(57)【要約】【課題】核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度の解析において、試料に関する判定を効率的かつ高い精度で実現すること。【解決手段】解析システムは、試料の蛍光強度が閾値Ｉｔ以上である場合、さらに、当該試料の３０サイクルにおける蛍光強度が判定値Ｉｄ以上であることを条件として、当該試料に対応する検体が陽性であると判定する。線Ｌ２４は、閾値Ｉｔを超えているが、３０サイクルでの蛍光強度が判定値Ｉｄに達していない。したがって、線Ｌ２４に対応する検体は、陽性とは判定されない。【選択図】図１２
2019004814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を解析するためにコンピュータによって実行されるプログラムであって、
前記プログラムは、前記コンピュータに、
核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を読み出すステップと、
前記試料の蛍光強度が予め定められた閾値以上であるか否かを判断するステップと、
前記試料の蛍光強度が前記閾値以上であると判断された場合、蛍光強度の核酸増幅処理回数に従った変化の挙動が予め定められたパターンに該当するか否かを判断するステップと、
前記挙動が前記予め定められたパターンに該当する場合には第１の判定結果を出力し、前記挙動が前記予め定められたパターンに該当しない場合には前記第１の判定結果とは異なる第２の判定結果を出力するステップと、
を実行させる、解析用プログラム。
【請求項２】
前記予め定められたパターンは、核酸増幅処理回数に従った蛍光強度の変化において、前記閾値に到達したときの蛍光強度の変化の割合が予め定められた値以上であることを含む、請求項１に記載の解析用プログラム。
【請求項３】
前記予め定められたパターンは、予め定められた範囲内の核酸増幅処理回数で蛍光強度が前記閾値に到達したことを含む、請求項１または請求項２に記載の解析用プログラム。
【請求項４】
前記予め定められたパターンは、蛍光強度が前記閾値に到達した後、予め定められた核酸増幅処理回数における蛍光強度が前記閾値より高い予め定められた強度に到達していることを含む、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の解析用プログラム。
【請求項５】
核酸増幅処理回数の増加に従って前記試料の蛍光強度が前記閾値に複数回到達した場合には、前記挙動が前記予め定められたパターンに該当するか否かの判断は、前記複数回のうち最も核酸増幅処理回数が大きい回についての挙動に基づいて実行される、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の解析用プログラム。
【請求項６】
前記プログラムは、前記コンピュータに、
核酸増幅処理回数の増加に従って前記試料の蛍光強度が前記閾値に複数回到達した場合には、当該複数回のそれぞれの前記閾値に到達したときの核酸増幅処理回数のうち最も大きい核酸増幅処理回数に基づいて、前記試料における標的核酸の初期濃度を算出するステップをさらに実行させる、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の解析用プログラム。
【請求項７】
核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を解析するためにコンピュータによって実行されるプログラムであって、
前記プログラムは、前記コンピュータに、
核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を読み出すステップと、
前記試料の蛍光強度が予め定められた閾値以上であるか否かを判断するステップと、
前記試料の蛍光強度が複数回前記閾値に到達した場合に、当該複数回のそれぞれの前記閾値に到達したときの核酸増幅処理回数のうち最も大きい核酸増幅処理回数に基づいて、前記試料における標的核酸の初期濃度を出力するステップとを実行させる、解析用プログラム。
【請求項８】
核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を解析するための解析装置であって、
試料の蛍光強度に関する、閾値と挙動のパターンを特定する情報とを格納するように構成されたメモリと、
試料の蛍光強度を解析するように構成されたプロセッサと、
出力装置と、
を備え、
前記プロセッサは、
核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を読み出し、
前記試料の蛍光強度が前記閾値以上であるか否かを判断し、
前記試料の蛍光強度が前記閾値以上であると判断された場合に、蛍光強度の核酸増幅処理回数に従った変化の挙動が前記パターンに該当するか否かを判断し、
前記挙動が前記パターンに該当する場合には前記出力装置に第１の判定結果を出力し、前記挙動が前記予め定められたパターンに該当しない場合には前記出力装置に前記第１の判定結果とは異なる第２の判定結果を出力する、ように構成されている、解析装置。
【請求項９】
核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を解析するための解析装置であって、
試料の蛍光強度に関する閾値を格納するように構成されたメモリと、
試料の蛍光強度を解析するように構成されたプロセッサと、
出力装置と、
を備え、
前記プロセッサは、
核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を読み出し、
前記試料の蛍光強度が前記閾値以上であるか否かを判断し、
前記試料の蛍光強度が複数回前記閾値に到達した場合に、当該複数回のそれぞれの前記閾値に到達したときの核酸増幅処理回数のうち最も大きい核酸増幅処理回数に基づいて、前記試料における標的核酸の初期濃度を前記出力装置に出力する、ように構成されている、解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度の解析に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料中の特定の遺伝子の有無や量を判定する方法が種々提案されていた。このようなものに、ＰＣＲ（polymerase  chain  reaction）法などの熱サイクルを与える手法を含むものがある。このような判定では、試料に複数回の熱サイクルを与えることにより当該試料中の核酸を増幅し、各回の熱サイクル数のそれぞれにおいて蛍光強度を測定することにより、試料中の特性の遺伝子の有無および量を判定する。ＰＣＲ法を使った判定方法の具体例として、特開２００８−２７８７８３号公報（特許文献１）は、熱サイクル数の増加に伴って蛍光強度が低下したサンプルに対して警告信号を発信する遺伝子測定装置を開示する（請求項２等）。特開２０１７−５０９０４０号公報（特許文献２）は、リアルタイムＰＣＲ信号におけるジャンプエラーを検出する方法を開示する（請求項１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７８７８３号公報
【特許文献２】特開２０１７−５０９０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の判定方法は、熱サイクル数の変化に従った蛍光強度の変化において局部的にノイズが生じただけでも警告信号を出力するため、判定の効率を低下させていた。一方で、誤判定は回避されるべきである。このような現状において、遺伝子の有無や量の精度の向上が望まれている。
【０００５】
本開示は、係る実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度の解析において、試料に関する判定を効率的かつ高い精度で実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のある局面に従うと、核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を解析するためにコンピュータによって実行されるプログラムが提供される。プログラムは、コンピュータに、核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を読み出すステップと、試料の蛍光強度が予め定められた閾値以上であるか否かを判断するステップと、試料の蛍光強度が閾値以上であると判断された場合、蛍光強度の核酸増幅処理回数に従った変化の挙動が予め定められたパターンに該当するか否かを判断するステップと、挙動が予め定められたパターンに該当する場合には第１の判定結果を出力し、挙動が予め定められたパターンに該当しない場合には第１の判定結果とは異なる第２の判定結果を出力するステップと、を実行させる。
