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従来のPCR検査では失敗することがあるのに、mNGSでは真実が明らかになるのはなぜでしょうか？
今日の医療の世界では、感染症を診断する方法はさまざまですが、その中でも従来のポリメラーゼ連鎖反応（PCR）検査は、医師や検査室が常に頼りにしている重要なツールです。しかし、技術の進歩に伴い、臨床代謝ゲノミクス（mNGS）の出現により、特にPCR検査では明確な結果が得られない場合に、従来のPCRよりも優位性が徐々に明らかになってきています。
mNGS は、特定の病原体に関する事前の知識を必要とせずに、臨床サンプルから微生物および宿主の遺伝物質を包括的に分析することを可能にする高度な遺伝子配列決定技術です。従来のPCR検査では、特定の病原体を事前に特定する必要があることが多く、病原体が不明な場合には診断が困難になります。
PCR と比較して、mNGS は偏りのない分析方法を使用し、サンプル内のすべてのゲノムを配列決定することで、すべての潜在的な病原体を特定できます。この特徴により、mNGS は、特に患者が複数回の PCR 検査で陰性となった後、原因が不明な感染症を扱う際に特に重要になります。従来の PCR 検査の感度と特異度は、病原体の濃度、サンプルの品質、阻害物質の存在など、多くの要因によって影響を受けます。
mNGS の利点と応用シナリオ
mNGS を使用すると、医師は 1 回の検査で感染の原因に関する包括的な情報を得ることができます。ウイルス、細菌、真菌、寄生虫を素早く特定できるだけでなく、複数の感染を同時に検出することもできます。研究により、髄膜炎、脊髄炎、重度の肺炎などの疾患の診断において、mNGS は従来の方法よりも効果的であることが示されています。
CSF サンプルの mNGS 検査では、従来の検査では見逃されていた病原体が明らかになる可能性があり、これは治療オプションを選択する上で重要です。
従来の PCR の限界
PCR 検出技術は大きく進歩しましたが、まだ限界があります。まず、PCR 検査には特定のプライマーが必要であり、病原体が以前に特定されていない場合は PCR で検出されない可能性があります。さらに、バックグラウンドノイズ、サンプルの品質、不適切な操作により、偽陰性の結果が生じる可能性があります。これは、病原体の Ct 値が高い場合と疑わしいケースという 2 つの状況で特に顕著です。
mNGS 実験プロセス
mNGS プロセスには、サンプルの取得、RNA/DNA 抽出、ハイスループット シーケンス、バイオインフォマティクス分析が含まれます。この一連のプロセスの各ステップでは、汚染を防ぐために精度と清潔さが求められます。特にサンプル抽出およびライブラリ準備段階では、病原体信号の検出精度を向上させるために、バックグラウンドノイズの除去に重点を置く必要があることがよくあります。
ハイスループット シーケンス技術により、1 回のテストで大量のデータを生成できるため、その後のデータ分析と解釈が保証されます。
抗生物質耐性研究における mNGS の応用
抗生物質耐性の問題がますます深刻になるにつれ、微生物耐性の遺伝的変異を検出するためのmNGS技術の使用が重要な研究方向となっています。 mNGS は薬剤耐性遺伝子の多様性を明らかにし、新たな薬剤耐性メカニズムの発見に役立ちます。
さらに、mNGS は、特に伝染病対応の初期段階での伝染病の監視においても大きな可能性を示しており、潜在的な病原体を最初に特定する能力により、公衆衛生監視のための最先端のツールとなっています。
mNGS の課題と今後の展開
mNGS は徐々に新しい診断基準になりつつありますが、臨床への浸透はまだ不十分であり、コスト、実験室での検証、データ分析などの課題に直面しています。今後、その具体的な応用を検証するために、さらなる臨床研究が必要となる。同時に、技術の継続的な改善と関連基準の確立により、mNGS は臨床診断の主流ツールになると期待されています。
このプロセスでは、従来の診断ツールが将来出現する可能性のある新しい病原体の課題に引き続き対応できるのか、それとも真実を明らかにするためにmNGSなどの新しい技術をより広く採用する必要があるのかについても考える必要があります。
