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ウイルス感染症検査

viral infection test

2024/11/08→大原 2024/11/08 2024/11/08 2024/11/08 2024/11/08 2024/11/08 2024/11/08 2024/11/08 2024/11/08 2024/11/08 2024/11/08 2024/11/08 2024/11/08 未確認 2024/11/08

ウイルス感染症検査 参考資料

ウイルス抗体検査の特徴

検査方法 原理 特徴
補体結合反応 (CF) 抗原抗体複合体と結合した補体を感作血球の不溶血を指標として間接的に証明します。
  • 群特異性が高い
  • 比較的早期に抗体消失
  • 感染スクリーニング用
赤血球凝集抑制反応 (HI) 赤血球凝集能をもつウイルスの場合、その凝集を抑制する抗体を証明します。
  • 型特異性が高い
  • 早期に抗体が上昇、持続する
蛍光抗体法 (FA) 感染細胞中のウイルス抗原と抗体との反応を蛍光標識抗体で証明します。
  • 抗体分画が可能
中和反応 (NT) 活性ウイルスを抗体により中和させ、感染防御抗体を証明します。
  • 型特異性が高い
酵素免疫法 (EIA) 固相化したウイルス抗原と抗体を反応させ、酵素標識抗体との反応により証明します。
  • 抗体分画が可能
  • 定量的データ
  • 他法に比して高感度
化学発光免疫測定法 (CLIA) 検体中の抗体と磁性粒子に固相した抗原および化学発光物質で標識した抗原を反応させ、この発光強度を測定することにより、抗体の有無あるいは量を測定する方法です。
  • 特異性が高い
  • 高感度
受身 (粒子) 凝集反応 (PA) 固相化ゼラチン粒子にウイルスを吸着させ、これに抗体を反応させ、凝集の有無により証明します。
  • 高感度
イムノクロマト法 (IC) メンブレンフィルター上に固相化されたHIV-1またはHIV-2抗原に、特異的に反応する抗体を検出します。
  • 感度・特異性が高い
  • 確認試験

検出抗体の性質

性質
動態 抗ウイルス抗体活性 補体結合能 胎盤移行性
抗体 IgM 早期に産生されるが短期間で消失 + + -
IgG IgMに遅れて出現。漸減しながら長期間持続 + + +
IgA IgMより多少遅れて出現するがIgMより長期間検出可能 + - -

抗体価の解釈とペア血清検査の意義

ウイルス血清抗体価に正常値という概念はありません。 ウイルス感染後に産生される抗体の検出は、過去にそのウイルスに感染したことを回顧的に示すだけで、現在の状態を必ずしも反映してはいません。
ウイルス抗体は感染の直後に高く、以後下降するパターンを示しますが、単一の血清の抗体価の高低だけで近い過去に感染があったかどうかの判定は出来ない場合が多いといえます。
ウイルス感染後の抗体応答パターン、各検査法の特徴、検査意義を理解し、目的に応じた検査法を選択する必要があります。
急性期 (発病後早期) と回復期 (発病後14~21日) のペア血清の抗体価が4倍以上上昇した場合有意と判断しそのウイルスの感染を推定します。 ただし、治療にγグロブリンを投与した場合の抗体価の上昇は、必ずしも有意とは考えられません。

目的別検査法選択の目安

検査法の特徴により目的に合った検査の選択が必要です。自然感染では感染初期に応答するIgM抗体の検出やペア血清による抗体上昇をみることが有用です。
また、既往の有無やワクチンの効果判定にはEIAによるIgG抗体の検査が有用です。

自然感染 既往の有無 ワクチン効果判定
麻疹 NT、EIA (IgM) (IgG) NT、EIA (IgG) NT、EIA (IgG)
風疹 HI、EIA (IgM) (IgG) HI、EIA (IgG) HI、EIA (IgG)
ムンプス CF、HI、NT、EIA (IgM) (IgG) EIA (IgG) NT、EIA (IgG)
水痘 CF、EIA (IgM) (IgG) EIA (IgG) EIA (IgG)
日本脳炎 HI、CF HI
インフルエンザ CF、HI HI

ウイルス抗体価 (定性・半定量・定量)

