Lab values · Published
RT-QuIC法
Real-time quaking-induced conversion assay
🧠 全体像:RT-QuIC法は、髄液や末梢組織にごく微量含まれる異常型プリオン蛋白 abnormal prion protein 異常型プリオン蛋白(abnormal prion protein) abnormal prion protein(異常型プリオン蛋白) (PrPSc)の播種活性seeding activity播種活性(seeding activity)seeding activity(播種活性)を増幅して検出する検査で、プリオン病prion disease プリオン病(prion disease)prion disease(プリオン病) の生前診断を「臨床像からの推定」から「検査で確定できるもの」へと一変させた。特異度がほぼ100%という際立った特徴を持ち、髄液14-3-3蛋白・総タウ tau (protein) タウ(tau (protein)) tau (protein)(タウ) という旧来の非特異的マーカーに代わって孤発性 sporadic 孤発性(sporadic) sporadic(孤発性) クロイツフェルト・ヤコブ病 Creutzfeldt-Jakob disease クロイツフェルト・ヤコブ病(Creutzfeldt-Jakob disease) Creutzfeldt-Jakob disease(クロイツフェルト・ヤコブ病) (CJD)の診断基準 diagnostic criteria 診断基準(diagnostic criteria) diagnostic criteria(診断基準) に組み込まれている。⚠️ ただしこの高い成績は孤発性CJD sporadic Creutzfeldt-Jakob disease 孤発性CJD(sporadic Creutzfeldt-Jakob disease) sporadic Creutzfeldt-Jakob disease(孤発性CJD) での話であり、致死性家族性不眠症fatal familial insomnia (FFI) 致死性家族性不眠症(fatal familial insomnia (FFI))fatal familial insomnia (FFI)(致死性家族性不眠症) (FFI)をはじめとする遺伝性プリオン病 prion disease プリオン病(prion disease) prion disease(プリオン病) では、変異の種類によって感度が大きく——ときには3割を切るほど——低下する。
何を検出しているか(原理)
RT-QuICは、正常型プリオン蛋白cellular prion protein (PrPC) 正常型プリオン蛋白(cellular prion protein (PrPC))cellular prion protein (PrPC)(正常型プリオン蛋白) を大量に含む組換え基質と患者検体を混合し、加熱・振盪と静置を繰り返すサイクルを数十時間にわたって反復する。検体中にPrPScの播種活性 seeding activity 播種活性(seeding activity) seeding activity(播種活性) があれば、これが鋳型となって組換え基質を連鎖的に異常構造(βシートbeta sheet βシート(beta sheet)beta sheet(βシート) 主体の凝集体)へ変換し、凝集体に結合するとチオフラビンT thioflavin T チオフラビンT(thioflavin T) thioflavin T(チオフラビンT) の蛍光が増強する。蛍光強度をリアルタイムに追跡し、閾値を超える立ち上がり upstroke 立ち上がり(upstroke) upstroke(立ち上がり) があれば陽性と判定する——PCRが核酸を増幅するように、蛋白質の構造異常 structural aberration 構造異常(structural aberration) structural aberration(構造異常) を増幅して検出するという発想の検査である。結果は連続値ではなく陽性・陰性で読む定性検査 qualitative test定性検査(qualitative test) qualitative test(定性検査)であり、「基準値baseline / reference value基準値(baseline / reference value)baseline / reference value(基準値)」という概念を持たない。
flowchart TD
A["検体(髄液・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nasal mucosa'>鼻腔粘膜</span><span class='jp-term jp-term-diagram' title='stroke/scratch (stimulus)'>擦過</span>・皮膚生検など)を採取"] --> B["組換え<span class='jp-term jp-term-diagram' title='prion protein'>プリオン蛋白</span>基質と混合し<br>加熱振盪と静置を反復"]
B --> C{"検体にPrPScの<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='seeding activity'>播種活性</span>があるか"}
