モダンメディア

68 巻 7 号 2022［通巻 800 号記念特集 1］243

モダンメディア通巻800号記念特集1

2030年に向けた臨床検査のあるべき姿

Ⅴ．遺伝子検査（遺伝子関連検査）
Genetic Testing

まえ

前かわ川

まさ

真と人

Masato MAEKAWAなど、多種のオミックス解析（マルチオミックス解はじめに析）が行われ、それぞれの情報が既存の臨床検査ほかの情報と相まって診療に使われていくことを期待

2030 年、日本では総人口は減少の一途をたどり、65 歳以上の高齢化人口が 32％に近づき、寿命は今よりさらに 1 歳近く延びると予測されている。医療する。
1．微生物核酸検査費や介護費、社会保障にかかる費用は増大し、日本

新型コロナウィルス感染症の核酸検査として、の財政はどうなっているだろう。一方では、次世代PCR 以外の LAMP 法などの遺伝子増幅法も多数使シークエンサー（next generation sequencer; NGS）用された。感染症検査であるがゆえに、迅速・簡便などの技術が進歩し、人工知能（Artificial Intelli-に、多検体を分析でき、精確な結果を得ることがでgence; AI）やロボット化は進み、医療業務の効率きるかが重要な要素となったが、方法により特徴がは格段に向上しているに違いない。臨床検査に関すあるため、目的に応じた使用が求められた。日常検る技術も進歩し、コンピューターやバイオインフォ

査として行われている検査と同様に、大別すると、マティクスの性能が向上し、新しい検査法、検査項迅速・簡便にその場で検査できるポイントオブケア目なども開発されているだろう。付加価値とされる検査（point of care testing; POCT）と、多検体処理情報提供も増大するだろう。ワイヤレスでスマートが可能な中央検査室で行われるタイプの検査に分フォンなどを用いた日々リアルタイムで得られる生けることができる。前者は疑診例や救急医療などで体情報の収集から、医療機関で行われる検査（検体、使用され、後者はスクリーニング的に用いられた。

画像）などを使い分けることで診断体系も変革され、これらは、医療機関や検査室によって需要が異なる検査の裾野も拡がることが予測される。とはいえ、ため、抗原検査も含め、たくさんの選択肢が市場に基本的な臨床検査の姿勢は普遍である。すなわち、出回った。
一項目だけを調べるのではなく、マルチプレック精確な検査結果を報告することが基本であり、2030

スで多種の微生物の検出を 1 度に行う核酸検出の検年の遺伝子関連検査も然りである。

査キットも活躍している。これは標的となる微生物

Ⅰ. 技術の進歩が限定されており、それらが存在するかを見る検査である。今後、NGS も含めて技術がさらに進歩す

遺伝子解析技術の進歩はさらに速く加速して広範れば、試料中に存在する微生物由来の全ての核酸の囲で起こるだろう。遺伝子関連検査は、微生物核酸塩基配列を決定して、データベースと照合するメタ検査、ヒト体細胞遺伝子検査、ヒト遺伝学的検査にゲノミクスの手法で、感染症の診断や感染対策に役分類されるが、特にヒトにおいては、ゲノム、トランス

1）立てることも 、臨床検査としてできるようになる

クリプトーム、エピゲノム、マイクロ RNA（miRNA）可能性がある。また、SARS - CoV-2 をはじめ病原微浜松医科大学医学部 臨床検査医学〠431 - 3192 浜松市東区半田山 1 - 20 - 1

Department of Laboratory Medicine, Hamamatsu University School of Medicine(1-20-1 Handayama, Higashi-ku, Hamamatsu, 431-3192 Japan)（ 27 ）

244

生物の全ゲノム解析が手軽に行えれば、ストレスな遺伝子検査において、腫瘍の含有量の少ないがん組く疫学調査を容易に行うことができ、より速くより織や血液などの体液から抽出した核酸に占めるがん精確に感染対策に役立てることができるかもしれな