【０００７】
予め定められたパターンは、核酸増幅処理回数に従った蛍光強度の変化において、閾値に到達したときの蛍光強度の変化の割合が予め定められた値以上であることを含んでいてもよい。
【０００８】
予め定められたパターンは、予め定められた範囲内の核酸増幅処理回数で蛍光強度が閾値に到達したことを含んでいてもよい。
【０００９】
予め定められたパターンは、蛍光強度が閾値に到達した後、予め定められた核酸増幅処理回数における蛍光強度が閾値より高い予め定められた強度に到達していることを含んでいてもよい。
【００１０】
核酸増幅処理回数の増加に従って試料の蛍光強度が閾値に複数回到達した場合には、挙動が予め定められたパターンに該当するか否かの判断は、複数回のうち最も核酸増幅処理回数が大きい回についての挙動に基づいて実行されてもよい。
【００１１】
プログラムは、コンピュータに、核酸増幅処理回数の増加に従って試料の蛍光強度が閾値に複数回到達した場合には、当該複数回のそれぞれの閾値に到達したときの核酸増幅処理回数のうち最も大きい核酸増幅処理回数に基づいて、試料における標的核酸の初期濃度を算出するステップをさらに実行させてもよい。
【００１２】
本開示の他の局面に従うと、核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を解析するためにコンピュータによって実行されるプログラムが提供される。プログラムは、コンピュータに、核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を読み出すステップと、試料の蛍光強度が予め定められた閾値以上であるか否かを判断するステップと、試料の蛍光強度が複数回閾値に到達した場合に、当該複数回のそれぞれの閾値に到達したときの核酸増幅処理回数のうち最も大きい核酸増幅処理回数に基づいて、試料における標的核酸の初期濃度を出力するステップとを実行させる。
【００１３】
本開示のさらに他の局面に従うと、核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を解析するための解析装置が提供される。解析装置は、試料の蛍光強度に関する、閾値と挙動のパターンを特定する情報とを格納するように構成されたメモリと、試料の蛍光強度を解析するように構成されたプロセッサと、出力装置と、を備える。プロセッサは、核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を読み出し、試料の蛍光強度が閾値以上であるか否かを判断し、試料の蛍光強度が閾値以上であると判断された場合に、蛍光強度の核酸増幅処理回数に従った変化の挙動がパターンに該当するか否かを判断し、挙動がパターンに該当する場合には出力装置に第１の判定結果を出力し、挙動が予め定められたパターンに該当しない場合には出力装置に第１の判定結果とは異なる第２の判定結果を出力する、ように構成されている。
【００１４】
本開示のさらに他の局面に従うと、核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を解析するための解析装置が提供される。解析装置は、試料の蛍光強度に関する閾値を格納するように構成されたメモリと、試料の蛍光強度を解析するように構成されたプロセッサと、出力装置と、を備える。プロセッサは、核酸増幅法に従って処理された試料の蛍光強度を読み出し、試料の蛍光強度が閾値以上であるか否かを判断し、試料の蛍光強度が複数回閾値に到達した場合に、当該複数回のそれぞれの閾値に到達したときの核酸増幅処理回数のうち最も大きい核酸増幅処理回数に基づいて、試料における標的核酸の初期濃度を出力装置に出力する、ように構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
本開示のある局面によれば、試料についての判定結果が、試料の蛍光強度が閾値を超えること、および、試料の蛍光強度の変化の挙動が所定のパターンに該当すること、の２つの要件に従って導出される。２つの要件が利用されることによって、判定の精度が向上され、また、判定の効率が向上され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】解析システムの外観を示す図である。
【図２】核酸検査装置の部分的な分解図である。
【図３】核酸検査装置の保持盤の上面を示す図である。
【図４】核酸検査装置において、保持盤の下部に配置される各温調ブロックおよび検出機構を示す図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ断面を示す図である。
【図６】核酸検査装置およびＰＣ（パーソナルコンピュータ）のハードウェア構成を説明するための図である。
【図７】検体のＰＣＲ法に従った処理サイクルに対する、ＰＣＲ産物量の一般的な変化を示す図である。
【図８】図７の例におけるＣｔ値と標的核酸の初期濃度の対数との関係を示す図である。
【図９】検査結果情報のデータ構造の一例を示す図である。
【図１０】サイクル数に対する蛍光強度の変化の具体例を示す図である。
【図１１】サイクル数に対する蛍光強度の変化の具体例を示す図である。
【図１２】サイクル数に対する蛍光強度の変化の具体例を示す図である。
【図１３】サイクル数に対する蛍光強度の変化の具体例を示す図である。
【図１４】サイクル数に対する蛍光強度の変化の具体例を示す図である。
【図１５】サイクル数に対する蛍光強度の変化の具体例を示す図である。
【図１６】ＰＣが解析装置として機能するために、プロセッサが実行する処理のフローチャートである。
【図１７】ステップＳ２０の処理のサブルーチンのフローチャートである。
【図１８】ある検体についての蛍光強度の変化の具体例を示す図である。
【図１９】判定結果の表示画面の一例を示す図である。
【図２０】図１７の変形例のフローチャートである。
【図２１】図１９の表示画面の変形例を示す図である。
【図２２】ボタンが操作されたことによって表示される画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照しつつ、本開示に係る解析システムの実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号が付され、それらの名称および機能は同じである。したがって、これらの説明は繰り返されない。
【００１８】
［１．解析システムの構成］
図１は、解析システム１０００の外観を示す図である。解析システム１０００は、核酸検査装置１００と、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２００とを含む。核酸検査装置１００は、ＰＣ２００に接続されている。
【００１９】
核酸検査装置１００は、反応液に熱サイクルを与えることにより、反応液の核酸を増幅させる反応促進装置としての機能を有する。本開示では、反応液に与えられる熱サイクルの数を、単に「サイクル数」と呼ぶ場合がある。
【００２０】
核酸検査装置１００は、例えばＰＣＲ（polymerase  chain  reaction）法によって核酸を増幅させる。ＰＣＲ法では、ＤＮＡ（deoxyribonucleic  acid）の一部分を選択的に増幅させるために、ＤＮＡポリメラーゼによる酵素反応を利用する。具体的には、（１）検体と試薬とを混合した反応液を、例えば約９４℃〜９８℃にして、所定の時間（例えば１秒から１０秒程度）温度を保ち、熱変性させることで、二本鎖ＤＮＡが一本鎖ＤＮＡに変性する。（２）一本鎖ＤＮＡにＤＮＡポリメラーゼを作用させるには、予めプライマーをＤＮＡに結合させる必要があり、このアニーリングを、例えば約５０℃〜７０℃で行う。そのため、核酸検査装置１００は、反応液を６０℃程度にまで急速に冷却し、一本鎖ＤＮＡとプライマーとをアニーリングさせる。（３）次に、プライマーの分離がおきずＤＮＡポリメラーゼの活性に適した温度帯にてＤＮＡポリメラーゼを反応させることにより、ＤＮＡを伸長させる。ＤＮＡの伸長は、（２）と同じ温度で行ってもよいし、（２）より高い温度で行ってもよい。ＤＮＡの伸長の所要時間は例えば３０秒から１分程度であればよい。
【００２１】