C -->|"あり"| D["PrPScが鋳型となり基質を連鎖的に変換"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='beta sheet'>βシート</span>構造の凝集体が増加"]
E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='thioflavin T'>チオフラビンT</span>の蛍光がリアルタイムに増強"]
F --> G["陽性"]
C -->|"なし・微量"| H["基質は変換されず<br>蛍光は閾値を超えない"]
H --> I["陰性:ただし遺伝性<span class='jp-term jp-term-diagram' title='prion disease'>プリオン病</span>では<br>感度が変異により大きく低下しうる"]
検体と適応
| 検体 | 特徴 | 位置づけ |
|---|---|---|
| 髄液 | 最も検証が進んだ標準検体。第2世代法で感度93.8〜95.8%・特異度100%1 | 生前診断の第一選択 |
| 鼻腔粘膜nasal mucosa 鼻腔粘膜(nasal mucosa)nasal mucosa(鼻腔粘膜) 擦過 stroke/scratch (stimulus) 擦過(stroke/scratch (stimulus)) stroke/scratch (stimulus)(擦過) (嗅上皮olfactory epithelium 嗅上皮(olfactory epithelium)olfactory epithelium(嗅上皮) ブラッシング) | 同一コホートで髄液より高感度・高速反応(感度97% vs 77%、検出時間約50時間 vs 約90時間)2 | 非侵襲的で反復可能。髄液が陰性でも疑いが強い場合の補完に用いる |
| 皮膚生検 | 末梢組織でも播種活性 seeding activity 播種活性(seeding activity) seeding activity(播種活性) を検出できる | 髄液採取が困難、または他検体の補完が必要な場合 |
⭐ 鼻腔擦過nasal brushing 鼻腔擦過(nasal brushing)nasal brushing(鼻腔擦過) 検体は髄液より数桁高いプリオン prion, PrP プリオン(prion, PrP) prion, PrP(プリオン) 種子 bird seed 種子(bird seed) bird seed(種子) 濃度を含む。 そのため反応がより速く強く現れ、髄液採取が困難な患者や早期診断 early diagnosis 早期診断(early diagnosis) early diagnosis(早期診断) を急ぐ場面での代替・補完になりうる2。
陽性の意味:孤発性CJD診断基準の中心的検査
⭐ 第1世代RT-QuIC(感度80〜91%・特異度98〜100%)から、基質と反応温度を最適化した第2世代(感度93.8〜95.8%・特異度100%)へと成績が向上し、RT-QuICはWHOの孤発性CJD sporadic Creutzfeldt-Jakob disease 孤発性CJD(sporadic Creutzfeldt-Jakob disease) sporadic Creutzfeldt-Jakob disease(孤発性CJD) 診断基準 diagnostic criteria 診断基準(diagnostic criteria) diagnostic criteria(診断基準) に組み込まれた1。特異度がほぼ100%という点が最大の強みで、陽性であればプリオン病 prion disease プリオン病(prion disease) prion disease(プリオン病) を強く裏づける。
💡 これは「量を測る」検査ではなく「播種能力の有無を増幅して読む」検査であるため、微量のPrPScしか存在しない早期病変 early stage disease 早期病変(early stage disease) early stage disease(早期病変) でも検出しうる一方、播種効率そのものが低い病型(後述)では感度が犠牲になる。
陰性の意味:遺伝性プリオン病では感度が病型ごとに大きく落ちる
⚠️ 孤発性CJDsporadic Creutzfeldt-Jakob disease 孤発性CJD(sporadic Creutzfeldt-Jakob disease)sporadic Creutzfeldt-Jakob disease(孤発性CJD) での高い成績を、遺伝性プリオン病 prion disease プリオン病(prion disease) prion disease(プリオン病) にそのまま当てはめてはならない。 遺伝子変異別に髄液RT-QuICの感度を比較した研究では、遺伝性CJD(E200K)93%、遺伝性CJD(V210I)87%に対し、Gerstmann-Sträussler-Scheinker病Gerstmann-Sträussler-Scheinker disease Gerstmann-Sträussler-Scheinker病(Gerstmann-Sträussler-Scheinker disease)Gerstmann-Sträussler-Scheinker disease(Gerstmann-Sträussler-Scheinker病) (P102L)43%、致死性家族性不眠症fatal familial insomnia (FFI) 致死性家族性不眠症(fatal familial insomnia (FFI))fatal familial insomnia (FFI)(致死性家族性不眠症) (D178N)では28%まで低下する3。