由来の核酸（循環血中腫瘍 DNA ; circulating tumor

い。感染症は早く検査結果がほしいため、使用されDNA; ctDNA）のバリアントなどは、NGS による検る技術は匠の技としてのものではなく、訓練した臨出もバイオインフォマティクス解析でも検出・同定す

床検査技師が臨床検査室で行えるもので、かつできるのは困難である。たくさん存在する同じ配列のもるだけ安価なものであってほしい。の以外を増やして効率よくバリアントを検出する方

さらに、感染症検査とは一線を画するが、疾患や法、つまりバリアントのエンリッチ法が期待されるが、ヘルスケアに関連していると言われる、腸内細菌叢その可能性は現時点では想像できない。従って、精や口腔内細菌叢などのヒト体内のマイクロバイオー

確な分析技術とバイオインフォマティクスパイプラ

ム2）の解析システムが容易に使用できるようにな

インの開発・改良の方が現実的なのかもしれない。

り、診療のみならず予防や予知など、いわゆる 3P-がん組織、もしくは ctDNA の解析によって、そMEDICINE（Preventive, Personalized, Precision）の患者のがん細胞で生じているバリアントが判明しとして普及している可能性もある。これらの基幹技

たら、その患者用のがん遺伝子パネルを作製するこ術は NGS であるが、現在の NGS ではなく、第三世とが可能である。これを用いれば、該当のバリアン代、第四世代の NGS で、ロングリードまで精確に読トの趨勢を、血漿を試料とした ctDNA の解析によっみ取れるものが使用されている必要があるだろう。て経過観察することも可能となる。欠点は新しいバリアントが生じても検出できないことであるが、標2. ヒト体細胞遺伝子検査的が絞られる分、より安価に感度良く検出できる。

ヒトを対象とした遺伝子関連検査は、感染症より現時点でもそのサービスは存在する 。
4）

は時間的な許容幅が大きいことが多いため、多種多マルチオミックスとして、検査項目が増え、それ様な方法が選択肢に入る。もちろん、病気の進行がらの結果を含め統合して診断する方向性が考えられ速い、治療方法を早く決めたいなど、少しでも早くる。この際、遺伝子関連検査以外の従来の検査や、結果を知りたい検査も存在する。NGS は 1 度に多他のオミックス解析、たとえばプロテオミクスやメ量の情報をはじき出してくれることから、ますますタボロミクスなどの結果も合算したシステム化され遺伝子関連検査の中心的な役割を担っていくものとた検査も増えて来ると思われる。例えば、遺伝子と思われる。しかしながら、NGS も苦手な塩基配列、タンパク質のマーカーを組合せた「がん」診断の領域、バリアントの種類があり、それらにどのようツールである CancerSEEK の臨床検討が進められに対応するかが課題として残るだろう。従って、ている 。CancerSEEK の一番の特徴は、がん遺伝NGS を補完する技術の開発が待たれる。サンガー

子パネル検査や Oncotype DX のような遺伝子のバ法で補完するのは現実的ではなく、スループットがリアントや発現量から判定するのではなく、遺伝子低すぎる。NGS を補完するのは、新しいタイプの解析による循環血中腫瘍由来の ctDNA と臓器特異NGS であるのかもしれない。また、検出されたバ的なタンパク質解析を組み合わせることで、異常のリアントの意義づけ・臨床評価に関するガイドライ場所と種類（質）を判断しようとするものである。

ンが少なからず公表されてきたが、まだまだ課題とこのような異なる技術を使って解析した結果を組みして残っていた。最近、がんの体細胞バリアントの合わせるマルチオミックス解析において、遺伝子か病原性分類の基準が紹介された 。従って、バリアらの情報以外を組み合わせることは重要な位置づけントをいかに精確に検出するか、そしていかに精確となると期待される。実際、研究レベルではふつうに意義づけをするかが重要である。この点でも、バに行われてきたものと考えられる。一個のがん組織