同一検体についてウイルス抗体価 (定性・半定量・定量) の測定を行った場合は、8項目を限度として算定する。
ウイルス抗体価 (定性・半定量・定量) は、治療上必要な場合に行うものとし、次に掲げるものを当該検査の対象とする。

(1) アデノウイルス (2) コクサッキーウイルス (3) サイトメガロウイルス (4) EBウイルス (5) エコーウイルス (6) ヘルペスウイルス (7) インフルエンザウイルスA型 (8) インフルエンザウイルスB型  (9) ムンプスウイルス (10) パラインフルエンザウイルスⅠ型 (11) パラインフルエンザウイルスⅡ型 (12) パラインフルエンザウイルスⅢ型 (13) ポリオウイルスⅠ型 (14) ポリオウイルスⅡ型 (15) ポリオウイルスⅢ型  (16) RSウイルス (17) 風疹ウイルス (18) 麻疹ウイルス (19) 日本脳炎ウイルス (20) オーム病クラミジア (21) 水痘・帯状疱疹ウイルス

ウイルス抗体価 (定性・半定量・定量) に当たって、同一検体について同一ウイルスに対する複数の測定方法を行った場合であっても、所定点数のみを算定する。

グロブリンクラス別ウイルス抗体価

同一検体について、グロブリンクラス別ウイルス抗体価の測定を行った場合は、2項目を限度として算定する。
グロブリンクラス別ウイルス抗体価は、下記の項目のウイルスのIgG型ウイルス抗体価又はIgM型ウイルス抗体価を測定した場合に算定する。
ただし、(7) のヒトパルボウイルスB19は、紅斑が出現している15歳以上の成人について、このウイルスによる感染症が強く疑われ、IgM型ウイルス抗体価を測定した場合に算定する。

(1) ヘルペスウイルス (2) 風疹ウイルス (3) サイトメガロウイルス (4) EBウイルス (5) 麻疹ウイルス (6) ムンプスウイルス (7) ヒトパルボウイルスB19 (8) 水痘・帯状疱疹ウイルス

同一ウイルスについてIgG型ウイルス抗体価及びIgM型ウイルス抗体価を測定した場合にあっては、いずれか一方の点数を算定する。
ウイルス抗体価 (定性・半定量・定量) と併せて測定した場合にあっては、いずれか一方の点数を算定する。

ウイルス抗原検査の特徴

検査方法 原理 特徴
酵素免疫法 (EIA) ウイルス抗原と特異抗体を反応させ、酵素反応により検出。 特異抗体に直接酵素を標識して検出する直接法と二次抗体に酵素標識する間接法がある。 高感度
蛍光抗体法 (FA) ウイルス抗原と特異抗体を反応させ、蛍光色素により検出。 特異抗体に直接蛍光物質を標識して検出する直接法と二次抗体に蛍光物質を標識する間接法がある。 特異性が高い
遺伝子増幅法 (PCR) 熱変性1本鎖DNAに目的のプライマー (特異的に増幅させたい領域の各DNA末端と相補的20~30塩基のDNA断片) を結合させ、 DNAポリメラーゼによりDNA合成反応を行い、これを繰り返すことにより目的とするDNA配列を指数関数的に増幅。 高感度・特異性が高い
サザンブロットハイブリダイゼーション 制限酵素で消化した検体DNAをアガロース電気泳動で分画、変性させた1本鎖DNAをメンブランに転写後、 標識プローブとハイブリダイゼーションさせ、目的遺伝子を検出。 DNAの量的、質的変化の異常を解析

