目次:抗体
- 序文
- 抗体からRNAへ:血液スクリーニングの進化
- ドナー質問票:第一の防御線
- 血清学的検査:2回目のスクリーニング
- 核酸増幅検査(NAT):分子的マイルストーン
- 中〜高蔓延期の国でNATが状況を大きく変える鍵となる理由
- 拡大し続ける脅威リスト:血液スクリーニングが進化を続ける背景
- 次の波として到来するウイルス感染症
- 寄生虫感染症:稀だが見過ごせない高リスク要因
- 結論
はじめに(本文)
提供された血液の1単位には命を救う可能性がありますが、同時にリスクも伴います。輸血は、医療において最も重要で生命を救う介入の1つです。手術、外傷、がん治療、出産、および重度の貧血時の患者を支援ます。しかし、血液は生物学的産物であるため、それはドナーの健康だけでなく、地域の疫学的リスクも反映しています。輸血はこれまでになく安全になったものの、輸血による感染症(TTI)のリスクが完全に消えたわけではなく、「管理されている」に過ぎません。献血者の選別をどれだけ慎重に行うか、血液スクリーニングをどれだけ厳格に行うか、次の感染症の脅威に対してどれだけ準備できているかという3つの重要な要素によって、管理方針は異なります。過去40年間にわたり、HIV、B型肝炎(HBV)およびC型肝炎(HCV)に対する血清学的検査の導入により、伝播のリスクが低下しています。しかし、これらの検査には「ウインドウ期」があり、感染していても検査結果が陰性のままになる期間が存在します[1]。これにより、特にデング熱やジカ熱などの個体媒介疾患の集団発生率が高い地域では、検出にギャップが生じます[2]。したがって、輸血の安全性は、血液をスクリーニングする方法だけでなく、新たな脅威にどれだけ迅速に対応するかも左右されます。
抗体からRNAまで:血液スクリーニングはどのように進化したか
今日私たちが頼りにしている血液スクリーニングは、一晩で構築されたものではありません。それは危機によって形作られ、科学によって修正され、試練を通して洗練されました。新たな病原体が見つかるたびに、これまで気づかなかった弱点が明らかになりました。患者が被害を受けるたびに、それが改善点を示す教訓となりました。現在の私たちのシステムは、ドナー選択→血清スクリーニング→核酸検査(NAT)→いう3層の防御システムです。
ドナー質問票:防御の第一線
「血液の安全を守る第一歩」は、会話から始まります。ドナー病歴質問票は、リスク評価のための強力な最前線ツールです。最近の病気、感染リスクの異なる地域への渡航歴、医学的な既往歴、リスクの高い行動などを確認するため、体系的でエビデンスに基づいた質問項目が用いられています。こうしたリスクに基づく評価によって、検査を行う前の段階で、感染の可能性がある献血が血液供給に入り込むのを未然に防ぐことができます。適切に設計され、厳格に運用されることで、これらの質問票は高リスクのドナーの多くを除外することができます。しかし、これらはあくまで自己申告に依存しており、申告に基づくシステムが完全に失敗しないとは言えません。すべての適格基準を満たすドナーであっても、検出されていない感染症を抱えている可能性があります。例えば、ベトナム北部の農村地域では、ほとんどの献血者が無症状であったにもかかわらず、住民の約45%に過去のB型肝炎ウイルス(HBV)感染の痕跡が見られました[3]。ここから明らかになる重要な制約は、「低リスク」であっても「無リスク」ではないということです。ドナー質問票は依然として重要なスクリーニング手段ですが、ドナー評価で見逃された感染を検出できる、堅牢な検査プロトコルによって支えられる必要があります[4]。
血清学的検査:2回目のスクリーニング
1980年代に肝炎とHIVの血清学的検査が導入され、血液の安全性が一変しました。HIV、B型肝炎(HBV)、C型肝炎(HCV)、および梅毒に対する抗体および表面抗原を検出できるようになったことで、世界中のすべての献血がより安全になりました。特に、梅毒スクリーニングは、何十年にもわたりドナー評価プロトコルの一部として実施されています。「古い」テストまたは従来型の検査と見なされがちですが、その重要性はむしろ増しています。グローバルデータは梅毒感染が再び増加しており、継続的なスクリーニングが不可欠となっています。例えばタイでは、献血者における梅毒の血清有病率は依然として0.42%であり、特に初回献血者や男性献血者で高い傾向が見られます[5,6]。血清スクリーニングの進歩により、世界中で輸血感染症(TTI)は大きく減少しています。しかしながら、それは「ウィンドウ期間」によって制限されます。この期間に献血を行うと、感染が見逃される可能性があり、少量ではあるものの実際の輸血感染症(TTI)のリスクが残ります。これらの制約は、感染の早期検出が可能な補完的技術の導入が必要であることを示しています。特に、疾病の蔓延期が高い地域や疫学的リスクが変化している地域では重要です。
核酸増幅検査:分子的マイルストーン