リアントなどのデータベースとバイオインフォマからゲノム、トランスクリプトーム、エピゲノム、ティクス解析が進歩し、AI を活用した自動診断をプロテオーム（免疫組織染色を含む）などの情報を期待したい。

得て、統合的に判断するなどは行われていたので、

3）

測定対象の量が少ない場合、例えば、ヒト体細胞

5）それを検査キット化することで、一気にハードルが（ 28 ）

245下がり、実施しやすくなるであろう。また、データ

Ⅱ．検査の基本を忘れない自体が一生変化しないゲノム情報だけではなく、変化する項目も一緒に評価するため、時系列での変動が重要でビッグデータとなりうるため、結果の解釈には AI との協働が重要である。時間軸を考えると、

1. 臨床検査は診療に不可欠

前がん病変のオミックス解析によって、がん化の可

国際臨床化学連合（International Federation of能性や早期診断など、予知医学、予防医学に役立て

Clinical Chemistry and Laboratory Medicine; IFCC）ることも期待される。

がそのホームページに掲載している臨床検査の広報
スライドに、「Laboratory medicine results: A hid-3. ヒト遺伝学的検査

den treasure in health care」というタイトルのもの

未診断疾患イニシアチブ（Initiative on Rare andがある。すなわち、臨床検査結果は、医療記録の中

Undiagnosed Diseases; IRUD） の遺伝学的解析にの客観的データの 94％、緊急異常値報告によってよって、希少・未診断疾患の 40％強の遺伝学的背影響される臨床決定の 90％、診療ガイドライン記景が明らかとなってきた。また国内外の研究者との載の 23％、コンパニオン診断結果の 23％を占める

データシェアリングにより、さらに診断確定などのと記載されている 。遺伝子関連検査も検体検査の成果が出ている。診断率は技術の進歩によってさら一つで、客観的なデータを示してくれる。治療薬のに上昇し、遺伝子に起因する疾患の診断は加速度的選択など治療に直結する検査も多い。2030 年になに進むことが期待される。これらは全て研究によるろうが、臨床検査の重要性は下がることはなく、頼ものであるが、原因が判明すれば診療目的となるもれる臨床検査の遂行を目指すべきである。

6）のが増える可能性がある。すなわち、難病の全ゲノ
ムシークエンスが計画されており、現在は保険適用

7）

2. 精確な検査結果を得るためにされる遺伝学的検査は少ないが、手技が容易になる目的に応じた適切な検査が依頼され、適切な検査とともに、IRUD で判明した疾患も既存の難病も、法を選択する必要がある。適切な設備を整えた検査

同じレベルで診療に用いる遺伝学的検査となりうる施設で、適切な教育・研修を受けた要員によって検かもしれない。ただし、種類が多くなってしまうと査を実施する。検査の全工程（分析前、分析、分析個々に測定系を構築するよりも同じ測定系で行う方後のプロセス）を適切に行い、全工程の質保証・運が現実的で、コストダウンにも繋がると思われるの営を確実に行う（図 1）。分析は通常検査室内で行で、頻度の高いものを包括化・パネル化し、そうでわれる分析・測定を示すが、分析プロセスだけが結ないものは網羅的に解析するのがよいのだろう。

果に影響するわけではなく、分析前と分析後のプロ体質診断も遺伝子が使用されつつあるが、全ゲノセスも重要である。臨床化学検査の場合、日常行わムシークエンスによるバリアントデータの集積と解れている臨床検査値が精確でない場合、分析前プロ