viral infection test, references

Characteristic of virus antibody test

Test method Principle Characteristic
Complement fixation reaction (CF) Complement fixed with antigen antibody complex is indirectly demonstrated by the non-hemolysis of sensitized blood cells as indicators.
  • High group specificity
  • Relatively early antibody disappearance
  • For infection screening
Hemagglutination inhibition reaction (HI) In the case of viruses that have hemagglutinating abilities, antibodies that inhibit hemagglutination are demonstrated.
  • High type specificity
  • Antibodies rise early and persist
Fluorescent antibody metod (FA) The reaction between the antibody and the viral antigen in the infected cells is demonstrated using fluorescently labeled antibodies.
  • Antibody fractionation is possible.
Neutralization reaction (NT) Active viruses are neutralized by antibodies, proving protective antibodies against infection.
  • High type specificity
Enzyme immunoassay (EIA) The antibody is reacted with the immobilized viral antigen, and then demonstrated by its reaction with an enzyme-labeled antibody.
  • Antibody fractionation is possible
  • Quantitative data
  • High sensitivity compared to other methods
Chemiluminescence Immunoassay (CLIA) This method measures the presence or amount of antibodies by reacting antibodies in a sample with antigens immobilized on magnetic particles and antigens labeled with chemiluminescent substances and measuring the intensity of the resulting luminescence.
  • High specificity
  • High sensitivity
Passive (particle) agglutination reaction (PA) Viruses are adsorbed on immobilized gelatin particles, which are then reacted with antibodies, and proven by the presence or absence of agglutination.
  • High sensitivity
Immunochromatography (IC) This method detects antibodies that react specifically with HIV-1 or HIV-2 antigens immobilized on a membrane filter.
  • High sensitivity and high specificity
  • Confirmation test

Characteristic of antibodies to be detected

Characteristic
Kinetics Antiviral antibody activity Complement fixation ability Placental transfer
Antibodies IgM Produced early but disappears in a short time + + -
IgG Appears later than IgM. Persists for a long period while gradually decreasing. + + +
IgA Appears slightly later than IgM but can be detected for a longer period than IgM + - -

Interpretation of antibody titer and significance of paired serum test

There is no such concept as "a normal value" for viral serum antibody titers. Detection of antibodies produced after viral infection only retrospectively indicates past infection with that virus and does not necessarily reflect the current condition.
Viral antibodies are high immediately after infection and decreases thereafter, but it is often not possible to determine whether or not there was an infection in the recent past based only on the antibody titer of a single serum.
It is necessary to understand the antibody response pattern after viral infection, the characteristics of each test method, and the significance of the test, and select the test method according to the purpose.
If the antibody titer of paired sera in the acute phase (early after the onset of illness) and the recovery phase (14 to 21 days after the onset of illness) increases by 4-fold or more, it is considered significant and infection with that virus is suspected. However, an increase in antibody titer when gamma globulin is administered for treatment is not necessarily considered significant.

Guidelines for selecting a test method according to the purpose

The test method should be selected according to the purpose depending on its characteristics. In natural infection, it is useful to detect IgM antibodies that respond at the early stage of infection and to observe the rise in antibodies using paired serum.
In addition, EIA for IgG antibodies is useful for determining whether there is a history of infection and the effectiveness of vaccines.

Natural infection Presence of history of infection Effectiveness of vaccines
Measles NT, EIA (IgM) (IgG) NT, EIA (IgG) NT, EIA (IgG)
Rubella HI, EIA (IgM) (IgG) HI, EIA (IgG) HI, EIA (IgG)
Mumps CF, HI, NT, EIA (IgM) (IgG) EIA (IgG) NT, EIA (IgG)
Varicella CF, EIA (IgM) (IgG) EIA (IgG) EIA (IgG)
Japanese Encephalitis HI, CF HI
Influenza CF, HI HI

Characteristics of viral antigen test

Test Method Principle Characteristic
Enzyme immunoassay (EIA) The viral antigen is reacted with the specific antibody and detected by an enzyme reaction. There are two methods: the direct method, in which an enzyme is directly labeled to the specific antibody for detection, and the indirect method, in which an enzyme is labeled to the secondary antibody. High sensitivity
Fluorescent antibody metod (FA) The viral antigen is reacted with the specific antibody and detected using fluorescent dyes. There are two methods: the direct method, in which the specific antibody is directly labeled with a fluorescent substance for detection, and the indirect method, in which the secondary antibody is labeled with a fluorescent substance. High specificity
Amplification of gene (PCR) The target primer (a 20-30 base DNA fragment complimentary to each DNA end of the region to be specifically amplified) is bound to heat-denatured single-stranded DNA, and a DNA synthesis reaction is carried out using DNA polymerase. This process is repeated to exponentially amplify the target DNA sequence. High sensitivity and high specificity
Southern blot hybridization The sample DNA is digested with restriction enzymes and fractionated by agarose electrophoresis, and the denatured single-stranded DNA is transferred to a membrane and hybridized with a labeled probe to detect the target gene. Analysis of quantitative and qualitative abnormalities in DNA
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