Development of a highly sensitive simple detection method for SARS-CoV-2 to achieve highly accurate diagnosis and elucidation of environmental dynamics

Research Project

Project/Area Number	21H03180
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	山崎渉京都大学, 東南アジア地域研究研究所, 教授 (70393262)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	長尾美紀京都大学, 医学研究科, 教授 (80523993) 松村康史京都大学, 医学研究科, 准教授 (80726828)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000) Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000) Fiscal Year 2022: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000) Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywords	新型コロナウイルス / 高精度診断 / 環境動態 / 真牡蠣
Outline of Research at the Start	新型コロナウイルス感染症のパンデミック（世界流行）は世界の脅威であり、早期発見・早期封じ込めが流行制御のために必須である。一方、食品や環境水を介した感染リスクは不明なので、汚染実態を解明する必要がある。しかし、いずれも優れた検査法が存在しないことがボトルネックとなっている。問題解決のために、微量なインフルエンザウイルスの濃縮検出法（研究代表者らが開発済）を (1) ヒト唾液・うがい液および(2) 食品・環境水からの同ウイルスの高感度検出用に、新たに応用開発する。
Outline of Annual Research Achievements	新型コロナウイルス特異的なポリクローナル抗体（市販品3種類）を用いて、PBS（リン酸緩衝液）に添加した新型コロナウイルス（加熱処理済の非感染性株をATCCから購入して使用）の簡易高感度な濃縮検出法の開発を試行した。その結果、抗体Aが100倍以上の濃縮効果が得られることを確認した。次に、健康人の唾液やうがい液に同ウイルスを添加し、同様に簡易高感度な濃縮検出を試行した。しかし、唾液成分が反応を阻害するためか、PBSとは異なり、濃縮効果は得られなかった。対策として、唾液成分を溶解する効果が報告されている複数の物質を感作させる前処理工程を加えたうえで、上述の検出法の改良を図った。しかしながら、濃縮効果の改善は認められず、何らかの工程の改善が必要であることが分かった。異なる原理に基づく既存の濃縮法を改良したうえで、水環境中に存在する新型コロナウイルスウイルス（主に下水に由来）を生物濃縮している可能性がある食品Aからの濃縮検査法の開発を試みた。添加試験の結果、少なくとも10-100倍以上の濃縮効果が得られることを確認した。京都市内のスーパーマーケットなどで食品Aを購入し検査を行った結果、120サンプルすべてが新型コロナウイルス陰性であることを確認した。すべてのサンプルには内部陽性対照としてPEDV（豚コロナウイルス）を添加し、問題なく検出できることを確認した。食品Aに最適化した新型コロナウイルスの濃縮検出法の開発に成功するとともに、食品Aに対する新型コロナウイルスのリスク評価に必要なデータを順調に収集することができた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 食品Aに対する新型コロナウイルスの濃縮検出法を開発したうえで、検査を行うことによって、そのリスク評価を順調に進めることができたため。
Strategy for Future Research Activity	開発した食品Aに対する新型コロナウイルスの濃縮検出法の精度管理を行ったうえで、食品Aに対するリスク評価を完了する。唾液・うがい液に対する新型コロナウイルスの濃縮検出法の開発を継続する。