析によって、2030 年頃から治療方針の決定や予後セスの関与が大きく全体の 60 ～ 70％を占めると報推定に使用されるようになるかもしれない。発症前

8）
告されている 。それは、分析技術の標準化に比しの予防医学や予知医学はもう少し時間がかかるだろて、分析前プロセス（検体採取時の個体の生理的変うが、遺伝医療は確実に「個の医療」を推進してく動などの条件、検体採取や搬送・前処理や保管などれる。の方法）に関する標準化が相対的に遅れており、自薬物代謝に関係する遺伝子解析（ファーマコゲノ動 化 が で き な い た め ヒ ト が 関 与 す る 割合が多くミクス）の活用も進むが、薬物代謝も遺伝子だけにヒューマンエラーが多い上に、重要性に関する認識よる推測ではかなり誤差があることがわかっていも不十分であるためである。新しい遺伝子解析技術

る。遺伝子を見るにしても複数の関連遺伝子、そしが遺伝子関連検査に使用される場合にも、注意すべて腎機能や肝機能など後天的な薬物代謝への干渉要き重要なプロセスと考える。
米国 CDC（Centers for Disease Control and Pre-因も含めた総合的な「個の薬物治療」に移行していく必要があると考える。

vention）の ACCE モデルは、分析的妥当性（A）、臨（ 29 ）

246

全検査プロセスの質保証・運営
Total Quality Assurance & Management
分析プロセス

分析前プロセス
検査
依
頼

検体採取

核酸抽出
•DNA
•RNA

分析後プロセス

網羅的分析

結果の検証
報告書作成
結果の解釈

バリデーション
（妥当性確認）バリデーション
（妥当性確認）バリデーション（妥当性確認）

内部精度管理内部精度管理内部精度管理外部精度評価外部精度評価外部精度評価•採血•病理組織•他の体液ターゲット分析

ISO 15189 などの認定検査室

図 1 遺伝子関連検査のプロセスと精度保証

床的妥当性（C）、臨床的有用性（C）、ELSI（Ethical,ある

Legal and Social Issues : 倫理的・法的・社会的課題、すること、そのためには太めの採血針で専用採血管

9）E）の頭文字をとって ACCE モデルと呼ばれている 。に採血することが必要である。また、血漿分離の際遺伝子関連検査のみならず、全ての臨床検査で考えに血球細胞が混じらないように保管温度や遠心条件るべきモデルであり、特に A の分析的妥当性は検査に留意する。ポイントは正常細胞が壊れて血漿にゲ室が責任を持って実施・確認すべきものであり、10）。すなわち、採血時に溶血を生じないように

12）

ノム DNA が流出しないことである。

表 1 に示した内容について導入時に妥当性確認を

miRNA も分析前プロセスにおける変動要因が多行う。日常検査化されれば、日々の内部精度管理

く知られている 。すなわち、一般的な臨床化学検（IQC）を適切に行い、年に数回、外部精度評価ス

査のように性差や年齢差、食事、運動、服薬歴などキーム（EQAS）に参画して、自施設の検査が的確の生理的変動、検体採取法、溶血などの検体の性状、に行われていることを確認できるのが望ましい。

分析に使用するのが血清か血漿か、遠心条件や保管・

13）

われわれは、国内で分析されているがん遺伝子パ保存方法などの影響が知られている。血小板に多く

ネ ル 検 査 の 実 状 を 知 る た め に、 小 さ い な が ら も含まれる miRNA は、血清を使用すれば高くなり、EQAS を実施し、検出できないバリアントがあるこ

緩徐な遠心条件で得られた血小板を多く含む血漿でとを示した。全ての遺伝子関連検査において

11）

EQA を定期的に行い、検査結果の妥当性や他施設も高くなる。
2）分析プロセスとの関係を確認する必要がある。そして、国内に分析プロセスでは、目的に応じた分析的妥当性をEQA 実施機関を有することが重要と考える。

満足する測定系を選択することが重要である。導入

1）分析前プロセス時の分析法の妥当性確認は重要である。表 1 の分血球を除いた血液を試料とする検査では、血清と析的妥当性の項目を検討し、許容できるかどうかを血漿でも結果が大きく異なる検査項目があり、血漿確認する。分析による偽陽性や偽陰性の原因と回避でも遠心条件によって結果が変わる項目もある。す法についても理解する。導入後は、先述したようになわち、血球の影響をいかに最小限にするかが重要