核酸検査装置１００は、反応液に対し、一定の温度で一定の時間、熱サイクルを与えるため、ＰＣ２００を介して、熱サイクルで与える温度の設定および各温度を保つ時間の設定を受け付ける。核酸検査装置１００は、反応容器を、保持盤１８９に設けられた容器保持孔１８７Ａ〜容器保持孔１８７Ｉ（以下、容器保持孔１８７Ａ〜容器保持孔１８７Ｉを総称して「容器保持孔１８７」と記載することもある）により保持し、設定に従って、保持盤１８９を回転および停止させて、順次、核酸検査装置１００に内蔵される複数のヒーターと対向させる。温度センサ１８２は、例えば熱電対であり、反応容器の近傍に配置され、反応容器の温度を計測する。原点センサ１８３は、保持盤１８９の回転量（原点から回転した角度）を規定するための原点となる位置を検出するためのセンサである。例えば、原点となる位置に、原点センサ１８３と対向して原点センサ１８３に原点を検出させるためのセンサを配置することで、保持盤１８９の原点を設定する。これにより、核酸検査装置１００は、原点センサ１８３から出力される信号により保持盤１８９の回転量を制御し、温度センサ１８２により反応容器の温度を管理しつつ、熱サイクルにおける目標温度で、一定時間、反応液に熱サイクルを与えることができ、核酸を高速に、かつ安定して増幅させることができる。
【００２２】
核酸検査装置１００は、反応容器内の核酸を蛍光光度法により検出する機構を有する。すなわち、核酸検査装置１００は、反応液に対して照射器から励起光を照射して、励起光により生じる蛍光を検出器によって検出する。なお、本開示に係る解析システムにおける核酸を検出する方法は、蛍光光度法に限られない。
【００２３】
［２．核酸検査装置１００の構成］
＜反応容器の保持＞
図２は、核酸検査装置の部分的な分解図である。図２を参照して、図１の核酸検査装置１００において、反応容器を保持するための構成を説明する。
【００２４】
図２に示すように、反応容器３００Ａ〜反応容器３００Ｉ（以下、反応容器３００Ａ〜反応容器３００Ｉを総称して、「反応容器３００」と記載することもある）は、上部から検体と試薬とを投入可能に構成されており、上部から下部へ進むに従って径が小さくなっている。反応容器３００の下部に位置する反応液３１０において検体と試薬とが混合される。反応容器３００は、上部にテーパー状の構造を有しており、テーパー状の構造により反応容器３００（反応容器３００Ａ〜反応容器３００Ｉのそれぞれ）が保持盤１８９（容器保持孔１８７Ａ〜容器保持孔１８７Ｉのそれぞれ）に保持される。
【００２５】
反応容器３００が保持盤１８９に保持されることにより、反応液３１０とヒーター部とが対向する。核酸検査装置１００は、ヒーター部において、複数の温調ブロックを含む。各温調ブロックは、それぞれ設定温度に従って一定温度を提供する。複数の温調ブロックは、たとえば、二本鎖ＤＮＡを一本鎖ＤＮＡに熱変性させるための高温側の温調ブロックと、アニーリングを行うための低温側の温調ブロックと、反応液を急速に冷却するための降温側の温調ブロックとを含む。高温側の温調ブロックは、９０℃〜１１０℃、好ましくは約９４℃〜９８℃程度の温度を提供する。低温側の温調ブロックは、室温〜８０℃、好ましくは６０℃程度の温度を提供する。降温側の温調ブロックは、−３０℃〜室温程度の温度を提供する。
【００２６】
図２の例は、低温側の温調ブロックとして、低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂを示す。反応容器３００が保持盤１８９に保持された状態で、反応容器３００内の反応液３１０が、低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂと対向する。これにより、核酸検査装置１００は、反応液３１０に対し、低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂにより６０℃程度の温度を与える。
【００２７】
＜保持部を駆動する機構および各温調ブロックの配置＞
図３は、核酸検査装置１００の保持盤１８９の上面を示す図である。図４は、核酸検査装置１００において、保持盤１８９の下部に配置される各温調ブロックおよび検出機構を示す図である。図３および図４を参照して、核酸検査装置１００における、反応容器を保持する保持部を駆動する機構と、及び、反応液に熱サイクルを与えるためのヒーター部の配置を説明する。
【００２８】
図３に示されるように、核酸検査装置１００において、保持盤１８９は、ネジ止め等により回転盤１８８に固定されている。回転速度制御装置１９２は、保持盤１８９の回転の角速度を制御するために核酸検査装置１００に搭載される。ある実施の形態において、回転盤１８８と回転速度制御装置１９２の双方は平歯車を備え、互いの平歯車は係合している。これにより、回転速度制御装置１９２の回転力が、回転盤１８８および（回転盤１８８に固定されている）保持盤１８９に伝達される。矢印Ｒ１は、回転速度制御装置１９２の回転方向を表わす。矢印Ｒ２は、回転速度制御装置１９２の回転に伴った回転盤１８８および保持盤１８９の回転方向を表わす。保持盤１８９によって保持される反応容器３００は、保持盤１８９の回転に従って回転する。
【００２９】
図４に示すように、各温調ブロックが円周上に配置される。降温クーラー部１９３Ａおよび降温クーラー部１９３Ｂは、降温側の温調ブロックである。高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂは、高温側の温調ブロックである。低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂは、低温側の温調ブロックである。反応容器３００が容器保持孔１８７に保持されることにより、反応容器３００内の反応液３１０が、これら温調ブロックと対向する。回転速度制御装置１９２が回転の角速度を制御することにより、保持盤１８９に保持された反応容器３００内の反応液３１０が回転方向に移動する。これにより、核酸検査装置１００は、反応液３１０を、高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂと、降温クーラー部１９３Ａおよび降温クーラー部１９３Ｂと、低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂとに順に対向させる。これにより、反応液３１０に、高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂと、低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂとを用いた熱サイクルが提供される。
【００３０】
なお、降温側の温調ブロックである降温クーラー部１９３Ａおよび降温クーラー部１９３Ｂは、高温側の温調ブロックである高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂによって９５℃程度に温調された反応液３１０を、低温側の温調ブロックで反応液３１０に与える温度まで急速に冷却する。降温クーラー部１９３Ａおよび降温クーラー部１９３Ｂ、ならびに、高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂが図４に示されるように配置されることにより、反応液３１０を高温側から低温側まで下降させる時間を短縮させることができ、核酸の増幅に要する時間を短縮化できる。
【００３１】
核酸検査装置１００は、励起光照射部１９６および蛍光検出部１９７を用いて核酸増幅検査を行う。励起光照射部１９６は、反応液３１０に励起光を照射する。蛍光検出部１９７は、励起光照射部１９６により照射された励起光によって生じる蛍光を検出する。主に図４に示されるように、核酸検査装置１００において、低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂと、高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂとの間に、反射板１９８が設置されている。励起光照射部１９６から照射された励起光は、反射板１９８によって反射される。核酸検査装置１００は、反応液３１０を、低温側の温調ブロックである低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂの位置から、高温側の温調ブロックである高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂに移動させるまでの間に、励起光照射部１９６および蛍光検出部１９７を用いた検査を行う。
【００３２】
スリップリング１８１は、回転体への給電および信号の送受信等を行うためのものであり、例えば、保持盤１８９上の温度センサ１８２と原点センサ１８３とへ給電し、これら温度センサ１８２と原点センサ１８３とが出力する信号を制御回路へ伝送する。
【００３３】
＜保持部および温調ブロックの構成＞
図５は、図３のＶ−Ｖ断面を示す図である。図５を参照して、核酸検査装置１００における保持部および温調ブロックの構成を説明する。
【００３４】
