47●自動遺伝子検査装置 TRCReady® − 80 の開発
バイオサイエンス事業部

開発部

システム G

伊澤祐一【TRCR® 核酸精製キット】

1．はじめに・個別包装（カートリッジ形態。試薬調製は不要）

遺伝子検査は、迅速性と高感度を両立し得る検査方法である。弊社で開発した TRC 法1）

は、一定温度で RNA を複写増幅する「転写逆転写協奏法（TRC 反・核酸吸着方式（吸引吐出洗浄により検体由来の夾雑物を除去した後に核酸吸着フィルターから核酸を溶出する。操作が単純で自動化が容易である）

応：Transcription − Reverse transcription Concertedreaction）」 と 標 的 核 酸 に 特 異 的 に 相 補 結 合 す る こ【TRCReady® 検出試薬】と で 蛍 光 増 感 す る INAF（INtercalation Activating

・専用チューブに個別充填済み（試薬調製は不要）

Fluorescence probe）プローブを組み合わせた方法で・最大 3 種類の蛍光（2 項目同時測定用＋内部コントあり、標的 RNA の増幅と検出を 1 本のチューブ内で 30 分以内に実施することができる。TRC 法を用いた従来の弊社検査試薬（結核菌群 rRNA 検出試薬®

2）

TRCRapid M.TB 、MAC rRNA 検出試薬 TRCRapid

ロール用）を発する。
・反応速度と特異性向上のため、反応温度は 46℃に変更された。

®

MAC、等）は迅速性と高感度において一定の評価を［1］簡便性（自動化）得たが、核酸精製や試薬の分注など測定開始までの操ユーザーが検体または前処理済み検体を変性試薬に作（用手法）が煩雑である、多項目同時測定に対応し混合した後、核酸精製カートリッジと検出試薬を装置ていない、などの課題があった。今回、上記課題を克にセットして測定開始を指示すると、①核酸精製工程服するために開発された新形態の遺伝子検査試薬に対（検体由来の夾雑物を除去して精製核酸を得る工程）®

応する自動遺伝子検査装置 TRCReady − 80（図１）を開発したので報告する。と、②検出工程（核酸増幅および反応液の蛍光強度測定を実施する工程）を自動で処理するように設計する（図２）。

2．開発の目的［2］迅速性

以下の試薬に対応する装置を開発し、簡便性・迅速性・2 項目同時測定を実現する。

反応温度の変更（43℃から 46℃）に対応する。また、試薬類の吸引吐出時間を短縮するために、8 連シリン
ジを用いて 8 テスト同時に吸引吐出を行うように設計する。

核酸吸着フィルター
分注チップ

核酸精製カートリッジ
検体＋変性試薬
精製核酸
核酸

図１

TRCReady®−80 外観

画像は本体と PC（プリンターも別途含まれる）

夾雑物

図２

自動化工程

検出試薬

TOSOH Research & Technology Review Vol.59（2015）48［2］本体寸法と質量［3］2 項目同時測定

中小規模の病院検査室にも導入しやすいように考

標的核酸 2 項目と核酸増幅反応不良を示す内部コン慮して設計した。特に幅寸法は従来装置 TRCRapid® −トロールを測定する。

160 と同じにした（350 mm）。また、大人 2 名で持ち上げられる質量（47 kg）に抑えた。

3．主な仕様
主な仕様と従来の装置（TRCRapid® −160、TRCRapid®

［3］処理能力8 テスト／バッチ（約 40 分）×最大 6 バッチ／日（最− 480）との比較を表１、本体機構を図３に示す。

大 48 テスト／日）対応とした。
［1］装置構成
・本体（TRCReady® − 80）［4］簡便性（自動化）
自動処理のために、試薬類を吸引吐出する分注機構・コントローラーセット（デスクトップ PC 一式、プを追加した。下記の分注精度を達成し、核酸精製工程リンター）と検出工程の自動化を実現した。
分注精度：n ＝ 8 ポジションにおいて、分注量平均値± 3SD ≦目標値± 10％［5］迅速性分注ユニット上記対応の結果、核酸精製から結果報告まで約 40分を実現した（図４）。
インキュベーターユニット［6］2 項目同時測定対応

ラックトレイユニット

検出器は 3 波長励起光、3 蛍光検出の構成とした。
なお、開発当初、散乱した励起光（ブランク）を大試薬搬送ユニット量に検出してしまい、高感度測定に支障を生じたが、光学系の見直しにより SN 比を実用的なレベルまで向蛍光検出ユニット上させた。改善例として、光学系の構造を図５、ブラ図３

本体機構（右側画像。筐体カバー非表示）

ンクの測定結果を表２に示す。光路に凹凸を設けると表１

TRCReady®−80

主な仕様（従来装置）
TRCReapid®−160

TRCReapid®−480

TRC 法

測定原理
対応試薬（精製）

TRCR® 核酸精製キット

市販キット（用手法）同左

対応試薬（検出）

TRCReady® 検出試薬

TRCRapid® 検出試薬

同左

処理能力

8 テスト／バッチ

16 テスト／バッチ

48 テスト／バッチ

標準所要時間＊1

約 40 分間

約 60 分間＊2

約 60 分間＊2（16 テスト／バッチ時）

本体寸法（W×D×H）

350×600×600mm

350×320×240mm

690×580×560mm

質量47kg

17kg

70kg

反応温度

標準設定 46℃

標準設定 43℃

標準設定 43℃

分注機能（分注機構）

分注量 15〜200μL（8 連シリンジ）無し

分注量 5μL（単一シリンジ）

蛍光測定

3 波長励起、3 波長蛍光 1 波長励起、2 波長蛍光 1 波長励起、2 波長蛍光
検出（標的用 ×2、内部 検出（標的用 ×1、内部 検出（標的用 ×1、内部コントロール用 ×1）
コントロール用 ×1）
コントロール用 ×1）＊1，核酸精製から結果報告までの所要時間。
＊2，市販核酸抽出キット（用手法）を用いた核酸精製の所要時間を含む。