IQC の実施、EQAS に参加する。

であり、血球の影響によって結果が変わってしまう

3）分析後プロセスこともありうる。

標準化された検査報告書の作成や結果の解釈が重

例えば ctDNA の解析では、微量しかない腫瘍由要である。特に NGS の解析結果などはバイオイン

来 DNA の異常を感度良く検出するために、正常細フォマティクス（コンピュータ解析）での作業と解胞由来 DNA の混入を最小限に抑えることが重要で釈は、最終的な結果報告に大きく影響するため、そ（ 30 ）247

表 1 分析的妥当性（Analytic Validity）として確認すべき要件
・正確度、真度（accuracy）
・精密度、精度、再現性（precision）
・分析感度（analytical sensitivity、LOD: limit of detection）
・分析特異度（analytical specificity）
・頑健性（robustness）
・報告範囲（reportable range）
・基準値（reference range）、基準範囲（reference interval）
・内部精度管理（Internal Quality Control ; IQC）
・外部精度評価（External Quality Assessment ; EQA）
・データの方法間差、施設間差 ― 標準化とハーモナイゼーションの手法の利点と限界、報告範囲を熟知した上で行う。

きず、試薬がない、検査機器がない、検査をしたく

偽陽性・偽陰性の可能性も視野に入れ、場合によっても十分にできなかった。ワクチンや治療薬の開発ては目視での確認、別の方法での検証を行う。

も大きく遅れをとった。がんゲノム医療などで新し重要なことは、使用しているバイオインフォマ

い技術が海外で開発されても、検体を海外に送ってティクスとデータベースの報告範囲と限界を知るこ結果だけ利用するという、まん中がすっぽり抜けたと、精確さに疑問が生じた箇所は目視確認、もしく体制を続けていると、国内で新しい技術が生まれるは代替となる検証法を行うことであろう。そのため土壌が養えず、国内の検査事情は一向に改善しないには、出力される品質指標も合わせて AI の活用・のではと危惧する。検査の質保証についても同様で、支援が望まれる。

妥当性確認、内部精度管理、外部精度評価スキーム、

3. 医 療法の改正、診療と研究の両輪による遺伝子関連検査・遺伝子解析の推進

これら 3 点セットを自国で完結できないようでは、ゲノム先進国など夢のまた夢ではないのだろうか。
エネルギー、食料、技術、教育は内製化（国内で検体検査の品質・精度の確保が明確化された「医実施という意味で）しないといけないという意見が療法等の一部を改正する法律」（2017 年 6 月 14 日

あるが、技術立国日本を取り戻す努力を始めないと、公布、平成 29 年法律第 57 号）が公布され、2018ますます先進国から取り残されてしまう。2030 年。すなわち、医療機関のゲノム先進国を目指すためには、検査の技術開発が自ら検体検査を実施する場合における精度の確保と臨床検査の質保証 3 点セットの完備を国内完結でのために設けるべき基準が設定された。日本もようきるような実力をつけることが必要と考える。そのやく臨床検査の質に目が向けられたわけである。しために、日本も諸外国とせめて同じレベルで臨床検かしながら、これまで研究室で行われていた検査を査、臨床検査医学を重要視した方がよいのではないどうすればよいのかという課題が出てきた。研究室か。遺伝子関連検査の内製化と EQAS までの体制で行われていた解析は、おそらく玉石混交であると構築、そして先述した医療制度について真剣に取り思われる。そこで、研究室で検出された遺伝子バリ組んでいくことが必要と考える。

