湖を
水路で繋いでみたところで
湖でブラウントラウトが
釣れるはずはありません。
釣果がゼロなのだから、
いくら連鎖反応を起こそうとしても
ゼロはやっぱりゼロ。
だから、結果は「ＰＣＲ陰性」、
すなわち「COVID-19陰性」
ということになるわけですね。
どうでしょう、
ここまでは
さほど難しい話ではないですよね。
ではでは、ここからが
ＰＣＲの精度が低いと言われる原因と
リンクする内容になりますので、
もうしばらく
お付き合いいただければと思います。
それでは、
ここで図３-1をご覧ください。
図３-1_COVID-19 偽陰性モデル１
これが、「COVID-19偽陰性」
と呼ばれるケースの
ひとつのモデルになります。
「偽陰性」とは、
読んで字のごとく
「偽の陰性」という意味で、
本当はウイルスが体内に存在するのに
検査結果が
「陰性」と出てしまうことを言います。
図の左側を
見ていただくとわかるのですが
Ｃさんの養魚場には
ブラウントラウトが泳いでいるものの、
その数が少ない。
そのため、養魚場と湖を
水路でつないでも
ブラウントラウトが
湖に泳ぎ出ていかないことも
当然、起こりえますよね。
そうすると、
湖でブラウントラウトが
釣れることはないわけだから、
ＣＡＳＥ２の時と同様、
結果は「ＰＣＲ陰性」、
すなわち「COVID-19陰性」
ということになるわけです。
要は、Ｃさんの唾液には
COVID-19が存在するのだけれど
その数が少なかったり、
他のウイルス量が多かったりして
サンプリング時に
うまく採取されなかったため
結果的に「陰性」と
判断されてしまったということ。
これは、ＰＣＲには限らず
一般的な検査でも
往々にして起こる現象なのですが、
COVID-19のＰＣＲ検査では、
より顕著な課題に
なっているのかもしれませんね。
図３-2_COVID-19 偽陰性モデル２
図３-2は、
ＰＣＲ検査で偽陰性が出る
もうひとつのパターンを示したものです。
先ほどのＣＡＳＥ３-1は、
そもそも、ブラウントラウトが
養魚場から湖へと
泳ぎ出さないパターンでしたが、
このＣＡＳＥ３-2では、
数は少ないものの
ブラウントラウトが
ちゃんと湖に泳ぎだしています。
ただ、あまりに魚影が薄いので
がんばってみたけれど、
結果的に、ヒットには
持ち込めなかったというわけですね。
なので、
結果は「ＰＣＲ陰性」、
すなわち「COVID-19陰性」。
要は、Ｃさんの唾液には
COVID-19が存在するのだけれど
その数が少なく、
うまくサンプリングまではできたものの、
検査試薬と出逢うまでには至らず、
結果的に「陰性」と
判断されてしまったということになります。
一般的に言って「偽陰性」は
検査サンプルの中にある
目的のウイルス量が
少ない時に起こりがちな現象と
捉えてもらうと
わかりやすいと思います。
図３-3_COVID-19 ギリギリ陽性モデル
さて、上記の図３-3で示した
ＣＡＳＥ３-3モデルは、
先ほどのＣＡＳＥ３-2モデルと
状況は同じなのだけれども、
たまたま運がよかったのか、
それとも釣り人の腕がよかったのか、
見事、ブラウントラウトが
キャッチされたことを表すものになります。
このモデルでは、
ベースとなる魚を
無事キャッチすることができたので、
連鎖反応が起こり、
Ｃさんは、COVID-19陽性であるという
正しい結果を導き出しました。
ただ、これが
紙一重の結果であるということは
皆さんにも
十分ご理解いただけるかなと思います。
そう、もう一度検査をやったら、
「偽陰性」になる可能性が
それなりにあるんじゃないかと。
このような現象が
しばしば起こるのも
ＰＣＲ検査の
ひとつの特徴だったりするんですね。
２回の検査で
COVID-19陰性となって
ようやく退院できた患者さんが
その後、再び、
陽性になったというニュースを
たびたび耳にしますが、
それは、おそらく検査結果が
「偽陰性」と「陽性」を
行ったり来たりしていると
考えるのが自然かなと思うわけです。
どうでしょう、
ここまでの解説で、
今までよりもＰＣＲのことが
わかってきたような気がしますか？
そうであったら、
とってもうれしいですね。
最後にもうひとつ、
「偽陽性」についても
触れておくことにしましょう。
図４_COVID-19 偽陽性モデル
図４で示すＣＡＳＥ４は、
「COVID-19偽陽性」
と呼ばれるケースのモデルになります。
「偽陽性」とは、
文字どおり「偽陰性」の逆で
「偽の陽性」という意味で、
本当はウイルスが体内に存在しないのに
検査結果が
「陽性」と出てしまうことを言います。
上記のＣＡＳＥ４では、
Ｄさんの養魚場に
ブラウントラウトはいませんので、
養魚場と湖を水路でつないだところで、
本来的に湖でブラウントラウトが
釣れるはずはありません。
ところが、
検査担当者が誤って
Ａさんの養魚場と
Ｄさん用の湖を繋いでしまった。
すると、Ａさんの養魚場には
もともと多くのブラウントラウトが
泳いでいましたから、
その一部が湖に泳ぎ出たところ
待ってましたとばかりに
釣り人にルアーで仕留められて
しまったというわけです。
ブラウントラウトが
キャッチされてしまった以上、
正常に連鎖反応が起こり、
判定は、「ＰＣＲ陽性」、
すなわち「COVID-19陽性」。
こうして、
本当は新型コロナウイルスに
感染していないＤさんが、
感染者とされてしまったわけですね。
このように、
ＰＣＲ検査で発生する「偽陽性」は、
その大部分が
人為的なミスによって
発生するものと考えていいでしょう。
実際に、愛知県では同種の事案が発生し、
対応に追われる場面も
メディアで取り上げられていましたね。
ただ、人が検査を行う以上は、
こうしたミスは
現実に起こりうるもの。
私も学生実験の際、
「偽陽性」を出した黒歴史を持つので、
検査に１００％の
正確性を担保できないことは
よくわかります。
メディアは批判的にしか報じませんが、
ＰＣＲ検査というのは
もともとそういう性格のものであると
理解してもらう方がいいのかなと
個人的には思います。
すみません、
「簡単に」とか言っておきながら、
だいぶ長くなってしまいました。
いつも釣りのネタばっかりじゃ
社会貢献にもなんにもなっていないので、
今日は、ゆるゆるながらも
ちゃんと記事を書いたつもりです。
ホント、少しでも
皆さんの参考になったらうれしいな。