新型冠狀病毒 2019-nCoV 核酸檢測試劑
臨床試驗要求解析
作者：徐超，劉容枝，方麗，李冉，韓從音，呂允鳳
我國新型冠狀病毒感染的肺炎病例首先在湖北省武漢市發(fā)現(xiàn)。新型冠狀病毒屬于巢病毒目冠狀病毒科正冠狀病毒 亞科，基因組為單股正鏈 RNA。該病毒的傳染源主要為新 型冠狀病毒感染的患者，傳播途徑主要為呼吸道飛沫和密切接觸傳播。人群普遍易感。疫情暴發(fā)后我國黨和政府高度重視，在較短時間內(nèi)完成了病原體的鑒定和基因組測序。國家衛(wèi)生健康委發(fā)布了《新 型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控方案》(以下簡稱“防控方 案”)《新型冠狀病毒肺炎診療方案》(以下簡稱“診療方 案”)等文件指導(dǎo)疫情防控工作。疫情防控過程中“疑似病 例”的診斷是重中之重。病原體核酸檢測是歷次版本的防控方案、診療方案推薦的疑似病例輔助診斷的手段。新型冠狀 病毒核酸檢測試劑在我國按照第三類體外診斷試劑管理，產(chǎn) 品上市需進(jìn)行注冊申報，為了更加科學(xué)地指導(dǎo)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)及申報，國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評中心組織制定《2019 新型冠狀病毒核酸檢測試劑注冊技術(shù)審評要 點》(以下簡稱“審評要點”)并發(fā)布，截至 2020 年 4 月 17 日，已批準(zhǔn)了新冠病毒核酸檢測試劑 19 個。本文現(xiàn)對已批準(zhǔn)的新冠核酸檢測產(chǎn)品進(jìn)行概述，結(jié)合審評要點要求和 前期相關(guān)產(chǎn)品審評經(jīng)驗對相關(guān)產(chǎn)品臨床試驗要求進(jìn)行探討。
產(chǎn)品預(yù)期用途
產(chǎn)品預(yù)期用途與產(chǎn)品臨床試驗息息相關(guān)，某種程度上說，產(chǎn)品臨床試驗就是產(chǎn)品在真實臨床使用環(huán)境中對產(chǎn)品預(yù)期用途的確認(rèn)。而產(chǎn)品的預(yù)期用途直接決定產(chǎn)品臨床試驗的設(shè)計。產(chǎn)品應(yīng)依據(jù)診療方案等文件規(guī)定其預(yù)期用途。從第一版至第七版診療方案中均提及病原體核酸檢測在相關(guān)診療流程中的作用，第一，疑似病例呼吸道標(biāo)本的新冠核酸檢測可作為病例確診或排除的依據(jù);第二，隔離的病例及住院經(jīng)治療后的病例呼吸道標(biāo)本的核酸檢測可作為解除隔離和出院的標(biāo)準(zhǔn)?；谏鲜鲈\療方案的規(guī)定，建議產(chǎn)品的預(yù)期用途確定為：新型冠狀病毒感染的肺炎疑似病例、疑似聚集性病例患者、其他需要進(jìn)行新型冠狀病毒感染診斷或鑒別診斷者的輔助診斷，有關(guān)“疑似病例”、“疑似聚集性病例”等人群的定義參照《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案》《新型冠狀病毒感染的肺炎病例監(jiān)測方案》等文件執(zhí)行。產(chǎn)品檢測結(jié)果僅供臨床參考，不得作為臨床診斷的唯一標(biāo)準(zhǔn)。建議結(jié)合患者臨床表現(xiàn)和其他實驗室檢測對病情進(jìn)行綜合分析。產(chǎn)品不用于無癥狀人群的篩查，不能在非醫(yī)療機(jī)構(gòu)使用。
符合上述預(yù)期用途的產(chǎn)品其臨床試驗可參照《2019 新型冠狀病毒核酸檢測試劑注冊技術(shù)審評要點》進(jìn)行設(shè)計，本文主要以此預(yù)期用途探討臨床試驗的要求。目前已批準(zhǔn)上市的產(chǎn)品預(yù)期用途與上述預(yù)期用途一致，如新研發(fā)的產(chǎn)品有新的預(yù)期用途，應(yīng)根據(jù)新用途的臨床意義設(shè)計臨床試驗，并按照其適用的人群、環(huán)境及使用者進(jìn)行臨床研究。
