東北大と島津製作所、呼気を用いた新型コロナ検査システムを開発

東北大学と島津製作所は10月16日、「新型コロナウイルス対策に向けた呼気オミック解析システム」の開発に取り組み、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を開発したと共同で発表した。

同成果は、東北大大学院医学系研究科環境医学分野の赤池孝章教授および、同大学加齢医学研究所と島津製作所の研究者らによる共同研究チームによるもの。

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は、社会経済活動と医療体制を維持しながら感染拡大を阻止する上で喫緊の課題だ。東北大学では島津製作所との共同研究において、2020年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の研究開発を進めてきた。

オミックスとは、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のことだ。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質量分析を行うことで診断し、「被験者への無侵襲性」、「得られる情報の豊富さ」が大きなメリットだ。

今回開発された「高性能呼気エアロゾル回収装置」を用いれば、5分間の安静時呼吸で、呼気を冷却凝縮した1mL程度のサンプルである「呼気凝縮液」を、被験者自身の操作により得られる仕組みを採用している。自宅での呼気収集を前提としており、感染拡大の主要因となる無症状感染者・軽傷者の早期特定、発症と重症化の早期予測と予防に有用な検査態勢の構築が可能となるとしている。

また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、病気・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行えることから、コロナ終息後も感染症対策に役立つとしている。

さらに東北大学と島津製作所は、今回の呼気オミックスの応用範囲を感染症以外の病気の診断や健康診断などの健康医療分野へと広げることで、未来型呼気医療に展開していくという。

そして、呼気や環境、ゲノム(遺伝子)といった各種オミックス解析情報のデータベースを構築することで、呼気オミックスを活用した在宅での健康管理・健康診断などの遠隔医療を通じ、未病・予防と長寿に資する個別化未来型医療の開発を推進するとしている。

また島津製作所は、東北大学と開発した検査システムの社会実装のために、「前処理から質量分析、データ解析までの工程を自動化するトータルシステムの開発」、「全国各地の中核病院や検査機関への検査システム水平展開と感染症対策ネットワーク構築」に取り組むとしている。