COVID-19に対する世界的な取り組みを支援します

基本的には、診断テストは臨床医が患者を診るうえで有用で、サーベイランスはマクロな感染者の把握に必要です。

診断テストは、個々の患者に重要なイエス/ノーの答えを提供し、適切な体制を提供できるようにします。

サーベイランスは、公衆衛生当局が疫学的経路を追跡し、感染経路を理解し、接触者追跡を実施し、ウイルスの進化の速度を予測し、ウイルスが診断や治療の効果に影響を与えるように変化しているかどうかを理解するのに役立ちます。

アウトブレークのかなり初期段階です。最初の患者クラスターにおいて疾患の原因である病原体を培養、PCR/qPCR、ELISAなどの従来法で同定できないときに、NGSは新規病原体の同定において重要な役割を果たします。病原体が同定され、ゲノムが公開されたら、臨床医の患者管理に役立てるために、病原体のゲノム配列に基づいて診断テスト（PCR）を開発できます。

病原体の同定後、NGSは以下を可能にする重要なエビデンスを公衆衛生当局、ワクチンや薬剤の開発者、そして研究者に提供することで重要な役割を果たし続けます：

• 世界的なウイルスの感染経路の追跡により封じ込めと対策が可能
• ウイルスの拡散に伴うウイルスの変異速度の測定
• 治療ターゲットの同定
• 同時感染の役割の理解

NGSは、患者サンプルに含まれる新規病原体を予備知識なしで偏りなく検出することができます。

感染症検出における重要課題は、ヒトにおいて呼吸器疾患や消化器疾患などの原因となるウイルスを含めた微生物の多くはまだ研究も特性解析もされておらず、そのため開発に病原体のゲノム情報を必要とする聚合酶链反应のようなターゲットアプローチでは分からない、または検出されないということです。NGSはこれらの未知の新規病原体の発見において重要な役割を果たしており、得られたゲノム配列は臨床医の患者管理に役立つ聚合酶链反应などの定期検査の開発に使用することができます。

NGSを病原体ゲノムの進化を追跡するのに使用して、公衆衛生当局が感染の広がりをモニタリングし、集団レベルで最適な隔離計画を判断するのに役立てることができます。経時的に異なる患者からのウイルスをシーケンスすることで、ウイルス進化速度を測定し、病原性ならびに診断有効性や治療有効性に影響が及ぶようにウイルスが変化しているのかどうかを把握することができます。聚合酶链反应は、病原体ゲノムの特定領域が存在しているかを検出するためのものであり、急速に進化する病原体ゲノム全体の新しい変異を同定することはできません。さらに、変異がプライマーやプローブの結合領域で発生すると聚合酶链反应性能は低下します。

疫学者は、世界中の患者サンプルのウイルスゲノムにおける変異を調べ、この情報を使用して患者間の感染経路を示す遺伝ツリー（マップ）を作成することができます。病原体の遺伝的類似性によるクラスターは、同一の感染の鎖にいる患者に属しています。これらの感染の鎖により、公衆衛生当局は病原体の発生源を同定し、流行経路を追跡し、感染経路を把握し、適切な封じ込め対策を周知することができます。

ショットガンメタゲノムワークフローでは、新規の種と既知の種、どちらも検出が可能です。未知のアウトブレークに直面した際には複数の分子診断テストが使用されることが多く、それが病原体同定における不要なコストと遅延をもたらしています。ショットガンメタゲノムは、病原体の同定と特性解析のための包括的なスクリーニング検査として単体で使用できます。この研究ワークフローは、アウトブレーク調査を加速する役に立ち、大規模スクリーニングの取り組みのための新しい臨床検査の開発をサポートします。

SARS冠状病毒2型などの病原体が同定されたら、ターゲット濃縮ワークフローは、ウイルス検出に必要な高い感度を発揮し、隔離の緩和と通常の活動の再開を許可すべき時期のモニタリングなどの感染制御戦略の最適化で研究者の役に立つ疫学情報や進化の情報を提供し、ワクチン開発に役立ちます。

イルミナのシーケンサーを用いたこれらの補完的なワークフローは,従来の検査法と併せて実施することができ,包括的なアウトブレーク反応モデルに組み入れることができます。

イルミナでは、SARS冠状病毒2型の検出と解析に利用できるいくつかのソリューションを作成しました。

重症急性呼吸器症候群を引き起こすコロナウイルスのアウトブレークに関連したゲノムデータを解析し共有することで研究者を支援するために、イルミナではIllumina SARS-CoV-2 NGS数据工具包を発売しました。このキットはウイルスを扱う研究者のための新しいデータ解析ツールセットです。これらのツールを用いると、簡単にサンプル中に存在するSARS冠状病毒2型ウイルスの塩基配列を検出、同定し、その研究結果を重要な公共データベースに投稿できます。

Illumina公司SARS-CoV-2门店数据工具包の詳細はこちら

有症状患者においてSARS冠状病毒2型の検出に関する臨床レポートを作成し2019冠状病毒疾病を診断しようとするユーザーの場合、德拉根柯维塞克検査パイプラインを克维塞克亮菌検査と併せて使用します。

