乾燥した血痕

乾燥血液スポット検査（DBS）は、血液サンプルをろ紙に吸い取って乾燥させるバイオサンプリングの一種です。乾燥サンプルは分析機関に簡単に送ることができ、 DNA増幅法や高速液体クロマトグラフィーなどの様々な手法で分析できます。

歴史

イヴァル・バングは1913年に初めてDBS法を珍しいサンプル採取法として説明した。[ 1 ]かかとや指を針で刺して採取した毛細血管血をろ紙に吸い取れば、新生児の大規模集団における代謝性疾患のスクリーニングに使用できるという概念は、 1963年にロバート・ガスリーによってスコットランドで導入された。フェニルケトン尿症の新生児スクリーニングは1969年から1970年に全国的に実施された。それ以来、ガスリーカード検体は20カ国以上の乳児から日常的に採取され、フェニルケトン尿症、さらに最近では先天性甲状腺機能低下症、鎌状赤血球疾患、HIV感染のスクリーニングに使用されている。このような少量の血液をスクリーニングする場合、感度と特異度の限界により、長年、乾燥血痕の使用は制限されていた。しかし、モノクローナル抗体の産生、合成タンパク質の発現、ポリメラーゼ連鎖反応の導入などの最近の進歩により、これらの問題の多くは克服されている。[ 2 ]

このタイプの血液検査は、現在、米国の消費者が自宅で実施できます。実施可能な血液検査項目には、ビタミンD、エストロゲン、テストステロン、コルチゾール、TSH、脂質が含まれます。ニューヨーク州は、自宅でのスポット血液検査を禁止している唯一の州です。

歴史的応用

2001年までに、DBSを用いて175種類以上の分析対象物質が測定されました。アシルカルニチンやC反応性タンパク質から、シクロスポリンA、サイトカイン、B型肝炎ウイルス、グルコース、そして30種類以上のウイルスや微生物に対する抗体まで、多岐にわたります。その他、ゲンタマイシン、リポタンパク質、プロラクチン、セレン、微量元素、ビタミンA、亜鉛プロトポルフィリンなども測定されました。[ 3 ] [ 4 ]

20世紀には、血液と血清を採取し、濾紙上で乾燥させて梅毒の血清学的検査に用いることが既に報告されていた。野外採取と家庭採取の両方のサンプル採取について記述されている。[ 3 ]

酵素測定のためにろ紙に吸収された血液に関する最初の報告は1953年に発表されました。[ 3 ] [ 5 ]

1962年、ベリーは人口ベースのスクリーニングプログラムに濾紙尿サンプルを利用することを検討した。[ 3 ] [ 6 ]

1980年には、特殊処理されたろ紙上に便潜血塗抹標本を塗布した大腸がん検診のための免疫化学的検査が導入されました。[ 3 ] [ 7 ]

1987年、マッケイブは「ブロッター」紙に採取して乾燥させた血液からDNAを抽出することに成功したことを初めて報告した。[ 3 ] [ 8 ]

アメリカ合衆国は、DBSの普及における好例の一つと言えるでしょう。アメリカ合衆国では、DBSは新生児スクリーニングのための国家的取り組み（アメリカ疾病予防管理センター（CDC）が管理）の一環として実施されています。新生児スクリーニング品質保証プログラム（NSQAP）と呼ばれるこのプログラムは、新生児が定期的にスクリーニング検査を受け、より高度な医療的ケアを必要とする疾患を持つ新生児を発見することを保証します。NSQAPは、新生児のかかとから血液を採取する乾燥血液スポットサンプリングに基づいています。[ 9 ]

手順

乾燥血液スポット標本は、ランセットを用いて指、かかと、またはつま先から採取した毛細血管血を数滴、特製の吸収性濾紙に塗布することで採取します。血液が濾紙に十分に浸透するまで待ち、数時間自然乾燥させます。 [ 10 ]標本は、湿度を下げるために乾燥剤を入れた低ガス透過性のプラスチック袋に入れて保管し、熱帯気候でも室温で保存できます。