臨床試驗要求
根據(jù)審評要點要求，新型冠狀病毒核酸檢測試劑臨床試驗應(yīng)按要求在三家以上臨床試驗機(jī)構(gòu)進(jìn)行，通過考核試劑對來自臨床病例樣本的檢測結(jié)果與已上市同類產(chǎn)品檢測結(jié)果以及病例的臨床確診/排除結(jié)果進(jìn)行對比，以驗證產(chǎn)品臨床性能。臨床試驗要求主要包括入組人群、臨床試驗對比方法、樣本類型、病例數(shù)量、統(tǒng)計分析等內(nèi)容。
2.1 入組人群
臨床試驗的入組人群應(yīng)與產(chǎn)品預(yù)期使用人群一致，該產(chǎn)品預(yù)期使用人群主要為新冠肺炎“疑似病例”(第一版診療方案為“觀察病例”)，關(guān)于“疑似病例”的定義應(yīng)參考國家衛(wèi)生健康委發(fā)布的診療方案。同時考慮到各版本診療方案明確規(guī)定隔離人群的解除和治愈病例的出院應(yīng)進(jìn)行核酸檢測，因此，此部分人群亦為新冠核酸檢測產(chǎn)品的適用人群。各版本的診療方案對疑似病例的定義及解除隔離和出院標(biāo)準(zhǔn)見表 1。臨床試驗為了評估考核試劑的性能還應(yīng)入組部分前期新型冠狀病毒 2019-nCoV 核酸檢測陰性的確診病例，該部分病例可采用回顧性研究，臨床驗證的樣本包括前期核酸檢測剩余樣本及病例確認(rèn)所用樣本。產(chǎn)品臨床試驗過程中對于入組人群可前瞻性入組，也可入組既往疑似病例。前瞻性入組病例過程中應(yīng)重點考慮病例的流行病學(xué)史及臨床表現(xiàn)，如滿足要求，可將病例入組至臨床試驗中，收集病例的臨床樣本用于考核試劑與對比試劑檢測，同時病例按照診療方案的要求進(jìn)行進(jìn)一步的確診/排除，最終將患者確診/排除信息納入臨床試驗結(jié)果。既往病例入組至臨床試驗的過程與前瞻性入組不同，既往病例是否為疑似病例應(yīng)參考病例在臨床試驗機(jī)構(gòu)留存的病歷信息，如病歷信息中明確載明該病例在某一時間段內(nèi)為疑似病例，則該病例可入組至臨床試驗中，將該病例為“疑似病例”的信息記錄在臨床診斷背景信息中;如病歷信息中未明確載明該病例是否為疑似病例，在產(chǎn)品臨床試驗過程中可由主要研究者根據(jù)該病例的病歷信息及對應(yīng)版本的診療方案研判該病例是否為疑似病例，如是可將病例入組至臨床試驗中，將能夠證明該病例為疑似病例的相關(guān)流行病學(xué)史及臨床表現(xiàn)記錄在臨床診斷背景信息下。既往病例應(yīng)采集該病例為疑似病例狀態(tài)下樣本進(jìn)行臨床試驗，其確診/排除信息同樣來源于病歷信息。
臨床試驗中不建議將無臨床癥狀的正常體檢人群及無臨床癥狀的接觸者入組。第一，該部分人群不滿足診療指南中關(guān)于疑似人群的定義，不是產(chǎn)品適用人群;第二，因為該部分病例為非疑似病例，其臨床病歷信息中可能僅存在單次核酸檢測結(jié)果，主要研究者無法根據(jù)病歷信息確定該病例最終感染狀態(tài)，導(dǎo)致該部分病例無法得出確診或排除的結(jié)論，不符合臨床試驗要求。在湖北省相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行的臨床試驗，僅能根據(jù)第五版診療方案得出該病例為臨床診斷病例結(jié)論的疑似病例，不建議入組至臨床試驗中。該部分病例在診療流程中僅有肺炎影像學(xué)結(jié)果，其病原體感染狀態(tài)未知，在與考核試劑檢測結(jié)果進(jìn)行對比過程中，將其納入確診病例或排除病例均不合理，故而無法進(jìn)行考核試劑臨床性能評估，因此應(yīng)排除此部分病例。