図５に示すように、保持盤１８９は回転盤１８８に固定され、回転盤１８８の回転に従って保持盤１８９が回転する。保持盤１８９は、容器保持孔１８７の上部から反応容器３００の挿入を受け付ける。反応容器３００はテーパー部により保持盤１８９に保持される。反応容器３００内の反応液３１０は低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂと対向しており、低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂから温度を与えられる。
【００３５】
核酸検査装置１００のヒーター部の各温調ブロック（図５では高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂと、低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂとが示される）は、ネジ止め等により、核酸検査装置１００の筐体に固定されている。核酸検査装置１００は、反応促進部１９０において、保持盤１８９を回転させることにより、高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂに対向する位置から低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂに対向する位置まで、反応容器３００を移動させる。
【００３６】
［３．核酸検査装置１００およびＰＣ２００のハードウェア構成］
図６は、核酸検査装置１００およびＰＣ２００のハードウェア構成を説明するための図である。図６を参照して、核酸検査装置１００およびＰＣ２００のそれぞれの構成について説明する。
【００３７】
＜核酸検査装置１００の構成＞
図６に示すように、核酸検査装置１００は、半導体リレー（ＳＳＲ：Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｒｅｌａｙ）（図示しない）と、温度ヒューズ１０４Ａ、温度ヒューズ１０４Ｂおよび温度ヒューズ１０４Ｃ（以下、温度ヒューズ１０４Ａ、温度ヒューズ１０４Ｂおよび温度ヒューズ１０４Ｃを総称して温度ヒューズ１０４ということもある）と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０５と、記憶部１０６と、制御部１０７と、第１温調器１０８Ａ、第２温調器１０８Ｂ、および、第３温調器１０８Ｃ（以下、第１温調器１０８Ａ、第２温調器１０８Ｂ、および、第３温調器１０８Ｃを総称して温調器１０８ということもある）と、電源部１０９と、反応促進部１９０とを含む。反応促進部１９０は、駆動部１９１と、回転速度制御装置１９２と、各温調ブロック（降温クーラー部１９３Ａおよび降温クーラー部１９３Ｂと、高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂと、低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂ）と、励起光照射部１９６と、蛍光検出部１９７と、反射板１９８と、スリップリング１８１とを含む。なお図６では、保持盤１８９の複数の容器保持孔１８７（図６では、点線で描かれた円として示される）と、原点センサ１８３と、温度センサ１８２とを点線で示している。
【００３８】
温度ヒューズ１０４は、電気機器の回路ショートの発生や、回路部品の故障などに起因する過電流によって生じる機器の発熱を感知して、回路を遮断する加熱保護部材である。温度ヒューズ１０４Ａ、温度ヒューズ１０４Ｂおよび温度ヒューズ１０４Ｃは、第１温調器１０８Ａ、第２温調器１０８Ｂおよび第３温調器１０８Ｃのそれぞれに対応して配置される。温度ヒューズ１０４Ａ、温度ヒューズ１０４Ｂおよび温度ヒューズ１０４Ｃは、第１温調器１０８Ａ、第２温調器１０８Ｂおよび第３温調器１０８Ｃを介して各温調ブロックに対して供給される電源によって生じる機器の発熱を感知して、回路を遮断することで各種装置を保護する。
【００３９】
入出力Ｉ／Ｆ１０５は、核酸検査装置１００の外部の装置と通信するための入出力インタフェースであり、例えば汎用のインタフェースであるＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）などである。核酸検査装置１００は、入出力Ｉ／Ｆ１０５によりＰＣ２００と接続し、ＰＣ２００で動作するプログラムに従って、保持盤１８９を回転させる等の核酸増幅のための処理を行う。
【００４０】
記憶部１０６は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等によって構成され、核酸検査装置１００が使用するプログラムを記憶し、核酸検査装置１００が使用する各種のデータを蓄積する。ある局面において、記憶部１０６は、熱サイクル動作設定１６１を記憶する。熱サイクル動作設定１６１は、核酸検査装置１００が反応液３１０に与える熱サイクルの設定を示す情報であり、複数の温調ブロック（図６では、熱サイクルの高温側の温度を反応液３１０に与える第１の温調ブロック（高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂ）と、熱サイクルの低温側の温度を反応液３１０に与える第２の温調ブロック（低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂ）と、反応液３１０を高温側の温度から低温側の温度まで急速に加熱するための第３の温調ブロック（降温クーラー部１９３Ａおよび降温クーラー部１９３Ｂ）を示す）のそれぞれの温度の設定と、各温調ブロックで反応液３１０に温度を与える時間の設定とを含む。
【００４１】
制御部１０７は、記憶部１０６に記憶される制御プログラムを読み込んで実行することにより、核酸検査装置１００の動作を制御する。制御部１０７は、例えばプロセッサにより実現される。制御部１０７は、プログラムに従って動作することにより、駆動制御部１７１と、温度調節部１７２としての機能を発揮する。
【００４２】
駆動制御部１７１は、反応液３１０に熱サイクルを加えるための核酸検査装置１００の駆動を制御する。具体的には、駆動制御部１７１は、駆動部１９１に制御信号を出力することにより回転速度制御装置１９２の回転速度（角速度）を制御することで、保持盤１８９に保持される反応容器３００の移動を制御する。これにより、駆動制御部１７１は、反応容器３００内の反応液３１０を、第１の温調ブロック（高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂ）、第３の温調ブロック（降温クーラー部１９３Ａおよび降温クーラー部１９３Ｂ）および第２の温調ブロック（低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂ）に順に対向させることにより、熱サイクルを反応液３１０に与える。
【００４３】
温度調節部１７２は、反応液３１０に与える熱サイクルにおいて、熱サイクル動作設定１６１の設定に従って、複数の温調ブロックそれぞれの温度を調節する。温度調節部１７２は、第１温調器１０８Ａ、第２温調器１０８Ｂ、および、第３温調器１０８Ｃに対し、それぞれの温調器が対応するヒーター部の温度を示す制御信号を出力する。例えば、温度調節部１７２は、降温側の温調ブロックに対応する第１温調器１０８Ａに対し、熱サイクル動作設定１６１に従って、−３０度〜室温程度の範囲のうちの任意の温度を示す制御信号を出力する。また、温度調節部１７２は、高温側の温調ブロックに対応する第２温調器１０８Ｂに対し、熱サイクル動作設定１６１に従って、例えば約９４℃〜９８℃程度の温度を示す制御信号を出力する。また、温度調節部１７２は、低温側の温調ブロックに対応する第３温調器１０８Ｃに対し、熱サイクル動作設定１６１に従って、例えば６０℃程度の温度を示す制御信号を出力する。
【００４４】
制御部１０７は、反応液３１０の位置に応じて励起光照射部１９６を駆動することにより反応液３１０に励起光を照射して、励起光の照射による蛍光を蛍光検出部１９７が検出した検出結果を蛍光検出部１９７から受け付けることで、核酸増幅の検査をする。
【００４５】
温調器１０８は、制御部１０７の制御信号に従って、熱サイクル動作設定１６１に示される温度に温調ブロックを調節する。ある実施の形態では、これら温調器１０８は、交流電源によって動作する。
【００４６】
第１温調器１０８Ａは、降温クーラー部１９３Ｂの温度の測定結果を示す信号を受信し、降温クーラー１９３Ａおよび降温クーラー１９３Ｂが設定に従った温度に調節されるよう、第１温調器１０８Ａに対応する半導体リレー（図示しない）を制御する。すなわち、第１温調器１０８Ａは、降温クーラー１９３Ｂの温度の測定結果と、設定に示される温度とに基づいて半導体リレーの開閉を制御することで、降温クーラー部１９３Ａおよび降温クーラー部１９３Ｂへの電源の供給を制御する。
【００４７】
