日本脳炎ウイルス（JEV）は、東南アジアおよび西太平洋における蚊媒介性脳炎の主な原因であり、デング熱と誤診されることがよくある。JEVはフラビウイルス科とフラビウイルス属に属し、人獣共通感染症の周期で存在する。JEVには治療法がなく、そのブレイクアウトを軽減するには早期発見が不可欠である。

インド科学技術省は2月17日、「ハイデラバードにある国立動物バイオテクノロジー研究所（National Institute of Animal Biotechnology, Hyderabad）は、非構造1（Non-Structural 1: NS1）分泌タンパク質を、迅速、高感度、かつ特異的に検出するための電気化学ベースの免疫センサーとして、還元型酸化グラフェン（rGO）で製造されたフッ素ドープ酸化スズ（FTO）電極を開発した」と発表した。

これは、血中を循環しているJEVの適切なバイオマーカーであり、免疫応答を誘発することが報告されている。JEV診断のための従来の診断方法は費用がかかり、より危険で時間のかかり、かつ精巧な実験室の設置と訓練された専門知識を必要とする。このため、今回開発されたバイオセンサーはこれらの制限を克服できる可能性がある。

抗体の代わりにNS1を検出すると、感染の1日目から抗原が存在し、早期検出が容易になるため追加の利点がある。一方、抗体は感染の4～5日後にのみ現れる。ドッキング研究を使用して、JEV NS1抗体パラトープを使用したさまざまなフラビウイルスNS1のエピトープの特異性を特定し、続いてJEV NS1配列の増幅、クローニング、および形質転換を行った。

NS1タンパク質は大腸菌で発現され特徴づけられ、ウサギで免疫化されてポリクローナル抗体を産生した。 NS1抗体は血清から精製され、特性評価され、電極を製造するための生体受容体として使用される。また、JEV NS1抗原（Ag）を検出するための導電率増強ナノ材料としては、還元型酸化グラフェンが使用される。

LOD（検出限界）は、バッファーで0.92 fM（femtometre：10⁻¹⁵メートル）、スパイク血清で1.3 fM、1 fM〜1 µMの範囲で測定された。この検出範囲は、JEV用に開発された他のセンサーよりも感度が高く、他のフラビウイルス感染症でテストされた臨床サンプルで7〜284 ng（ng=10^-9g）/mlの範囲の循環NS1の最小感染量を検出できる。今回作製された免疫センサーは、他のフラビウイルスNS1Agと比較してJEV NS1Agにも特異的であった。したがって、提案された免疫センサーは、臨床サンプルからのJEVの特異的かつ高感度な検出のための正確で迅速な診断の開発のための有望な候補となる可能性があるといえる。

（出版論文の詳細：Akanksha Roberts、Veerbhan Kesarwani、Rupal Gupta、Sonu Gandhi. 分泌性非構造1タンパク質の高感度検出のための電気活性還元グラフェン酸化物：日本脳炎ウイルスの潜在的な診断バイオマーカー; Biosensors and Bioelectronics 2022; 　198：113837; PMID：34864242 　DOI：10.1016 / j.bios.2021.113837（インパクトファクター －10.618）

サイエンスポータルアジアパシフィック編集部