1990年代後半の導入以来、核酸検査(NAT)は、それをサポートするインフラを備えた国でゴールドスタンダードとなっています。アジア太平洋地域全体で、NATの採用には一貫性がなく、多くの血液サービスは依然として血清学のみに依存しています。これにより、特にHIV、HBV、HCVなどの輸血伝播性感染症の有病率が高い国や、他の新興感染症が増加している国では、安全性に大きなギャップが生じます[7]。
中〜高蔓延期の国でNATが状況を大きく変える鍵となる理由
スクリーニングプロセスの各層は、前の層で見逃されたものを補うために存在しています。しかし、第1の層(ドナー質問票)では最近の感染または無症候性感染を見逃す可能性があり、第2の層(血清学的検査)がウィンドウ期間によって制限される場合、第3の層(NAT)が重要になります。ウイルスのRNAやDNAを直接検出することで、核酸増幅検査(NAT)は診断上のウインドウ期—感染しているにもかかわらず従来の血清学検査では陰性となる数日~数週間—を短縮します。その際、NATは、TTI、特にHBV、HCV及びHIVの予防において重要なツールとなっています。NATと血清学的検査: HIV ウィンドウ期の中央値は感染から約18日間続き、一般的に10~24日の範囲です[8]。RNA検査の感度によりますが、HIV感染後わずか5~10日でRNAが検出されることがあります[9]。HCV-HCV抗体検査では、HCVへの曝露からHCV抗体の検出まで約8~11週間のウィンドウ期間があります。HCV RNAはHCV曝露後約1~2週間で検出可能です10) 。HBV HBV DNAは感染後最初の2週間に唯一検出可能なマーカーであることがあり、一方でHBsAgは曝露後2~10週間で血清中に現れます。この時期は症状の出現やアミノトランスフェラーゼの上昇よりも前です[11,12]。2005年にNATを導入して以来、韓国ではHCV伝播の残存リスクが100万件の献血当たりわずか0.27件にまで減少しています[13]。ベトナムでは、HBV表面抗原(HBsAg)のスクリーニングが血液センター全体で標準的に実施されています。しかしながら、研究は、HBsAg陰性ドナーの0.3%が依然として検出可能なHBV DNAが検出されており、潜伏性B型肝炎(OBI)の存在を示しています。これらの症例は血清学では検出できず、NATを使用してのみ同定することができます[14]。
拡大する脅威リスト:血液スクリーニングが進化し続ける理由
ほとんどの血液安全性システムは、HIV、HBV、HCV、梅毒の4つの病原体を中心に構築されました。しかし、そのリストはもはや輸血感染症(TTI)のリスクの全体像を正確に反映しておらず、特にアジア太平洋地域のように気候、移動、感染症の発生頻度が疫学を変化させている地域では顕著です。デング熱:蔓延期は高いが目に見えにくいデング熱自体は新しい病気ではありませんが、輸血を介したリスクは無視できないレベルになりつつあります。風土病型のAPAC諸国間では、ウイルスは広範かつ静かに伝播する。デングウイルス感染症の最大87%は無症状です。そのため、ドナー病歴質問票では伝播のリスクを特定できない可能性があります。ウイルス血症は最長9日間持続し、流行時には適格ドナーからもRNAが検出された例があります[2]。ベトナムでは、デング熱のRNAが献血者の検体の約0.3%で検出されましたが、チクングニア熱やジカ熱の症例は発見されませんでした。タイでは、デング熱がサンプルの0.07%、チクングニア熱が0.03%、ジカ熱が0.02%で検出されました。献血者全体でのウイルス血症の有病率は低いものの、重要な点は無症状のドナーにもウイルス血症が確認できることです。これらの知見は、輸血感染症の潜在的なリスクを強調し、特にデング流行地域において、献血者に対する定期的なスクリーニングの導入の重要性を裏付けています。[15]。デングウイルス感染症の流行中には、抗体を用いた検査で早期の感染を見逃すことが多いのに対し、ウイルスRNAを検出するNATはドナースクリーニングに最も適した方法と考えられており、輸血関連伝播を大幅に減少させる可能性があります[2]。これまでに香港、シンガポール、ブラジル、プエルトリコにおいて、無症状のドナーから輸血伝播性デングウイルス感染例が報告されています[2]。しかし、デングウイルスRNAのルーチンスクリーニングは、この地域では広く実施されておらず、これは、特に流行時には現行の安全対策に潜在的なギャップが残る可能性があります。ジカ:目立たないが現実のリスク ジカの輸血の脅威は、2015年から2016年のアメリカ大陸での流行時に否定できないものとなりました。プエルトリコでは、ジカRNAは、活発な流行期間中に献血された血液の1%超で見られ、全て無症候性のドナーからのものでした。ブラジルでは、輸血により伝播したジカ熱の症例が少なくとも1例報告されており、免疫減弱状態の受血者が関与していました[13]。ジカ熱とデングウイルスは共通の媒介蚊を共有していますが、血液サービスに関する重要な懸念は、伝播の持続ではなく、流行時の輸血リスクの可能性です。その結果、現在では普遍的なジカ検査は大多数の規制当局によって推奨されていません。その代わり、流行時の標的化NATスクリーニングは、より実用的でリスクに基づくアプローチと考えられています。アジア太平洋地域では、ジカウイルスに対する定期的な核酸増幅検査(NAT)は現時点で行われていません[7]。それでも、流行対応型のプロトコルは、影響を受けた地域でのリスク管理をより効率的に行う手段となる可能性があります。
