医療診断におけるウエスタンブロットの応用

最近の医療分野では、ウェスタンブロットは、HIV(ヒト免疫不全ウイルス)感染、BSE(牛海綿状脳症、狂牛病とも呼ばれる)、FIV(ネコ免疫不全ウイルス)、B型肝炎感染など、医療診断において幅広い応用があります。

通常、ウエスタンブロット法は、これらの疾患の確認試験として用いられます。続いては高感度ELISA(酵素結合免疫吸着検定法)試験で、陽性の結果が得られます。

異なる疾患に用いるウエスタンブロット医療診断

ウエスタンブロットの応用: ライム病の確認試験として

ライム病は、Borrelia burgdorferi(Bb)のスピロヘータによって引き起こされる多臓器の動物性疾患であり、一般に皮膚、神経系、筋骨格系および心臓に影響を与えます。マダニの咬傷歴、ライムボレリア症の典型的な徴候および症状、および抗Bb抗体に対する陽性試験が診断の基礎です。

CDCは現在、アッセーサンプルが陽性または不明確である場合には、最初に酵素結合免疫吸着法、次はより具体的なWestern blotという2段階プロトコルによって診断を確認することを推奨します。診断における検査の信頼度は依然として議論の余地があります。 研究によると、ウエスタンブロットIgMは、初期のライム病の臨床症状を有する患者に対して94〜96%の特異性を有することが示されています。関節炎などの播種性症状を有する人々の中では100%に上昇するにも関わらず、最初のELISA検査では感度は約70%であり、2段階検査では全体の感度はわずか64%です。

ウエスタンブロットの応用: HIV感染の確認試験として

ヒト免疫不全ウイルス(HIV)は、HIVタイプ1(HIV-1)およびHIVタイプ2(HIV-2)の2つの主要なタイプに分類することができます。 HIV-1は、アフリカ西部に住むチンパンジーやゴリラに見られるウイルスに関連しています。 HIV-2は、スーティーマンガベイに見られるウイルスに関連しています。 HIV-1ウイルスはさらにいくつかのグループに分けられます。HIV-1グループMウイルスが優勢であり、AIDSパンデミックに関与しています。

ウエスタンブロットは、HIV感染と診断したことを確認するためのベンチマークテストです。その後はELISAテストです。しかし、他の検査の信頼性が高まり、より迅速な診断が可能になるため、2014年以降、CDCはHIVのウエスタンブロット検査を中止することを推奨しています。

ウエスタンブロット試験では、試料を電流で分離し、一枚の吸取紙に転写します。 そして、酵素が加え、HIV抗体の存在を示す色の変化を引き起こします。

ウエスタンブロット法によるHIV試験では、通常、以下のHIVタンパク質に対する抗体を検索します。
• HIVエンベロープ由来のタンパク質: gp41,とgp120/gp160.
•ウイルスの中心となるタンパク質: p17, p24, p55
•感染の過程でHIVが使用する酵素: p31, p51, p66


ウエスタンブロット試験の結果の図
#1: 一つの対照; #2: 陽性; #3: 陰性

ウエスタンブロットの応用: FIV感染の確認試験として

ネコ免疫不全ウイルス(FIV) 猫に免疫不全症候群を引き起こすレンチウイルスで、構造的にはヒト免疫不全ウイルス(HIV)に似ています。

FIVの診断にはFIV抗体検査が必要です。 ELISA(酵素結合免疫吸着法)は、ほとんどの動物実験室および診療所で行うことができる簡単な試験であり、試験結果は10〜20分以内に獲得できます。 偽陽性が起こる可能性があるので、陽性と判定されたすべてのネコはウェスタンブロットアッセイで再検査すべきです。ウェスタンブロットは、わずかに異なる技術を使用してネコの血液中のFIV抗体の存在を検出します。ウエスタンブロットは、FIVの確証試験と見なされます。ウエスタンブロットの結果が陽性である場合は、FIV感染と見なされ、適切な管理プログラムおよび/または治療を続けます。ウェスタンブロットが相違 した陰性結果を示す場合、FIV感染は初期段階にあるか、または最初のELISA結果が正しくない可能性があります。

ウエスタンブロットの応用: BSE 感染の確認試験として

牛海綿状脳症(BSE)は狂牛病とも呼ばれ、 伝染性海綿状脳症(TSE)の一種です。 伝染性海綿状脳症(TSE)またはプリオン病は、動物およびヒトにおいて致命的な神経学的障害です。 BSEは古典的(C-)、低(L-)または高(H-)型という三つの異なる形式があります。

ウエスタンブロットはBSEの確認試験と認められています。診断は、抗プリオンタンパク質抗体との反応の結果として同定された3つの異なるバンドを認識することによって行われます。ウエスタンブロットに加えて、免疫組織化学(IHC)もBSEの確認試験です。