第２温調器１０８Ｂは、高温ヒーター部１９４Ｂの温度の測定結果を示す信号を受信し、高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂが設定に従った温度に調節されるよう、第２温調器１０８Ｂに対応する半導体リレー（図示しない）を制御する。すなわち、第２温調器１０８Ｂは、高温ヒーター部１９４Ｂの温度の測定結果と、設定に示される温度とに基づいて半導体リレーの開閉を制御することで、高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂへの電源の供給を制御する。
【００４８】
第３温調器１０８Ｃは、低温ヒーター部１９５Ｂの温度の測定結果を示す信号を受信し、低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂが設定に従った温度に調節されるよう、第３温調器１０８Ｃに対応する半導体リレー（図示しない）を制御する。すなわち、第３温調器１０８Ｃは半導体リレーの開閉を、低温ヒーター部１９５Ｂの温度の測定結果と、設定に示される温度とに基づいて制御することで、低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂへの電源の供給を制御する。
【００４９】
電源部１０９は、核酸検査装置１００の外部から供給される交流電源を受けて、直流電圧に変換する。
【００５０】
駆動部１９１は、制御部１０７からの制御信号に応じて、保持盤１８９の角速度を示す信号を回転速度制御装置１９２に出力することで回転速度制御装置１９２を回転させる。
【００５１】
回転速度制御装置１９２は、駆動部１９１の駆動制御に従って回転し、歯車機構により保持盤１８９を回転させることで、反応液３１０を回転方向に移動させる。
【００５２】
降温クーラー部１９３Ａおよび降温クーラー部１９３Ｂは、電気信号を熱に変える温調ユニットであり、表面に、熱伝導率が比較的高いアルミ箔等が貼り付けられて反応液３１０に温度を与える。降温クーラー部１９３Ｂは熱電対を含み、熱電対により測定した温度を温調器１０８Ａへ出力する。これにより第１温調器１０８Ａが降温クーラー部１９３Ａおよび降温クーラー部１９３Ｂへの電力の供給を制御して、降温クーラー部１９３Ａおよび降温クーラー部１９３Ｂを一定温度に調節する。
【００５３】
高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂは、電気信号を熱に変える温調ユニットであり、表面に、熱伝導率が比較的高いアルミ箔等が貼り付けられて反応液３１０に熱サイクルの高温側の温度を与える。高温ヒーター部１９４Ｂは熱電対を含み、熱電対により測定した温度を温調器１０８Ｂへ出力する。これにより第２温調器１０８Ｂが高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂへ供給する電力を制御して、高温ヒーター部１９４Ａおよび高温ヒーター部１９４Ｂを一定温度に調節する。
【００５４】
低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂは、電気信号を熱に変える温調ユニットであり、表面に、熱伝導率が比較的高いアルミ箔等が貼り付けられて反応液３１０に熱サイクルの高温側の温度を与える。低温ヒーター部１９５Ｂは熱電対を含み、熱電対により測定した温度を温調器１０８Ｃへ出力する。これにより第３温調器１０８Ｃが低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂへ供給する電力を制御して、低温ヒーター部１９５Ａおよび低温ヒーター部１９５Ｂを一定温度に調節する。
【００５５】
＜ＰＣ２００の構成＞
ＰＣ２００は、所与のプログラムを実行することによりＰＣ２００の動作を制御するための処理を実行するプロセッサ２０１と、入出力Ｉ／Ｆ２０２と、モニタ２０３と、メモリ２１０とを備える。メモリ２１０は、基本判定用情報２１１と、偽陽性判定用情報２１２と、検査結果情報２１３とを格納する。
【００５６】
ＰＣ２００は、プロセッサ２０１がメモリ２１０に格納された解析プログラムを実行することにより、解析装置として機能する。ある実施の形態において、解析装置は、反応容器３００内の検体が標的核酸を所定濃度以上含む場合に、当該検体を陽性と判定し、当該検体が標的核酸を所定濃度以上含まない場合には、当該検体を陰性と判定する。標的核酸は、特に限定されないが、例えば、血液、血清、白血球、尿、便、精液、唾液、組織、培養細胞、喀痰、ウイルス、細菌、寄生虫、真菌、食品、土壌、排水、廃水、空気などの試料から抽出される核酸、または、これらの核酸を鋳型として、ＰＣＲ法、ＬＡＭＰ（Loop-Mediated  Isothermal  Amplification）法、ＩＣＡＮ（Isothermal  Chimeric  Primer  Amplification）法、およびＳＭＡＰ（SMart Amplification  Process）法などの核酸増幅方法により増幅された増幅産物となる。検出対象となるウイルス感染症には、たとえば、肝炎ウイルス（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ型）、ＨＩＶ、インフルエンザウイルス（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）、ヘルペス群ウイルス、アデノウイルス、ヒトポリオーマウイルス、ヒトパピローマウイルス、ヒトパルボウイルス、ムンプスウイルス、ヒトロタウイルス、エンテロウイルス、日本脳炎ウイルス、天然痘ウイルス、コロナウイルス、SARS、デングウイルス、風疹ウイルス、ＨＴＬＶなどのウイルス感染症がある。また、検出対象となる細菌感染症には、たとえば、黄色ブドウ球菌、溶血性連鎖球菌、病原性大腸菌、腸炎ビブリオ菌、ヘリコバクターピロリ菌、カンピロバクター、コレラ菌、赤痢菌、サルモネラ菌、炭疽菌、エルシニア、淋菌、リステリア菌、レプトスピラ、レジオネラ菌、スピロヘータ、肺炎マイコプラズマ、リケッチア、クラミジア、マラリア、赤痢アメーバ、病原真菌などの細菌感染症がある。
【００５７】
基本判定用情報２１１は、解析装置が検体を陽性と判定するために設定された蛍光強度についての閾値を含む。解析装置によって陽性と判定される検体は、標的核酸に対応する波長において上記閾値を以上の強度の蛍光を発する。
【００５８】
偽陽性判定用情報２１２は、解析装置が検体を陽性と判定するために利用する閾値（後述する、閾値Ｉｔ）と、当該閾値以外の条件を特定するための情報とを含む。ある実施の形態では、図１４を参照して後述されるように、解析装置は、検体の蛍光強度が閾値を超えた後、所定のサイクル数（たとえば、３０サイクル）における当該検体の蛍光強度が、閾値より高い予め定められた強度（図１４中の判定値Ｉｄ）を超えたことを条件として、検体を陽性と判断する。この場合、偽陽性判定用情報２１２は、上記「予め定められた強度」を特定する情報に相当する。
【００５９】
検査結果情報２１３は、検体についての判定結果を含む。判定結果は、たとえば、標的核酸について「陽性」または「陰性」、標的核酸の初期濃度、等を含む。
【００６０】
［４．ＰＣＲ法による標的核酸の定量の原理］
図７は、検体のＰＣＲ法に従った処理サイクルに対する、ＰＣＲ産物量の一般的な変化を示す図である。図８は、ＰＣＲ法に従って処理された検体の蛍光強度が閾値に到達したときの処理サイクル数に対する、検体における標的核酸の初期濃度の一般的な変化を示す図である。ある実施の形態では、核酸増幅処理方法としてＰＣＲ法が採用される。図７および図８を参照して、ＰＣＲ法による標的核酸の定量の原理を説明する。
【００６１】
図７には、５種類の初期濃度のそれぞれの検体についてのサイクル数に従った、ＰＣＲ法に従った処理によって増幅された標的核酸（以下、「増幅産物」ともいう）の量の変化が示されている。線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５（以下の説明では、「増幅曲線」ともいう）は、それぞれ、標的核酸の初期濃度が１×１００μｇ／ｍｌ，１×１０１μｇ／ｍｌ，１×１０２μｇ／ｍｌ，１×１０３μｇ／ｍｌ，１×１０４μｇ／ｍｌのときの変化を示す。
【００６２】
線Ｌ１１〜Ｌ１５のそれぞれの変化によって示されるように、ＰＣＲ法に従ったサイクル数が増えると、標的核酸量は増加する。より具体的には、増幅産物量は、ある時点から指数関数的に増加し、その後、増幅産物量の変化はプラトーになる。また、線Ｌ１１〜Ｌ１５を比較することによって理解されるように、増幅産物量が指数関数的な増加を開始するサイクル数が小さくなる。
【００６３】