次のウイルス感染の波2002年から2013年の間に、米国では30例以上のウエストナイルウイルス(WNV)の輸血による伝播が報告されましたが、いずれも活動的な局所伝播の期間中に発生しました[13]。これに対応して、米国では季節ごとのNATスクリーニングが実施され、WNV関連TTIが大幅に減少しました[16]。アジア太平洋地域の大半でWNVが流行しているわけではありませんが、この例では、柔軟でリスク情報に基づいたスクリーニング戦略の重要性が強調されています。新たな病原体が出現する際、又は気候や媒介生物の変化により既存の病原体が拡大する際には、地域の疫学に基づく標的化検査を実施することで、システムに過剰な負荷をかけることなく輸血感染を予防することができます。
寄生虫感染症:稀だが見過ごせない高リスク要因
Babesia microtiは、輸血レシピエント、特に易感染性患者に深刻なリスクをもたらします。輸血伝播性バベシア症(TTB)は、約19%の罹患率及び死亡率を有します[17]。米国で輸血性結核症(TTB)の症例が増加したことを受け、ドナーの監視、検査法開発、研究が10年以上にわたって進められました。これにより、流行地域では血清学的検査と分子生物学的検査の両方を使用した地域的な血液ドナースクリーニングが実施されました。89,000を超える献血の研究において、Babesia microtiスクリーニングは、0.38%を陽性と同定し、これには、年間を通して検出されたPCR陽性症例および抗体陰性であった13%が含まれます。コネチカット州やマサチューセッツ州などのスクリーニングされた地域では、スクリーニングされていない血液からの18,074人の寄付に1人が占めるのと比較して、輸血感染バベシア症(TTB)の症例は報告されず、リスクが8倍減少したことが実証されました[18]。輸血を介したマラリアの伝播はまれであるが予防可能であり、流行地域における血液サービスとの関連性が高まっています。マラリア原虫の検出には厚血塗抹法がよく用いられますが、この手法は時間がかかり、操作者の技量に大きく依存し、誤りが生じやすいという欠点があります。流行国では、マラリア抗原の検出のための高感度酵素免疫測定法(EIA)の使用もWHOによって推奨されています[19]。厚膜顕微鏡検査およびEIA抗原検査では、450 mLの献血で約100個の寄生虫/μL、または4500万個の寄生虫しか検出できていません[20,21]。これらの検査は、症候性感染を検出するように設計されており、低レベルの寄生虫血症を有する血液単位からの伝播を防ぐために設計されていません。近年では、血液ドナーのスクリーニング環境により適した核酸増幅検査(NAT)ベースのアッセイが登場しています。リボソームRNA(rRNA)の検査が開発されており、DNAに基づく検査を超えるいくつかの利点があります。リボソームRNAはゲノム核酸よりもはるかに豊富であり、Pの環状寄生体あたり1×10^4個のrRNAコピーを有します。熱帯熱[22]。rRNAを使用すると、非常に低レベルの寄生血症も検出可能です。核酸増幅検査(NAT)ベースのアッセイは、マラリア流行国および非流行国の両方で、輸血を介したマラリア感染の予防に役立つ可能性があります。インドネシアでは、ドナーの4.5%がマラリア抗体を有しており、1.2%がPCR陽性でした[23]。2010年以降の非流行国における13例の輸血伝播性マラリア(TTM)症例のレビューにより、DNAベースのPCRが検査した12例の供給源ドナーのうち10例でマラリア原虫の感染を検出し、2例の陰性の結果が劣化した保存された検体に関連していることが判明しました。対照的に、抗体EIAは7人のドナーのうち3人でのみ陽性であり、症例の半数以上を欠いていました。これらの知見は、特に無症候性ドナーにおいて、血清学的方法の信頼性が限られていることを強調しています。DNA PCRよりも約1000倍感度が高い新しいrRNAベースの分子アッセイは、早期検出を通じてTTMを防ぐ可能性をさらに高め、特に抗体検査があまり有用でない流行地域では、選択すべき方法としてPCRをサポートしています[24]。
結論
:過去のリスクに基づく検査パネルでは、もはや十分ではありません。あらゆる感染症、気候シフト、およびベクターの移動は、病原体が血液供給に入る新たな潜在的なエントリポイントを作り出します。ドナースクリーニングの戦略は、地域の状況に基づき、レガシーマーカーだけでなく、感染症の流行および疾患有病率の変化を考慮に入れなければなりません。アジア太平洋地域の血液サービスにとって、今後の方向性は、地域リスクの定期的な見直し、流行対応型スクリーニングプロトコルの導入、そして病原体に応じた適切な検査(血清学検査またはNAT)の活用にあります。柔軟でエビデンスに基づく戦略を採用することは、多様な疫学的状況での血液の安全性を強化する上で鍵となります。
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