孤発性CJDsporadic Creutzfeldt-Jakob disease 孤発性CJD(sporadic Creutzfeldt-Jakob disease)sporadic Creutzfeldt-Jakob disease(孤発性CJD) の内部でも分子亜型によって感度に幅があり、VV1亜型では0〜100%、MM2亜型では44〜78%にとどまる報告があるなど、病型・変異ごとの播種効率の違いがそのまま検査成績の差になる1。
⚠️ したがって、FFIが強く疑われる患者で髄液RT-QuICが陰性でも、FFIを除外したことにはならない。 診断の中心はあくまでPRNP遺伝子検査genetic testing 遺伝子検査(genetic testing)genetic testing(遺伝子検査) であり、RT-QuIC陰性を理由に遺伝学的検索を省略しない。嗅粘膜olfactory mucosa 嗅粘膜(olfactory mucosa)olfactory mucosa(嗅粘膜) 擦過検体 swab specimen 擦過検体(swab specimen) swab specimen(擦過検体) を用いたRT-QuICでFFI患者の播種活性 seeding activity 播種活性(seeding activity) seeding activity(播種活性) が検出された症例報告もあり4、髄液が陰性でも末梢組織検体 tissue specimen 組織検体(tissue specimen) tissue specimen(組織検体) を補助的に試みる余地はあるが、少数例の報告であり過度に一般化しない。
⚠️ 測定上の注意:14-3-3蛋白・総タウとの違い
RT-QuIC導入以前は、髄液14-3-3蛋白・総タウ tau (protein)タウ(tau (protein)) tau (protein)(タウ)が急速進行性認知症 rapidly progressive dementia 急速進行性認知症(rapidly progressive dementia) rapidly progressive dementia(急速進行性認知症) の補助マーカーとして使われてきたが、いずれも神経細胞の急速な障害を反映する非特異的所見であり、単純ヘルペス脳炎herpes simplex encephalitis 単純ヘルペス脳炎(herpes simplex encephalitis)herpes simplex encephalitis(単純ヘルペス脳炎) など他の疾患でも上昇する。
| 検査 | 感度(孤発性CJDsporadic Creutzfeldt-Jakob disease孤発性CJD(sporadic Creutzfeldt-Jakob disease)sporadic Creutzfeldt-Jakob disease(孤発性CJD)) | 特異度 | 位置づけ |
|---|---|---|---|
| 髄液RT-QuIC | 93.8〜95.8%(第2世代) | 100% | 診断基準diagnostic criteria 診断基準(diagnostic criteria)diagnostic criteria(診断基準) に組み込まれた中心的検査1 |
| 髄液14-3-3蛋白 | 85〜95% | 40〜100% | 急速な神経細胞障害の非特異的マーカー。特異度が低く単独では確定できない1 |
| 髄液総タウ tau (protein)タウ(tau (protein)) tau (protein)(タウ) | 67〜91%(カットオフcut-off カットオフ(cut-off)cut-off(カットオフ) 1300 pg/mL超) | 67〜95% | 同上。アルツハイマー病Alzheimer disease アルツハイマー病(Alzheimer disease)Alzheimer disease(アルツハイマー病) などでも上昇する1 |
- 結果が出るまでに時間がかかる。 加熱振盪サイクルを数十時間反復するため、即日結果が出る検査ではない。
- 遺伝性プリオン病 prion disease プリオン病(prion disease) prion disease(プリオン病) を疑うときは、RT-QuICの結果を待たずに遺伝子検査 genetic testing 遺伝子検査(genetic testing) genetic testing(遺伝子検査) の手配を並行して進める。
まとめ
- RT-QuICはPrPScの播種活性 seeding activity 播種活性(seeding activity) seeding activity(播種活性) を増幅して検出する定性検査 qualitative test 定性検査(qualitative test) qualitative test(定性検査) で、特異度がほぼ100%と際立ち、孤発性CJDsporadic Creutzfeldt-Jakob disease 孤発性CJD(sporadic Creutzfeldt-Jakob disease)sporadic Creutzfeldt-Jakob disease(孤発性CJD) の診断基準 diagnostic criteria 診断基準(diagnostic criteria) diagnostic criteria(診断基準) に組み込まれている。