ショットガンメタゲノムまたは呼吸器ウイルスオリゴパネルの臨床レポートを作成しようとするユーザーには、イルミナと伊比德纳との提携により、シーケンサーで得られたデータを実用的な知見へと変えることのできるシンプルかつパワフルなバイオインフォマティクスソフトウェアが提供されます。

伊比德纳の実績のある自動解释プラットフォーム解析は、SARS冠状病毒2型のゲノム特性解析を含めた35種類の呼吸器ウイルスの検出に対応しています。詳細は、伊比德纳お客様サービス（米国フリーダイヤル+1-833-397-5439またはclientservices@idbydna.com）にお問い合わせください。

一般的な呼吸器ウイルス、最近のインフルエンザ株、およびSARS冠状病毒2型を検出するためのプローブが7,800個あり、陽性対照として使用できるヒトプローブもあります。これらのプローブは非常に密な間隔で配置された80梅尔のオリゴであり、パネルに含まれるすべてのウイルスの全ゲノムカバレッジを実現します。パネルに含まれるウイルスの一覧：

ターゲット濃縮は、ターゲット特異的ビオチン化プローブへのハイブリダイゼーションにより目的のゲノム領域をキャプチャーするリシーケンス法です。ハイブリッドキャプチャー法によるターゲット濃縮では、高感度検出が実現するため、高いリード深度は不要になります。また、ターゲット濃縮NGSワークフローではターゲットのほぼ完全なシーケンスデータが得られるため、ウイルスの進化やウイルスのサーベイランスのためのバリアント解析などのアプリケーションが広がります。

別の方法として、アンプリコンシーケンスは、病原体ゲノムの特異的領域を同定することにより、サンプル中のターゲット病原体の存在を検出するためのものです。この方法では、急速な進化を遂げている病原体のゲノム全体での新しい変異を検出することはできませんが、これはウイルスの進化やウイルスサーベイランスの研究では必要なことです。

ターゲット濃縮NGSワークフローではターゲットのほぼ完全なシーケンスデータが得られるため、ウイルスの進化やウイルスのサーベイランスのためのバリアント解析などのアプリケーションが広がります。アンプリコンシーケンスなどの他のターゲットリシーケンス法と比べると、ハイブリッドキャプチャーによる濃縮では、ターゲット領域をより包括的にプロファイリングできるかなり大きなプローブパネルが使えます。さらに、ハイブリッドキャプチャープロトコールで使用されるオリゴプローブは、qPCRなどのアンプリコンベースのアッセイでは困難な高度に変異した領域内でも効果を持続できるため、核糖核酸ウイルスなどの急速に進化しているウイルスのターゲティングが可能になります。

培養、PCR/qPCR、ELISAなどの従来法では疾患原因の病原体を同定することができない場合、ショットガンメタゲノム（mNGS）は、複雑なサンプル内に存在するすべての生物を包括的に調べるシーケンス法であり、SARS冠状病毒2型のような疾患を引き起こす新規病原体を同定することができます。

単にウイルス粒子を検出するだけにとどまらず、ショットガンメタゲノムでは、SARS冠状病毒2型ウイルスなどの病原体の全ゲノム配列を高力価で得ることができるため、アウトブレーク調査の加速に役立ちます。

サンプル中の既知と未知の病原体(ウイルス+細菌+真菌)を同定することで,研究者はこの情報を使用してSARS-CoV-2のようなターゲット病原体と関連する同時感染を調べ,同定することができます。

病原体が同定されると,アンプリコンによって高い費用効率と拡張性で迅速にSARS-CoV-2を検出できます。一般的な全ゲノムシーケンス診断法として使用する場合,幅広いターゲットをカバーできるため変異の影響を受けにくくなります。研究目的として全ゲノムシーケンスを使用すると,ウイルス変異のモニタリングと系統解析ができます。

病原体が同定されると,ウイルス濃縮パネルでは,SARS-CoV-2の全ゲノムや異なるサンプルで認められたゲノム変異を検出することで、疫学情報と併せて高感度検出を行うことができます。この情報は感染の疫学情報を定義する役に立ち,公衆衛生当局は感染制御戦略を最適化することができます。

イルミナの呼吸器ウイルスオリゴパネルと併用すれば、検出規模が約30種類の呼吸器ウイルスまで拡大し、パネル中の他のウイルスでの同時感染を調べ、同定することができます。

Illumina-COVIDSeq试验は、米国で有症状患者におけるSARS冠状病毒2型の検出と2019冠状病毒疾病の診断のために使用する緊急使用許可（欧盟）を美国食品药物管理局から得た、最初のNGS検査法です。

COVIDSeqは,FDA認可や承認は受けていません。この検査は,COVID-19の検出や診断のための体外診断用医薬品の緊急使用許可を要することの根拠が示されている状況であるとする宣言期間中に,欧洲大学协会に基づきFDAが認可したものです.COVIDSeqは,米国の検査室での使用のみが許可されており,中度から高度に複雑な検査を実施するための,1988年に制定された臨床検査室改善修正(CLIA)法(42事项§263)に従って認証されています。

llumina-COVIDSeq试验の性能評価限定（PEO）版はCE-IVD規制下にある欧州諸国向けに、研究使用限定（若）版は米国以外の各国向けに提供しています。これらの製品は研究環境でSARS冠状病毒2型を検出するために使用できます。