Thread by @KazBowen

コロナの検査でPCRが〜Ct値が〜と言ってる人がいるので少し解説してみるね。新型コロナの検査をPCRと言ってるけど正確にはRT-QPCRです。ただのPCRとは違います。

RTは逆転写。コロナのゲノムはｍRNAなので、そのままの形ではPCRできません（DNAでないとできない）。そのためまずコロナウイルスのゲノム（ｍRNA）をDNAに変換してあげないとだめです。我々の細胞にはこの機能はないので、この逆転写酵素を特殊なウイルス（レトロウイルスといいます、エイズウイルス

箱の仲間です）これらのウイルスは自分のRNAゲノムをDNAに変換して感染した細胞のゲノムに忍び込ませることで自分を複製する事ができます。コロナはRNAをゲノムとして持ってますがこの機構はないので、自分ではDNAにすることはできません。閑話休題

このRTをつかって、採取されたRNAをまずDNAに変換する必要があります。今は精製されたRTがあるのですべて試験管なかでやります。もちろん採取されたRNAの量に比例してDNAも作られるので、ここでも定量性が担保されます

この変換されたDNAの量（のうち特定の配列の量）をきめてやろうというのがQ-PCR (Qは定量性の意味、リアルタイムとも呼ばれます）。これによってもともとのウイルスのゲノムの量を決めることができます。PCRの原理は簡単に言うと特定の配列で挟まれた領域を増幅できるというものです

だから昔の人は増幅するだけで定量性ないじゃないって思ってる人も多いでしょうが、技術の進歩でこの方法を使って定量もできるやんと言うのがQ-PCRです。PCRの原理は特定の領域で挟まれた（それもある程度近くに無いとかからない）ので非常に特異性が高いという特徴があります。

古典的なPCRは実は増幅したサイズも見るので、正しいサイズのものが増幅されている場合１００％正解なので、偽陽性はありえません。ただこの方法はサンプルにあった最初の量がわからない（やりまくれば飽和するので差が出ない）ので定量性が低いとされてます。ということでできてきたのがQ-PCRです

これはReal time PCRともいわれるのですが、それはReal timeで増幅の過程を見ることができるからです。この図は典型的なQ-PCRのデータですが、必ずある範囲では指数関数的に増えるところがあり。そこを比べてやると定量性が高いことがわかってます。理由は指数関数的に増えるPhaseでは必ず

一回のサイクルで倍になるからです。実際の測定しているのは増やされたDNAに取り込まれる蛍光物質の量を外から計っているので、その値が倍々になるわけではないですが、指数関数的に増えるPhaseでは最初のサンプルに含まれるRNAの量と関わらず同じ増え方をします。ただ増え始める回数が違うということ

最初が少なければより回数を増やしてから出ないとそのPhaseになりません。逆にこの回数を比べることで最初のRNAの量を非常に精度良く測定することができます。具体的には蛍光強度のしきい値を決めて（指数関数的に増えるところの前半に設定する事が多い）、そこに到達するのにかかった回数をCqないしCt

よんでいます。ですからCt値が小さい方が最初にあったウイルスのゲノムの量（ｍRNA)が多いということになります。で、この方法ではウイルス死んでるか生きてるかわからないじゃんという話が出てくると思いますが（ウイルスが生きてるかどうかはおいておいて）、それは原理的にはそうです。ただまずこれ

採取されたサンプル内にウイルスのゲノムが何個あるかを見ているだけです、逆言うと体の中全体にあるウイルスの量を必ずしも意味しているわけではないです。例えて言うとゴキブリが家にいるかどうか調べるのに、いそうな場所、台所のシンクの下を見て、死んでるか生きてるかわからないけど何個ゴキブリ

個体があったかを調べているに過ぎません。だから仮に１０個あって全部死んでいたとしても、その家のゴキブリがそれだけだという可能性は低いということです。要は死んでようが生きてようが、数がむっちゃあれば生きてるゴキブリは大量にいると考えたほうがいいということです

更に当たり前ですが、たまたま見たところにゴキブリがいなかったとしてほんとにゴキブリが家の中に一匹もいないかどうかがわからないように、陰性だから感染してないと１００％保証できないのも当然です。ものすごく掃除の行き届いた家なら、そうかも知れませんが、症状がある（夜中にカサコソおとがす

るとか食べ物がかじられたあとがあるとか、ゴキブリの分があるとか）場合には陰性でも偽陰性であると考えたほうがいいということになります。こういう場合は繰り返して検査することで検出できるようになるのは、害虫駆除と同じ原理です。あとコロナウイルスに関してですが、

もしウイルス粒子が破損されていた場合、急速にｍRNAは破壊されます。エタノールでかなりウイルスが除去できるのでそんなに丈夫なウイルスではありません。特にむき身のｍRNAは非常に破壊されやすいです。特に体内ではRNA分解酵素が大量に存在するので、一瞬で破壊されます。このRNA分解酵素は皮膚

にも普通に存在しているので、素手で触るとあっという間にRNAは粉々になってしまいます。ｍRNAワクチンが極低温保存が必要なのは、この酵素の働きを止める必要があるからです。本当に厄介な酵素でｍRNAを触ったことのある人なら、つばが飛んだだけで、一瞬で無くなったりする経験はあるはずです

このような不安定なｍRNAなのでウイルス粒子が感染できないほど破壊されていると、ｍRNAがむき出しになってしまうので、あっという間に破壊。ですので実際にサンプル中から検出されたｍRNAはほぼほぼ完全体のウイルス由来と考えるべきだと思います

ちなみにウイルスは自分の持っている蛋白（N抗原）でmRNAとしっかり結合して（ラミネート処理みたいに）酵素による破壊から守っています。更にウイルスの皮もあるので二重のシステムで守られています。

まとめてゆうと喉からとったサンプルの中のウイルスのRNAの量が生きたウイルスか残骸かを議論するのはあまり意味がない。残骸でも大量にあれば、どっかで大量に作られている証拠。そもそも残骸が検出される可能性も低そう。Ct値は少なければ少ないほど

たまたまとった綿棒の先にあるウイルスのゲノムの数、すなわちウイルスの数がおおい。たまたまとったところにそんなに大量にあるなら、体全体にもいっぱいあるだろうー＞感染してるの流れです。もう一つ言うと綿棒にそれだけウイルスがいるなら、つばとかの飛沫にもそれだけいるよねという

話になるのでCtが低ければ低いほど人に移す可能性は高いと言う話になります。これは体全体のウイルス量より当てになる指標です。だから無症状でもCtが低いと自分は大丈夫でも人に移す危険性は高いことになりますね

あと水でPCRかかったとか言ってる人がいるみたいなので一言。確かに水というか、全くサンプル入れなくても（Primerだけ）でものすごくサイクルを上げる（５０回ぐらい）シグナルが検出されることはあります。これはPrimer同士がお互いを増幅したりすることがたまにあるからです（Primerのデザインが悪

いことが多い）。ただこれも実際に増幅しているサイズを見れば全然大きさが違うので簡単に区別できます。実際に臨床に使われているQ-PCR検査はそのあたりも検証済みで何回以上はかけないでくださいとか書かれてます。Ctが３５以下なら素人がデザインしたPrimerでないかぎり、特異的な反応と見ていい