実験室に到着すると、技術者は自動または手動の穴あけパンチを用いて、シートから飽和紙の小さな円盤を切り離し、平底のマイクロタイタープレートに落とします。血液は、0.05% Tween80と0.005%アジ化ナトリウムを含むリン酸緩衝生理食塩水で溶出され、4℃で一晩放置されます。この溶出液を含むプレートが「マスター」となり、その後の検査のための希釈液を作成することができます。[ 2 ]

紙ディスクを打ち抜く代わりに、最近の自動化ソリューションでは、打ち抜くことなく溶出液をフィルターに流すことでサンプルを抽出します。[ 11 ] [ 12 ]抽出前に内部標準物質を適用する自動化は、スイスのCAMAG社によって開発されました。[ 13 ]

HIV感染の乾燥血液スポット検査

この技術は、HIVに感染した乳児や患者への診断サービスの向上、治療開始、そしてウイルスの複製抑制を目的としています。[ 14 ]この技術は、サンプルの保存期間が長く、冷蔵保存の必要性が低く、他の方法と比較して検査の侵襲性が低いため、資源の乏しい環境に最適です。血液中のHIV抗体を検査するELISA検査は、ウイルス自体とは無関係に妊娠中の乳児に感染する可能性がありますが、乾燥血液スポット検査は実際のウイルスの遺伝物質を検出できるため、偽陽性の可能性を回避できます。また、DBS検体は取り扱い者へのバイオハザードリスクが低く、液体血液検体よりも輸送や保管が容易です。[ 15 ] DBS検査の結果は、標準検体である従来の血漿検査と相関しています。この技術は、様々な保健機関や各国政府との協力により、HIVの蔓延率が高い国でも利用可能です。[ 14 ]

原理

DNA、RNA、またはタンパク質の安定性は、生物学的物質がろ紙のマトリックスに結合し、乾燥プロセスによってプロテアーゼやヌクレアーゼの作用に必要な重要な要素である水分が除去されることに起因すると考えられます。生物学的物質の結合は、様々な核酸増幅法を阻害する可能性のあるいくつかの阻害剤にも結合します。

利点

DBSは、現在および将来の応用に適した重要な特性を備えています。細菌汚染や溶血のリスクが最小限に抑えられています。簡便で非侵襲的、かつ経済的な採取方法です。DBS検体は、分析対象物質の劣化をほとんど伴うことなく長期間保存でき、従来の静脈穿刺に比べて必要な血液量も少なくて済みます。遠隔地や自宅での採血に理想的な方法であり、特に農村部で有用です。[ 16 ]

デメリット

しかし、DBSバイオサンプリングにはいくつかの懸念事項があります。これには、サンプル量、分析対象物質の回収率、ヘマトクリット値の影響、サンプルの均質性、使用するろ紙の特性などに関する課題が含まれます。[ 3 ]

乾燥血漿スポット

この技術は乾燥血球スポット採取法に似ていますが、膜を用いて全血を採取するのではなく、赤血球と血漿を分離します。乾燥血漿スポット（DPS）は通常、血漿分離カード上の毛細血管血の一滴で、最初の膜で赤血球をろ過し、2番目の膜で細胞を含まない血漿を吸収します。この方法は、血漿の処理と保存に最適です。[ 17 ]