- 第2世代法(感度93.8〜95.8%・特異度100%)は第1世代(感度80〜91%)より成績が向上し、髄液に加え鼻腔粘膜 nasal mucosa 鼻腔粘膜(nasal mucosa) nasal mucosa(鼻腔粘膜) 擦過 stroke/scratch (stimulus)擦過(stroke/scratch (stimulus)) stroke/scratch (stimulus)(擦過)・皮膚生検といった末梢組織でも検出できる。
- ⚠️ 遺伝性プリオン病 prion disease プリオン病(prion disease) prion disease(プリオン病) では感度が変異によって大きく異なり、gCJD(E200K・V210I)で80〜90%台にとどまる一方、GSS(P102L)43%、FFI(D178N)28%まで低下する。
- 陰性の結果はFFIを含む遺伝性プリオン病 prion disease プリオン病(prion disease) prion disease(プリオン病) を除外しない。診断の中心は
PRNP遺伝子検査genetic testing 遺伝子検査(genetic testing)genetic testing(遺伝子検査) であり、RT-QuICはそれを補助する位置づけにとどまる。 - 髄液14-3-3蛋白・総タウ tau (protein) タウ(tau (protein)) tau (protein)(タウ) はいずれも非特異的な神経細胞障害マーカーで、特異度の点でRT-QuICに劣る。
出典
- 1.Sporadic Creutzfeldt-Jakob disease: Real-Time Quaking-Induced Conversion (RT-QuIC) assay represents a major diagnostic advance(European Journal of Histochemistry(Cazzaniga FA, Bistaffa E, De Luca CMG, Bufano G, Indaco A, Giaccone G, Moda F)・2021)第1世代CSF RT-QuIC(感度80〜91%・特異度98〜100%)から第2世代(55℃・recSHa(90-231)基質、感度93.8〜95.8%・特異度100%)への改善、RT-QuICがWHOの孤発性CJD診断基準に組み込まれたこと、既存バイオマーカーである髄液14-3-3蛋白(感度85〜95%・特異度40〜100%)・総タウ(感度67〜91%・特異度67〜95%、カットオフ1300 pg/mL超)と比較してRT-QuICの特異度が優れること、孤発性CJDの分子亜型別では感度に幅がありVV1で0〜100%、MM2で44〜78%にとどまることを確認した。閲覧 2026-08-20
- 2.A Test for Creutzfeldt–Jakob Disease Using Nasal Brushings(New England Journal of Medicine(Orrú CD, Bongianni M, Tonoli G, et al.)・2014)鼻腔擦過検体(嗅上皮ブラッシング)RT-QuICが感度97%(95%CI 82-100)・特異度100%(95%CI 90-100)を示し、同一コホートの髄液RT-QuIC(感度77%、95%CI 57-89、特異度100%)より有意に強く速い反応を示したこと(検出時間の中央値が鼻腔擦過検体で約50時間、髄液で約90時間)、鼻腔擦過検体には髄液より数桁高いプリオン種子濃度が含まれることを確認した。閲覧 2026-08-20
- 3.Diagnostic accuracy of cerebrospinal fluid biomarkers in genetic prion diseases(Brain(Schmitz M, Villar-Piqué A, Zerr I, Llorens F, et al.)・2022)遺伝性プリオン病における髄液RT-QuICの感度が原因変異によって大きく異なること(gCJD-E200K 93%、gCJD-V210I 87%、GSS-P102L 43%、致死性家族性不眠症〔D178N〕28%)、致死性家族性不眠症でのRT-QuIC感度が孤発性CJDと比べ著しく低いことを確認した。閲覧 2026-08-20
- 4.Detection of prion seeding activity in the olfactory mucosa of patients with Fatal Familial Insomnia(Scientific Reports(Redaelli V, Bongianni M, Scaioli V, et al.)・2017)致死性家族性不眠症患者2例の嗅粘膜擦過検体でRT-QuICが3ラウンド以内に陽性化したこと、末梢組織(嗅粘膜)を用いたRT-QuICが遺伝性プリオン病の生前診断を補助しうることを確認した。閲覧 2026-08-20