年 12 月 1 日に施行された

14）

アントを、しかるべき検査室や登録衛生検査所でサおわりにンガー法による検証を行ったりしている。しかし、これでは偽陽性はある程度防げても偽陰性は防げない。やはり、日本の遺伝子関連検査のレベルを上げ新しい遺伝子関連検査の分析技術やバイオインる必要がある。そして、診療と研究は業務分担してフォマティクス解析技術、検査法が開発され、応用考えてよいと思う。また、研究から診療（臨床検査）範囲が拡がり、また AI の進歩と相まって進化してへの橋渡しを円滑に行えるよう、いわゆる LDTいくと予測される。しかしながら、それらの検査が（laboratory developed test）の質保証と監視のシス

真に正しい結果を生み出すためには、全検査プロセテム化と医療制度の再構築も必要となろう。

スの質を確保した臨床検査として管理されることが2020 年のコロナ禍に入ってまもなくのことを思重要である。そして、臨床検査として真に診療に役い出してみよう。海外の大きな需要のため輸入がで立つ検査システムと検査体制の構築が求められる。

（ 31 ）

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文献1 ）Miller S, Naccache SN, Samayoa E, et al. Laboratory validation of a clinical metagenomic sequencing assay forpathogen detection in cerebrospinal fluid. Genome Res.
2019; 29: 831-842.
2 ）腸内細菌と臨床医学（企画 : 安藤朗）. 医学のあゆみ. 2018;264（1）: 5 -127.
3 ）Horak P, Griffith M, Danos AM, et al. Standards for theclassification of pathogenicity of somatic variants in cancer（oncogenicity）: Joint recommendations of Clinical Genome Resource（ClinGen）, Cancer Genomics Consortium（CGC）, and Variant Interpretation for Cancer Consortium（VICC）. Genet in Med. 2022; 24: 986 -998.
4 ）Signatera. https://www.natera.com/oncology/signatera-advanced-cancer-detection/（引用 2022/5/8）
5 ）Lennon AM, et al. Feasibility of blood testing combinedwith PET-CT to screen for cancer and guide intervention.
Science. 2020; 369: eabb9601.
6 ）日本医療研究開発機構（AMED）、IRUD（未診断疾患イニシアチブ）について、https://www.amed.go.jp/content/000006844.pdf（引用 2022/5/8）
7 ）IFCC, Laboratory medicine results: A hidden treasure inhealth care, providing, https://www.ifcc.org/media/330667/201510_LabMed_Slide_Kit.pdf（引用 2022/5/8）
8 ）Lippi G, et al. Preanalytical quality improvement: fromdream to reality. Clin Chem Lab Med. 2011; 49: 11131126.
9 ）Centers for Disease Control and Prevention. ACCE
Model Process for Evaluating Genetic Tests.
https://www.cdc.gov/genomics/gtesting/ACCE/（引用2022/5/8）
10）臨床検査振興協議会、「がん遺伝子パネル検査の品質・精度の確保に関する基本的考え方」https://www.jpclt.
org/common/upload_data/websta00000301/file/【確定版】
基本的考え方 _ver2.1.pdf（引用 2022/5/8）
11）Maekawa M, Taniguchi T, Nishio K, et al. Precision cancer genome testing needs proficiency testing involving all
stakeholders. Sci Rep. 2022; 12: 1494. DOI: 10.1038/
s41598-022-05589-x
12）臨床検査振興協議会、リキッドバイオプシーによる循環血中の腫瘍由来 DNA（circulating tumor DNA; ctDNA）
検査の質保証に関する見解、https://www.jpclt.org/news/
detail/20220314093506/（引用 2022/5/8）
13）Becker N, Lockwood CM. Pre-analytical variables inmiRNA analysis. Clin Biochem. 2013; 46: 861- 868.
14）厚生労働省、「医療法等の一部を改正する法律」（2017年6 月 14日公布、平成29年法律第 57 号）https://www.mhlw.
go.jp/stf/newpage_02251.html（引用 2022/5/8）（ 32 ）