ここで、適当なところに閾値（Threshold）を設定すると、閾値と増幅曲線が交わる点：Ｃｔ値（Threshold  Cycle）が算出される。図７では、閾値は線Ｌ１０として示されている。Ｃｔ１，Ｃｔ２，Ｃｔ３，Ｃｔ４，Ｃｔ５は、それぞれ、線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５についてのＣｔ値を表わす。
【００６４】
図８は、図７の例におけるＣｔ値と標的核酸の初期濃度の対数との関係を示す図である。図８に示されたように、Ｃｔ値と標的核酸の初期濃度の対数との間には直線関係がある。当該関係を利用して、検量線Ｌ８が作成される。検量線Ｌ８と図７の閾値とを用いて、標的核酸の初期濃度が未知の検体について、標的核酸の初期濃度が特定され得る。図８の例では、Ｃｔ値が「ＣｔＸ」である検体について、標的核酸の初期濃度「ＤＸ」が特定される。
【００６５】
検体の標的核酸に対応する波長の蛍光強度は、一般的には、当該検体中の標的核酸の濃度に比例する。ある実施の形態において、解析システムは、Ｃｔ値の決定において、増幅産物量の代わりに蛍光強度を用いる。
【００６６】
［５．データ構造］
図９は、検査結果情報２１３のデータ構造の一例を示す図である。図９に示されるように、検査結果情報２１３は、検体ＩＤ、蛍光強度、判定結果、Ｃｔ値、および、推定初期濃度を含む。「検体ＩＤ」は、各検体を特定する。「蛍光強度」は、検体についてカウント数ごとに測定された蛍光強度を表わす。ある実施の形態では、「蛍光強度」は、カウント数の変化に対する蛍光強度との関係を表わす近似曲線であってもよく、たとえば、後述する図１１における線Ｌ２１〜線２４のそれぞれに相当する。「判定結果」は、標的核酸についての検体の判定結果を表わす。「Ｃｔ値」は、各検体の蛍光強度の変化に基づいて特定されたＣｔ値を表わす。「推定初期濃度」は、各検体のＣｔ値と図８を参照して説明された検量線とによって算出された標的核酸の初期濃度を表わす。
【００６７】
たとえば、検査結果情報２１３は、検体ＩＤ「Ａ１」について、「蛍光強度」としての近似曲線Ｇ１と、判定結果「要ｓ亭」ｔお、Ｃｔ値「２０．５」と、推定初期濃度「１９．４３μｇ／ｍｌ」とを含む。
【００６８】
［６．蛍光強度の変化の具体例］
図１０〜図１５のそれぞれは、サイクル数に対する蛍光強度の変化の具体例を示す図である。図１０には、典型的な陽性の検体の蛍光強度が示される。
【００６９】
図１０において、線Ｌ２１は、ＰＣＲ法に従って処理された検体の、サイクル数に従った蛍光強度の変化を表わす。線Ｌ２１は、たとえば、複数のサイクル数のそれぞれの蛍光強度を用いて生成された近似曲線である。線Ｌ２０は、標的核酸についての陽性／陰性を判定するために予め設定された閾値を表わす。値Ｃｔ１は、線Ｌ２１が線Ｌ２０と交差するときのサイクル数に相当する値を表わす。
【００７０】
図１０の例では、検体の蛍光強度が閾値Ｉｔに達しているので、当該検体の判定結果は「陽性」である。Ｃｔ値は、「Ｃｔ１」である。検体の推定初期濃度は、値Ｃｔ１と図８を参照して説明されたような検量線（予め設定されている）とを用いて算出される。
【００７１】
図１１には、線Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４によって４種類の検体の蛍光強度が示される。線Ｌ２１は、図１０に示された線Ｌ２１と同じものである。
【００７２】
線Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４のそれぞれは、偽陽性（すなわち、陽性ではない）とされる検体の蛍光強度を示す。すなわち、線Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４のそれぞれは、閾値Ｉｔを超える部分を有することによって解析システムでは陽性と判定される可能性がある一方で、検査員の目視によっては陰性と判断される。
【００７３】
本開示の解析システムは、線Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４のような蛍光強度を呈する検体、偽陽性と判定する、すなわち、陽性ではないと判断するための構成を備える。図１２〜図１５を参照して当該構成の具体例を説明する。
【００７４】
＜検体を偽陽性と判定するための構成（１）＞
図１２には、当該構成の一例が示される。図１２の例では、検体が陽性と判定されるために、当該検体の蛍光強度が閾値に到達するためのサイクル数の範囲（サイクル数ＣＡ１〜ＣＡ２）が設定される。図１２の例では、線Ｌ２１の蛍光強度はサイクル数ＣＡ１〜ＣＡ２で特定される範囲内のＣｔ１で閾値Ｉｔに到達しているが、線Ｌ２２の蛍光強度が閾値Ｉｔに到達するのは、サイクル数ＣＡ１〜ＣＡ２で特定される範囲の外であるＣｔｘである。これにより、解析システムは、線Ｌ２１に対応する検体を陽性と判定されるが、線Ｌ２２に対応する検体を陽性ではない（陰性、または偽陽性）と判定する。
【００７５】
上述したサイクル数の範囲（ＣＡ１〜ＣＡ２）を特定する情報は、たとえば、検査員によって予め設定され、偽陽性判定用情報２１２としてメモリ２１０に格納される。検査員は、たとえば疑陽性であることが既知の検体（陰性であるにも拘わらず陽性のような挙動を呈する検体）と、陽性であることが既知の検体とを用いて、上記範囲を設定する。
【００７６】
＜検体を偽陽性と判定するための構成（２）＞
図１３には、上記構成の他の例が示される。図１３の例では、検体が陽性と判定されるための、当該検体の蛍光強度についての閾値近傍の変化率の下限値が設定される。変化率とは、一定のサイクル数の増加に対する蛍光強度の増加の割合を意味する。解析システムは、蛍光強度の閾値における変化率を算出する。「変化率」は、たとえば、蛍光強度が閾値に達した部分における、近似曲線に対する接線の傾きとして表され得る。図１３において、線Ａ１は、線Ｌ２１と線Ｌ２０との交差点での線Ｌ２１に対する接線を表わす。線Ａ４は、線Ｌ２４と線Ｌ２０との交差点での線Ｌ２４に対する接線を表わす。線Ａ１，Ａ４のそれぞれの傾きが変化率の一例である。
【００７７】
解析システムは、蛍光強度の変化率が上述の下限値以上であれば、当該蛍光強度に対応する検体を陽性と判定し、蛍光強度の変化率が上述の下限値未満であれば、当該蛍光強度に対応する検体を陰性と判定する。線Ａ１の傾きは、線Ａ４の傾きより大きい。ある実施の形態では、上述の下限値の一例は、線Ａ１の傾きと線Ａ４の傾きとの間に設定される。これにより、解析システムは、線Ｌ２１に対応する検体を陽性と判定されるが、線Ｌ２４に対応する検体を陽性ではない（陰性、または偽陽性）と判定する。
【００７８】
構成（２）における判定基準である上述の「下限値」は、たとえば、検査員によって、疑陽性であることが既知の検体と陽性であることが既知の検体とを用いて適宜設定され得る。設定された「下限値」を特定する情報は、偽陽性判定用情報２１２としてメモリ２１０に格納される。
【００７９】
＜検体を偽陽性と判定するための構成（３）＞
図１４には、上記構成のさらに他の例が示される。図１４の例では、検体が陽性と判定されるための、特定のサイクル数における蛍光強度についての判定値が設定される。図１４では、この判定値は、判定値Ｉｄとして示され、特定のサイクル数として「３０サイクル」が示されている。
【００８０】
解析システムは、蛍光強度の閾値に達した検体について、さらに、特定のサイクル数における蛍光強度が判定値Ｉｄに以上であるか否かを判断する。特定のサイクル数とは、通常、検体が陽性であればその蛍光強度が確実に閾値を超えていると考えられるサイクル数である。特定のサイクル数は、たとえば、検査員が、疑陽性であることが既知の検体および陽性であることが既知の検体を用いることによって、設定される。
【００８１】
図１４の例では、線Ｌ２１と線２４の双方の蛍光強度が閾値Ｉｔを超えている。しかしながら、線Ｌ２１の３０サイクルにおける蛍光強度は判定値Ｉｄを超えているが、線Ｌ２４の３０サイクルにおける蛍光強度は判定値Ｉｄに達していない。これにより、解析システムは、線Ｌ２１に対応する検体を陽性と判定されるが、線Ｌ２４に対応する検体を陽性ではない（陰性、または偽陽性）と判定する。
【００８２】
構成（３）における判断基準である上述の「特定のサイクル数」は、たとえば、検査員によって、疑陽性であることが既知の検体と陽性であることが既知の検体とを用いて設定される。設定された「特定のサイクル数」を特定する情報は、偽陽性判定用情報２１２としてメモリ２１０に格納される。
【００８３】
＜検体を偽陽性と判定するための構成（４）＞
図１５には、上記構成のさらに他の例が示される。図１５の例では、検体の蛍光強度が、複数回、閾値Ｉｄ以下から閾値Ｉｄ以上へと変化した場合、最も高いサイクル数での変化が、検体の判定および標的核酸の初期濃度に用いられる。
【００８４】