参照

参考文献

  1. ^ Zakaria R , et al. (2016). 「質量分析法による乾燥血液スポット分析の検査プロセス全体における利点と課題」 EJIFCC . 27 ( 4): 288– 317. PMC  5282914. PMID  28149263 .
  2. ^ a b Parker SP, Cubitt WD (1999年9月). 「疫学研究における乾燥血液スポットサンプルの利用」 . J. Clin. Pathol . 52 (9): 633–9 . doi : 10.1136/jcp.52.9.633 . PMC 501537. PMID 10655983 .  
  3. ^ a b c d e f g Hannon WH, Therrell BL (2014年6月13日). 「乾燥血液サンプルの歴史と応用の概要」 .乾燥血液斑点. pp.  1– 15. doi : 10.1002/9781118890837.ch1 . ISBN 978-1-118-05469-7。
  4. ^ Mei JV, Alexander JR, Adam BW, Hannon WH (2001). 「ヒト全血検体の採取と分析におけるろ紙の使用」 . The Journal of Nutrition . 131 (5): 1631S– 1636S. doi : 10.1093/jn/131.5.1631S . PMID 11340130 . 
  5. ^ Chin J, Schmidt NJ, Lennette EH, Hanahoe M (1966年7月1日). 「小児血清学的研究のためのろ紙ディスク法による全血採取」. American Journal of Epidemiology . 84 (1): 74– 80. doi : 10.1093/oxfordjournals.aje.a120629 . PMID 4287643 . 
  6. ^ BERRY HK, SCHEEL C, MARKS J (1962). 「ろ紙上で乾燥させた尿サンプルを用いたロイシン、バリン、イソロイシンの微生物学的検査」. Clinical Chemistry . 8 (3): 242– 245. doi : 10.1093/clinchem/8.3.242 . PMID 13868325 . 
  7. ^ Songster CL, Barrows GH, Jarrett DD (1980). 「便潜血の免疫化学的検出：便塗抹標本パンチディスク検査：大腸がんの新しい非侵襲的スクリーニング検査」. Cancer . 45 (S5): 1099– 1102. doi : 10.1002/1097-0142(19800315)45:5+<1099::aid-cncr2820451312>3.0.co;2-t . PMID 6965607 . 
  8. ^ McCabe ER, Huang S, Seltzer WK, Law ML (1987). 「ろ紙ブロッター上の乾燥血液スポットからのDNAマイクロ抽出：新生児スクリーニングへの潜在的応用」. Human Genetics . 75 (3): 213– 216. doi : 10.1007/BF00281061 . PMID 3030923 . 
  9. ^ De Jesús V, Mei J, Cordovado S, Cuthbert C (2015-04-17). 「米国疾病予防管理センター（CDC）における新生児スクリーニング品質保証プログラム：新生児スクリーニング検査室の品質保証における35年間の経験」 . International Journal of Neonatal Screening . 1 (1): 13– 26. doi : 10.3390/ijns1010013 . ISSN 2409-515X . PMC 4545740. PMID 26309908 .   
  10. ^ 「情報シート：乾燥血液」。乾燥血液スポット標本の発送に関するガイドライン。米国疾病予防管理センター：保健安全局：バイオセーフティ部。1995年3月9日。
  11. ^ Ganz N, Singrasa, M, Nicolas, L, Gutierrez, M, Dingemanse, J, Döbelin, W, Glinski, M (2012年2月15日). 「サンプルカードおよび調製DBSシステムを用いたボセンタンおよびその代謝物の完全自動オンラインヒト乾燥血液スポット分析の開発と検証」Journal of Chromatography B. 885–886 : 50–60 . doi : 10.1016 /j.jchromb.2011.12.012 . PMID 22227055 . 
  12. ^ Spark Holland. 「フロースルー脱着（FTD）」 . 2012年11月11日閲覧。
  13. ^ 「DBS-MS 500」 . www.camag.com . 2016年1月18日閲覧。
  14. ^ a b「ロシュ社、遠隔地に住む患者のHIV検査へのアクセス向上を目指し、コバス血漿分離カードを発売」 www.roche.com . 2025年10月17日閲覧。
  15. ^ Cassol S, Salas T, Gill MJ, et al. (1992年12月). 「ポリメラーゼ連鎖反応によるヒト免疫不全ウイルスDNA検出における乾燥血液スポット標本の安定性」 . J. Clin. Microbiol . 30 (12): 3039–42 . doi : 10.1128/jcm.30.12.3039-3042.1992 . PMC 270585. PMID 1452682 .  
  16. ^ Gupta K, Mahajan R (2018). 「乾燥血液斑点の応用と診断可能性」 .国際応用基礎医学研究ジャーナル. 8 (1): 1– 2. doi : 10.4103/ijabmr.IJABMR_7_18 . PMC 5846211. PMID 29552526 .  
  17. ^ Baillargeon KR, Morbioli GG, Brooks JC, Miljanic PR, Mace CR (2022-10-19). 「乾燥血漿スポットカードを用いた無細胞血漿の直接処理および保存」 . ACS Measurement Science Au . 2 (5): 457– 465. Bibcode : 2022AMSAu...2..457B . doi : 10.1021/acsmeasuresciau.2c00034 . PMC 9585636. PMID 36281294 .  
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