新型コロナウイルス(COVID-19)で有名になったPCRってどんな検査?

検査科

新型コロナウイルス(COVID-19)で知名度急上昇のPCR検査って?
どんな仕組みで何を見ているの?

PCR検査って、誰がどこで検査しているの?
PCR検査って何?
様々な疑問が多いと思います。

PCR検査って、誰がどこで検査しているの?

PCR検査は臨床検査技師が検査しています。

新型コロナウイルス感染が拡大する中、発熱や味覚障害などの症状がある、肺炎症状がある等々で一刻も早くPCR検査を行って欲しいと思われる場合が少なくないと思います。
日本国内では医師が必要と判断した場合にPCR検査が依頼されるというのが主流です。
実施機関は帰国者・接触者外来等都道府県等が指定する医療機関となりますが、一部地域では、地域医師会等の協力を得て「地域外来・検査センター」を設置し、集中的に検査を実施しています。(*みどり病院でPCR検査は行っておりません)

PCR検査って何?

PCR法、正式にはPolymerase Chain Reaction 法と言います。
1983年にMullis博士がPCRの基本となるin vitroでターゲットDNA配列を特異的に増幅させる技術を発見、1993年にはノーベル化学賞も受賞しました。
このPCR法により生化学反応では解析不可能な低濃度のターゲット核酸から数ミリグラムのDNAを増幅することが可能となりました。

専門的になりますが遺伝子増幅の流れを簡単に示します。

PCRサイクルの手順

1.検体の中から増幅するDNAを抽出する。
2. 熱変性
加熱(通常90℃以上)によりテンプレートの二重らせんのDNAが分かれて1本鎖になる。

3. プライマー結合
40~65℃に温度を下げると1本鎖のプライマーと呼ばれる合成DNAがターゲット配列に特異的に結合する。 (PCRの目的はターゲットDNA鎖全体の複製ではなく対象となる生命体に特有な約100~35,000塩基対のターゲット配列を複製すること)

4. 合成反応
プライマーを相補的なDNA配列に結合させた後、72℃に温度を上げると新たなDNA分子の合成が始まる(DNA合成は常にプライマーの3‘(プライム)末端から始まり、5’から3‘方向へのみ伸長するため、1本鎖DNAテンプテートからプライマーを開始点とする相補的な2本鎖のDNA分子が効率よく合成される)

5.サイクルの終了後、オリジナルのターゲットと同一の配列を持つ新しいDNA鎖が2本合成できる。

6.一連のステップを適切な回数(30-40サイクル)繰り返すことで指数関数的にDNA増幅が可能となる。(数時間で 100 万倍に増幅できます)

*対象がRNAの場合でも逆転写反応によりいったんDNAにすることで増幅が可能(RT-PCR)
新型コロナウイルスはRNAウイルスです。

なんともミクロの世界の出来事を温度を上げたり下げたりしながら増幅させる作業を終始ほんの少しのミスもなく行っていく必要があるのです・・・・

検査時の注意点は?

PCR検査には、専用の設備が不可欠!

細菌やウイルスを扱うための特別の検査室で対象のDNA以外の核酸の混入を防ぐことが重要です。エアゾルにより混入したものが増幅されてしまい偽陽性や偽陰性などの誤った結果を招く危険を回避する必要があるからです。

専用の検査室には、核酸抽出、DNA増幅、検出などを行う分析機器はもちろん、クリーンベンチと呼ばれる空気中や周囲のゴミ、ちり、ホコリ等が作業対象物に付着、あるいは混入しないように管理された囲いのついた作業台も必要です。
またフィルタ付きピペットチップを使用し、ゴム手袋を頻繁に取り換え、試薬も使用する度に使い捨てにするなどの対策も必要となります。

そして分析のための場所、機器はもちろん、コンタミネーションを防ぎつつ迅速に正確な結果を出すためには臨床検査技師の熟練の技が必要となるわけです。

少し古いデータですが2016年の日本の臨床検査技師数は64,080人でした。
そのなかでPCR検査が出来る検査技師は限られています。
検査可能な施設で時間に追われながらも全国でPCR検査に尽力してくれている
臨床検査技師の仲間にエールを!!

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