図１５の例では、線Ｌ２１と線Ｌ２３が示される。線Ｌ２３は、複数回、閾値Ｉｄを跨いで変化している。より具体的には、線Ｌ２３は、サイクル数Ｃｔ１１近傍において閾値Ｉｄ以下から閾値Ｉｄ以上へと変化し、サイクル数Ｃｔ１２近傍において閾値Ｉｄ以上から閾値Ｉｄ以下へと変化し、サイクル数Ｃｔ１３近傍において閾値Ｉｄ以下から閾値Ｉｄ以上へと変化し、サイクル数Ｃｔ１４近傍において閾値Ｉｄ以上から閾値Ｉｄ以下へと変化し、サイクル数Ｃｔ１５近傍において閾値Ｉｄ以下から閾値Ｉｄ以上へと変化し、サイクル数Ｃｔ１６近傍において閾値Ｉｄ以上から閾値Ｉｄ以下へと変化し、そして、サイクル数Ｃｔ１７近傍において閾値Ｉｄ以下から閾値Ｉｄ以上へと変化している。
【００８５】
線Ｌ２１の蛍光強度における閾値Ｉｄ以下から閾値Ｉｄ以上への変化は１回であるが、線Ｌ２３の蛍光強度における当該変化は４回（サイクル数Ｃｔ１１，Ｃｔ１３，Ｃｔ１５，Ｃｔ１７）である。線Ｌ２３に対応する検体については、（陽性／陰性の）判定および標的核酸の初期濃度の算出では、サイクル数Ｃｔ１１，Ｃｔ１３，Ｃｔ１５における変化ではなく、サイクル数Ｃｔ７での変化が利用される。
【００８６】
たとえば、線Ｌ２３に対応する検体の、標的核酸の初期濃度は、サイクル数Ｃｔ７と検量線とを用いて算出される。
【００８７】
本明細書において説明された構成（１）〜構成（４）は、適宜組合せて適用され得る。たとえば、構成（４）が構成（１）［図１２参照］と組合せられた場合、サイクル数Ｃｔ１１，Ｃｔ１３，Ｃｔ１５がサイクル数ＣＡ１〜ＣＡ２（図１２参照）の範囲内にあっても、サイクル数Ｃｔ７がサイクル数ＣＡ１〜ＣＡ２の範囲外であれば、線Ｌ２３に対応する検体は、偽陽性または陰性と判定され、陽性とは判定されない。
【００８８】
［７．処理の流れ］
図１６は、ＰＣ２００が解析装置として機能するために、プロセッサ２０１が実行する処理のフローチャートである。プロセッサ２０１は、たとえばメモリ２１０に格納された解析用プログラムを実行することにより、図１６の処理を実現させる。解析用プログラムは、ＰＣ２００外の記憶装置またはＰＣ２００に対して着脱可能な記録媒体に非一時的に格納されていてもよい。ＰＣ２００は、記録媒体に格納されたデータを読み込むためのドライブを備え、プロセッサ２０１は当該ドライブを用いて当該記録媒体に格納されたプログラムを読み出して実行してもよい。
【００８９】
図１６を参照して、ステップＳ１０にて、プロセッサ２０１は、検体の蛍光測定の結果を取得する。取得される結果の一例は、検体ＩＤに関連付けられた蛍光強度である。取得される蛍光強度は、複数のサイクル数における測定結果を含んでいてもよい。プロセッサ２０１は、取得した蛍光測定の結果を、検査結果情報２１３（図６参照）に、「蛍光強度」として格納してもよい。
【００９０】
ステップＳ２０にて、プロセッサ２０１は、当該検体に対する陰性／陽性の判定を実行する。図１７は、ステップＳ２０の処理のサブルーチンのフローチャートである。
【００９１】
図１７を参照して、ステップＳ２１にて、プロセッサ２０１は、当該検体の蛍光強度が閾値Ｉｔに到達しているか否かを判断する。プロセッサ２０１は、蛍光強度がすべてのサイクル数において閾値Ｉｔに達していなければ（ステップＳ２１にてＮＯ）、ステップＳ２８へ制御を進め、そうでなければ（ステップＳ２１にてＹＥＳ）、ステップＳ２２へ制御を進める。
【００９２】
プロセッサ２０１は、ステップＳ２１の制御の後、ステップＳ２１にて閾値Ｉｔに達していると判断した検体について、Ｃｔ値（図７参照）を特定し、検査結果情報２１３としてメモリ２１０に当該Ｃｔ値を格納してもよい。
【００９３】
ステップＳ２２にて、プロセッサ２０１は、蛍光強度が複数の上昇部を含むか否かを判断する。上昇部は、たとえば、蛍光強度の近似曲線が閾値Ｉｔを示す直線と交差する部分であって、蛍光強度が閾値Ｉｔ以下の値から閾値Ｉｔ以上の値へと変化する部分である。たとえば、図１５の線Ｌ２３は、４つの上昇部（Ｃｔ１１，Ｃｔ１３，Ｃｔ１５，Ｃｔ１７のそれぞれの近傍）を含む。プロセッサ２０１は、蛍光強度が上述した「上昇部」を含むと判断すると（ステップＳ２２にてＹＥＳ）、ステップＳ２３へ制御を進め、そうでなければ（ステップＳ２２にてＮＯ）、ステップＳ２８へ制御を進める。
【００９４】
ステップＳ２３にて、プロセッサ２０１は、複数の上昇部の中から、最もカウント数が大きい側に位置する上昇部を選択する。たとえば、図１５の線Ｌ２３では、４つの上昇部（Ｃｔ１１，Ｃｔ１３，Ｃｔ１５，Ｃｔ１７のそれぞれの近傍）の中から１つの上昇部（Ｃｔ１７近傍）が選択される。
【００９５】
ステップＳ２４にて、プロセッサ２０１は、Ｃｔ値が、陽性と判定されるために設定された所定範囲（たとえば、図１２のサイクル数ＣＡ１〜ＣＡ２）内に位置するか否かを判断する。プロセッサ２０１は、Ｃｔ値が上述の所定範囲内にあると判断すると（ステップＳ２４にてＹＥＳ）、ステップＳ２５へ制御を進め、そうでなければ（ステップＳ２４にてＮＯ）、ステップＳ２８へ制御を進める。
【００９６】
ステップＳ２５にて、プロセッサ２０１は、Ｃｔ値近傍の蛍光強度の変化率が一定値（ＳＬｔ）以上であるか否かを判断する。ステップＳ２５における「一定値（ＳＬｔ）」は、図１３を参照した説明における「下限値」に相当する。
【００９７】
プロセッサ２０１は、上述の変化率が一定値（ＳＬｔ）以上であれば（ステップＳ２５にてＹＥＳ）、ステップＳ２６へ制御を進め、そうでなければ（ステップＳ２５にてＮＯ）、ステップＳ２８へ制御を進める。
【００９８】
ステップＳ２６にて、プロセッサ２０１は、３０サイクルでの蛍光強度が一定値（Ｓｉｔ）以上であるか否かを判断する。ステップＳ２６における「一定値（Ｓｉｔ）」は、図１４を参照した説明における「判定値Ｉｄ」に相当する。
【００９９】
プロセッサ２０１は、３０サイクルでの蛍光強度が一定値（Ｓｉｔ）以上であると判断すると（ステップＳ２６にてＹＥＳ）、ステップＳ２７へ制御を進め、そうでなければ（ステップＳ２６にてＮＯ）、ステップＳ２８へ制御を進める。
【０１００】
ステップＳ２７にて、プロセッサ２０１は、処理対象の検体の判定結果を「陽性」に決定して、図１６へ制御を戻す。ステップＳ２８にて、プロセッサ２０１は、処理対象の検体の判定結果を「陰性」に決定して、図１６へ制御を戻す。
【０１０１】
図１６に戻って、ステップＳ３０にて、プロセッサ２０１は、判定結果が「陽性」である検体について、標的核酸の初期濃度を算出する。当該初期濃度の算出には、たとえば図８を参照して説明されたように検量線が利用される。ステップＳ２３において１つの上昇部が選択されている場合には、当該初期濃度は、選択された上昇部に含まれるＣｔ値に基づいて算出される。
【０１０２】
ステップＳ４０にて、プロセッサ２０１は、検体についての判定結果を表示するための画面を生成し、モニタ２０３に出力する。これにより、図１６の処理は終了する。プロセッサ２０１は、複数の検体についてステップＳ１０〜ステップＳ３０の制御を実行した後で、ステップＳ４０を実行してもよい。
【０１０３】
図１６および図１７を参照して説明された処理では、蛍光強度が閾値Ｉｔを超えた検体は、さらに、ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６のそれぞれにおいて設定された条件を満たした場合に、陽性と判定される。そうでなければ、当該検体は、陰性と判定される。
【０１０４】
なお、本実施の形態では、ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６のうち少なくとも１つの判断がなされればよい。すなわち、ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６のうち１つまたは２つの判断が省略されてもよい。
【０１０５】
ある実施の形態では、さらにステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６のすべてが省略されてもよい。すなわち、本実施の形態では、蛍光強度の変化が複数の上昇部を含む場合に、その中から最もサイクル数の大きい上昇部が選択されて、標的核酸の初期濃度の算出に利用されてもよい。
【０１０６】
図１８は、ある検体についての蛍光強度の変化の具体例を示す図である。図１８には、線Ｌ２５が示される。線Ｌ２５は、サイクル数Ｃｔ１においてだけでなく、サイクル数Ｃｔ０においても、閾値Ｉｔを跨ぐ。しかしながら、ステップＳ２３の制御において、サイクル数Ｃｔ０における蛍光強度の強度は、陽性／陰性の判定および標的核酸の初期濃度の算出から除外され得る。
【０１０７】
他の実施の形態では、ステップＳ２２，Ｓ２３が省略されてもよい。ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６のうち少なくとも１つの判断が実施されれば、二段階での陽性／陰性の判定が実現される。
【０１０８】
［８．画面の表示例］
