【新型コロナ】息を用いた検査法を開発 呼気オミックスによる呼気医療に期待 東北大と島津製作所

 東北大学は、島津製作所との共同研究により、自然に吐く息(呼気)をサンプル(試料)とする「呼気オミックス」による、新型コロナウイルス検査法の開発に成功したと発表した。
呼気を用いた無侵襲呼気オミックス解析法による検査システム
 東北大学大学院医学系研究科および加齢医学研究所は、島津製作所との共同研究により、「新型コロナウイルス対策に向けた呼気オミックス解析システム」開発に取り組んでいる。

 呼気オミックスは、呼気の中に存在するウイルスや、生体由来のタンパク質、代謝物を解析する技術。呼気医療は今後、新型コロナ対策のみならず、個別化医療、遠隔・在宅健康診断、各種疾病の診断・治療・未病予防などへの応用が検討されている。

 新型コロナウイルスの迅速かつ高感度・高精度な診断、病期・病状の評価、重症化のリスク判定、予後・合併症の予測と診断などを下す検査法が必要とされており、呼気オミックスによる検査システムは期待されている。

 オミックスは、代謝物やタンパク質などの生体分子を網羅的に解析する技術で、鼻腔・咽頭ぬぐい液、唾液、血液、尿、糞便などのサンプル形態は限定されない。呼気オミックスでは、吐いた息を採取し、エアロゾル中のウイルスタンパク質・ゲノムと同時に被験者由来の炎症メディエータやエネルギー代謝物を効率良くかつ回収し解析を行う。

 東北大学などが開発したのは、従来の鼻や口(咽頭)からの試料採取・検査システムに替わる、自然に吐く息(呼気)を用いた無侵襲呼気オミックス解析法による検査システム。

 この解析法では、試料採取を簡便にするほか、多面的な解析結果が得られる。また、さまざまな感染症対策としても有効なほか、心血管・肺疾患、生活習慣病、動脈硬化、糖尿病などの代謝性疾患、がんなどの診断や健康管理、未病予防にも応用できるという。

 研究は、本年度文部科学省第1次補正予算による新型コロナ感染対策事業の支援を受けて実施された。また、東北大学が島津製作所と共同開発した基本技術の社会実装に向けて、内閣官房AIシミュレーション事業の予算による応用研究を行っている。

出典:東北大学、2020年
感染の有無だけでなく、病期・病状の評価、重症化のリスク判定も
 東北大学は5月に同大学医学部内に「呼気オミックス研究センター」を設置し、新型コロナウイルス診断法を開発してきた。呼気オミックスは、主として質量分析装置を用いたエアロゾルの精密分析の手法で行う。

 質量分析装置は、試料をイオンに変換し、質量でふるい分けることによって、試料に含まれる成分の同定と定量を行う。タンパク質をはじめとするさまざまな生体分子を分析でき、一度に多数の成分を分析できるのが特長だ。

 同大学が開発した高性能呼気エアロゾル回収装置を用いると、5分間の安静時呼吸で、1mL程度の呼気凝縮液を、被験者自身の操作により得られる。

 呼気凝縮液は、呼気を冷却凝縮し採取した液状サンプルで、ウイルスタンパク質・ゲノムRNA、生体由来の代謝物が含まれている。

 この手法は「被験者への無侵襲性」「得られる情報の豊富さ」が長所で、自宅で呼気を収集できるようになれば、感染拡大の主要因となる無症状感染者・軽症者の早期特定、発症と重症化の早期予測と予防に有用な検査体制の構築が可能になる。

 呼気オミックスでは、新型コロナウイルス感染の有無だけでなく、病期・病状の評価、重症化のリスク判定、予後・合併症の予測につながる情報も取得可能だという。

 新型コロナウイルス以外の新型ウイルスにも対応でき、複数ウイルスの同時測定も可能なため、コロナ収束後も感染症対策に役立つとしている。

呼気医療による個別化未来型医療の確立

出典:東北大学、2020年

東北大学大学院医学系研究科環境医学分野
東北大学産学連携機構
[Terahata]

関連ニュース

2020年11月20日
糖尿病治療薬「インクレチン関連薬」が血糖値を改善させるメカニズムを解明 膵臓β細胞のシグナル変換が作用を決める 神戸大学
2020年11月20日
歯周病菌が骨格筋の代謝異常を引き起こす 糖尿病やサルコペニアの悪化にも寄与 東京医科歯科大
2020年11月20日
【新型コロナ】SARS-CoV-2のスパイクタンパク質をブロックして感染を阻止 高い中和活性のあるタンパク質製剤の開発へ 大阪大学など
2020年11月19日
【新型コロナ】COVID-19は短期間の変異で感染力がアップ 現在流行中のD614Gウイルスは感染効率がより高い 東大医科学研究所
2020年11月19日
【新型コロナ】抗菌技術「Hydro Ag+」を活用した環境清拭材が新型コロナウイルスの感染を抑制 富士フイルム
2020年11月18日
寄生虫が1型糖尿病の発症を抑える仕組みを解明 腸内菌が分泌する糖がT細胞を誘導 自己免疫疾患の予防・治療に新たな光
2020年11月18日
患者が亡くなる前の医療や療養についての全国調査結果 「医療には満足しているが、つらい気持ちや負担感も大きい」 がん研究センター
2020年11月18日
新型コロナとA/B型インフルエンザのウイルスを同時に検出する検査薬が保険適用 インフルエンザ流行期に備えて ロシュ
2020年11月13日
左室駆出率が低下した心不全患者でSGLT2阻害薬「ジャディアンス」が慢性腎臓病の有無を問わず心および腎アウトカムを改善
2020年11月13日
【新型コロナ】感染対策の意識を高めるのは「自己決定」 周囲の視線を気にし過ぎると社会的混乱に 日本人の「恐怖感」を調査

関連コンテンツ

編集部注:
  • 海外での研究を扱ったニュース記事には、国内での承認内容とは異なる薬剤の成績が含まれています。
  • 2012年4月からヘモグロビンA1c(HbA1c)は以前の「JDS値」に0.4を足した「NGSP値」で表わすようになりました。過去の記事は、この変更に未対応の部分があります。ご留意ください。
ページのトップへ戻る トップページへ ▶