東ソー研究・技術報告

ともに、チューブ付近に低反射率の部材を用いて、散第 59 巻（2015）

結核菌群 RNA の検出率（MTB 試薬）

表３

乱した励起光（ブランク）の成分のみを低減した。

49

試薬ロット

RNA
［分子］ No.1

TRCReady
約 40 分

核酸精製

TRCRapid
約 60 分核酸抽出

＊

RNA
増幅検出

RNA
増幅検出

No.3

100％100％100％00％0％0％

表４ M.avium RNA の検出率（MAC 試薬）
RNA

試薬調製・分注：用手法

No.2300

試薬ロット［分子］ No.1：自動化＊、項目により追加の前処理工程が必要な場合があります。

No.2

No.3

1000

100％100％100％00％0％0％

所要時間の短縮

図４

反応チューブ

表５M.intracellulare RNA の検出率（MAC 試薬）
試薬ロット

RNA
蛍光［分子］ No.1

反射防止部材

No.2

No.3

1000

100％100％100％00％0％0％

干渉フィルタ

励起光

光路内凹凸

社従来試薬と同等の最小検出感度を達成していること

受光部散乱光を確認した。
［2］既承認品との相関性
図５

光学系の構造図表２

ブランク測定結果

臨床検体を用いて MTB 試薬、MAC 試薬と既存の他社検査キット（リアルタイム PCR 法キット）との相関性を評価した。

項目

改善前 改善後評価用試薬（A）

7573

6376

ブランク（B）

4642

2400

体液 137 検体（喀痰 94、胸水 20、胃液 14、尿 2、SN 比（A ／ B）

1.63

2.66

腹水 3、耳漏 3、血液 1）、組織 2 検体、気管支洗浄液（1）結核菌群※n＝8 の測定値の平均※A−B が蛍光の成分、B が散乱した励起光の成分に相当する。

1 検体、培養液 16 検体を用いて実施した結果、全体一致率は 96.8％（151 ／ 156）であった（表６）。
他社キットと一致しなかった検体 5 例は、他の検査結果からいずれも菌量が少ない陽性検体と考えられ4．測定性能た。菌量が少ない検体を分割して試料とする場合、菌の偏在の影響が大きく、同一検体の検査結果が異なる［1］最小検出感度®

「 結 核 菌 群 rRNA 検 出 試 薬 TRCReady MTB」（ 以下、MTB 試薬）と「MAC rRNA 検出試薬 TRCReady®

ことがある。上記 5 例の不一致も菌の偏在が一因と推測する。

MAC」（非結核性抗酸菌症の起因菌として最も多い

Mycobacterium avium と Mycobacterium intracellulare

表６相関性（結核菌群検査）の RNA の 2 項目同時検出が可能な試薬。以下、MAC

他社キット試薬）各 3 ロットを用いて、合成 RNA を 6 重測定した。
そ の 結 果、 結 核 菌 群 RNA 300 分 子、M.avium RNA

陽性

陰性陽性

493陰性

2102

1000 分子お よび M.intracellulare RNA 1000 分 子の 検MTB
試薬

出率はそれぞれ 100％（6 ／ 6）であり（表３～５）、弊全体一致率 96.8％（151 ／ 156）

TOSOH Research & Technology Review Vol.59（2015）50（2）M.avium および M.intracellulare

柳喀痰 112 検体を用いて実施した結果、M.avium の全雄大、後藤雄成、村田浩二、中村直哉、池田竜也、秋山貴文、久保田聖、大野寛人

体一致率は 100％（112 ／ 112）
、M.intracellulare の全体一致率は 98.2％（110 ／ 112）であった（表７、８）。
他社キットと一致しなかった検体 2 例は、他の検査や検討結果から菌量が少ない陽性検体であった可能性が示唆されており、菌の偏在が影響して一致しなかっ

8．引用文献１）T. Ishiguro et al., Anal. Biochem ., 314（1），77（2003）
２）S. Takakura et al., J. Clin. Microbiology , 43（11），た可能性があると推測する。

5435（2005）
表７

相関性（M.avium 検査）

TRCReady®、TRCRapid®、TRCR® は 東 ソ ー 株 式 会

他社キット
陽性
MAC
試薬社の登録商標です。

陰性陽性

330

陰性

079

全体一致率 100％（112 ／ 112）

表８相関性（ M.intracellulare 検査）
他社キット

MAC
試薬

陽性

陰性

陽性

311

陰性

179

全体一致率 98.2％（110 ／ 112）5．まとめ
本装置は、新形態の遺伝子検査試薬に対応し、十分な検査性能を示すことを確認した。核酸精製から検出までの操作を自動化するとともに、2 項目同時測定にも対応しており、遺伝子検査の省力化と更なる迅速化に大きく貢献すると考える。

6．謝辞

臨床検体を用いた評価結果に関して、地方独立行政法人 大阪府立病院機構 大阪府立呼吸器・アレルギー医療センターへの委託研究によって得られた結果を使用しました。また、本遺伝子検査システムの評価に際して、東ソー・ハイテック㈱、バイオサイエンス事業部の営業部、カスタマーサポートセンター、開発部遺伝子 G にも多大なご協力を頂きました。厚く御礼申し上げます。

7．開発担当者
TRCReady® − 80 の開発担当者は以下の通りである。
太田義彦、大沢正、野中一功、杉田哲也、青