図１９は、判定結果の表示画面の一例を示す図である。図１９の判定結果表示画面１９００は、ステップＳ４０（図１６）において生成され出力される画面の一例であり、表示部１９１０および表示部１９２０を含む。
【０１０９】
表示部１９１０は、表示対象となる複数の検体のそれぞれの判定結果を、ボタンの表示／非表示によって示す。図１９の例では、図１９の例では、検体ＩＤ（１）〜（１０）のうち、検体ＩＤ（２）〜（４）についてはボタン１９１１，１９１２，１９１３が表示され、検体ＩＤ（１），（５）〜（１０）についてはボタンが表示されていない。このことは、検体ＩＤ（１），（５）〜（１０）の判定結果が「陰性」であり、検体ＩＤ（２）〜（４）の判定結果が「陽性」であることを表わす。
【０１１０】
ボタン１９１１，１９１２，１９１３のいずれかが操作されることにより、操作されたボタンに対応する検体の詳細な情報がモニタ２０３に表示されてもよい。この場合、プロセッサ２０１は、検査結果情報２１３から操作されたボタンに対応する検体ＩＤに関連付けられた情報（図９の蛍光強度、判定結果、Ｃｔ値、および／または、推定初期濃度）を読み出し、当該情報をモニタ２０３に表示する。表示される情報は、蛍光強度の近似曲線のグラフを含んでいてもよい。
【０１１１】
表示部１９２０は、表示部１９１０に判定結果を表示された検体のそれぞれの検査結果情報２１３を構成する情報（検体ＩＤ、判定結果：図１９では「判定」、推定初期濃度）を表形式で示す。
【０１１２】
［９．判定結果における偽陽性と陰性との区別］
検体の判定において、偽陽性と陰性とが区別されてもよい。このような変形例について以下に説明する。
【０１１３】
＜フローチャート＞
図２０は、図１７の変形例のフローチャートである。図２０の処理では、蛍光強度が閾値Ｉｔを超えなければ、検体の判定結果は「陰性」とされる。蛍光強度が、閾値Ｉｔを超えたが、ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６において設定された条件を満たさない場合には、検体の判定結果は「偽陽性」とされる。
【０１１４】
より具体的には、図２０の処理では、プロセッサ２０１は、ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６のそれぞれにおける判断の結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ２９へ制御を進める。すなわち、プロセッサ２０１は、ステップＳ２４においてＣｔ値が上述の所定範囲内にはないと判断すると（ステップＳ２４にてＮＯ）、ステップＳ２５においてＣｔ値近傍の蛍光強度の変化率が一定値（ＳＬｔ）未満であると判断すると（ステップＳ２５にてＮＯ）、または、ステップＳ２６において３０サイクルでの蛍光強度が一定値（Ｓｉｔ）未満であると判断すると（ステップＳ２６においてＮＯ）、ステップＳ２９へ制御を進める。
【０１１５】
ステップＳ２９において、プロセッサ２０１は、判定結果を「偽陽性」と決定して、図１６へ制御を戻す。すなわち、図２０の処理は、陽性、陰性、および、偽陽性の３つの判定結果を含む。
【０１１６】
＜表示画面＞
図２１は、図１９の表示画面の変形例を示す図である。図２１において、判定結果表示画面２１００は、図１９の表示部１９１０および表示部１９２０と同様に、表示部２１１０および表示部２１２０を含む。表示部２１１０は、検体ＩＤ（２）に関連付けられたボタン２１１１と、検体ＩＤ（３），（４）のそれぞれに関連付けられたボタン２１１２，２１１３とを含む。ボタン２１１１は、ボタン２１１２，２１１３と表示色が異なる。
【０１１７】
表示部２１２０に示されるように、図２１の例では、検体ＩＤ（３），（４）の判定結果が陽性であるのに対し、検体ＩＤ（２）の判定結果は偽陽性である。ボタン２１１１とボタン２１１２，２１１３の間の表示色の違いは、対応する検体の判定結果の違いを表わす。
【０１１８】
プロセッサ２０１は、ボタン２１１１，２１１２，２１１３のいずれかが操作されると、操作されたボタンに対応する検体の詳細な情報をモニタ２０３に表示してもよい。図２２は、ボタン２１１１が操作されたことによって表示される画面の一例を示す。
【０１１９】
ボタン２１１１が対応する検体の判定結果は偽陽性である。図２２の画面２２００は、当該検体の蛍光強度の変化を表わす線２２０１と、枠２２０２とを含む。枠２２０２は、メッセージ「理由：３０サイクルでの蛍光強度が十分に上昇していません。」を含む。枠２２０２内のメッセージは、検体が偽陽性と判断された理由を表わす。
【０１２０】
図２２の例では、検体は、ステップＳ２６（図２０）において３０サイクルでの蛍光強度が一定値（Ｓｉｔ）に到達していないことによって偽陽性と判定された。枠２２０２内のメッセージは、当該判定の理由を表わす。
【０１２１】
図２０〜図２２を参照して説明された処理では、判定およびその結果の表示において偽陽性と陰性とが区別される。これにより、解析システムは、偽陽性と判定についての注意を喚起できる。検査員は、偽陽性と判定された検体について、その判定の理由等を確認することができる。
【０１２２】
［１０．開示の要約］
本開示は、以下のように要約され得る。
【０１２３】
（１）  本開示では、試料（検体を含む反応液３１０）の蛍光強度が閾値以上であると判断された場合（ステップＳ２１にてＹＥＳ）、蛍光強度の核酸増幅処理回数（サイクル数）に従った変化の挙動が予め定められたパターンに該当するか否かが判断される（ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６）。挙動が予め定められたパターンに該当する場合には（ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６のいずれかにおいてＹＥＳ）、第１の判定結果（陽性）が出力される。挙動が予め定められたパターンに該当しない場合には（ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６のいずれかにおいてＮＯ）、第１の判定結果とは異なる第２の判定結果（陰性または偽陽性）が出力される。
【０１２４】
（２）  予め定められたパターンの一例は、図１３の構成（２）として説明されたように、核酸増幅処理回数に従った蛍光強度の変化において、閾値に到達したときの蛍光強度の変化の割合が予め定められた値以上であることである。
【０１２５】
（３）  予め定められたパターンの他の例は、図１２の構成（１）として説明されたように、予め定められた範囲（サイクル数ＣＡ１〜ＣＡ２）内の核酸増幅処理回数で蛍光強度が閾値に到達したことである。
【０１２６】
（４）  予め定められたパターンのさらに他の例は、図１４の構成（３）として説明されたように、蛍光強度が閾値に到達した後、予め定められた核酸増幅処理回数（たとえば、３０サイクル）における蛍光強度が予め定められた強度（判定値Ｉｄ）に到達していることである。上述の強度（判定値Ｉｄ）は、閾値（閾値Ｉｔ）より高い値である。
【０１２７】
（５）  図１６を参照して説明されたように、核酸増幅処理回数の増加に従って試料の蛍光強度が閾値に複数回到達した場合には、挙動が予め定められたパターンに該当するか否かの判断は、複数回のうち最も核酸増幅処理回数が大きい回についての挙動に基づいて実行されてもよい。すなわち、ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６の判断は、ステップＳ２３において選択された上昇部に基づいて実行されてもよい。
【０１２８】
（６）  図１６を参照して説明されたように、核酸増幅処理回数の増加に従って試料の蛍光強度が閾値に複数回到達した場合には、当該複数回のそれぞれの閾値に到達したときの核酸増幅処理回数のうち最も大きい核酸増幅処理回数に基づいて、試料における標的核酸の初期濃度が算出されてもよい。すなわち、ステップＳ３０における標的核酸の初期濃度の算出は、ステップＳ２３において選択された上昇部に含まれるＣｔ値に基づいて算出されてもよい。
【０１２９】
今回開示された各実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、実施の形態および各変形例において説明された発明は、可能な限り、単独でも、組合わせても、実施することが意図される。
【符号の説明】
【０１３０】
１００  核酸検査装置、２００  ＰＣ、２０１  プロセッサ、２０３  モニタ、２１０  メモリ、２１１  基本判定用情報、２１２  偽陽性判定用情報、２１３  検査結果情報、３１０  反応液、１０００  解析システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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