臨床試驗過程中，不建議納入采集已確診且經(jīng)過新型冠狀病毒肺炎相關(guān)治療的病例樣本。首先，該部分病例樣本采集時病例的狀態(tài)非“疑似病例”，嚴(yán)格意義上講，這部分病例非產(chǎn)品適用人群;其次，在相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)急審評過程中發(fā)現(xiàn)，確診病例經(jīng)治療后，在符合出院標(biāo)準(zhǔn)以前，其呼吸道樣本病原體核酸狀態(tài)可發(fā)生陰轉(zhuǎn)，并已有研究支持此項結(jié)論。曾江等[6]研究發(fā)現(xiàn) 25 例患者咽拭子和痰液標(biāo)本中，13 例患者出院前 2 次誘導(dǎo)痰及咽拭子病毒核酸檢測結(jié)果均為陰性。
由此可知，如臨床試驗納入此類病例，其臨床診斷結(jié)論為確診，會降低產(chǎn)品臨床靈敏度，不能客觀評價產(chǎn)品在疑似人群中的臨床性能。
2.2 對比方法
新型冠狀病毒核酸檢測試劑臨床試驗涉及兩個對比系統(tǒng)，一是考核試劑檢測結(jié)果與病例臨床確診/排除結(jié)果的對比;二是考核試劑檢測結(jié)果與已上市同類產(chǎn)品的對比，從兩方面綜合評價考核試劑產(chǎn)品臨床性能。以下分別介紹兩種對比方法。
考核試劑與病例臨床確診/排除結(jié)論進(jìn)行對比可評價產(chǎn)品臨床靈敏度與臨床特異性，病例的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)參考各版本的診療方案。各版本臨床確診/排除標(biāo)準(zhǔn)見表 2，既往病例的確認(rèn)結(jié)果可提交該病例既往確認(rèn)結(jié)論。既往病例的確認(rèn)信息主要來自病例的病歷信息，如病歷信息中明確載明該病例為確診或排除病例，則該部分病例的確認(rèn)結(jié)論可直接認(rèn)可既往結(jié)論;如既往病歷信息未明確載明該病例最終診斷結(jié)論，主要研究者可依據(jù)相應(yīng)版本的診療方案對病歷信息中相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行確認(rèn)，如病歷信息能夠滿足診療方案中關(guān)于確診/排除的標(biāo)準(zhǔn)，可由主要研究者對該病例做出確診或排除的結(jié)論，該結(jié)論由主要研究者負(fù)責(zé)。
臨床試驗除與臨床診斷結(jié)果進(jìn)行對比外，還需選擇已上市同類產(chǎn)品對產(chǎn)品臨床樣本檢測性能進(jìn)行評價。對比試劑選擇過程應(yīng)注意，各臨床試驗機(jī)構(gòu)所選擇的對比試劑應(yīng)一致。
對比試劑選擇應(yīng)考慮已上市產(chǎn)品方法學(xué)、樣本類型、檢測靶標(biāo)、適用機(jī)型、產(chǎn)品分析靈敏度等因素，選擇與考核試劑具有可比性的產(chǎn)品進(jìn)行臨床試驗。
對比試劑選擇應(yīng)注意以下方面：從方法學(xué)層面分析，對比試劑所采用的方法學(xué)應(yīng)成熟、穩(wěn)定、性能較好且臨床實驗室應(yīng)用較為普遍。因各呼吸道樣本在臨床驗證過程中不屬于臨床上具有可比性的樣本，因此考核試劑所有樣本類型均需與臨床診斷及對比試劑進(jìn)行比對研究，在此情況下，對比試劑樣本類型至少應(yīng)涵蓋考核試劑樣本類型，以滿足臨床驗證需求。產(chǎn)品適用機(jī)型是核酸檢測試劑必須考慮的問題，如條件允許，在臨床試驗設(shè)計過程中，應(yīng)盡量選擇臨床試驗機(jī)構(gòu)日常使用且已經(jīng)熟練操作的機(jī)型作為臨床試驗過程中的適用機(jī)型。對比試劑選擇應(yīng)充分考慮考核試劑與對比試劑的分析靈敏度，在臨床普遍認(rèn)可的已上市產(chǎn)品中，建議選擇與對比試劑分析靈敏度接近的產(chǎn)品作為對比試劑，考核試劑與對比試劑分析靈敏度差異過大會導(dǎo)致二者檢測結(jié)果的一致性降低。
2.3 樣本類型
新型冠狀病毒核酸檢測試劑樣本類型主要為呼吸道樣本，包括上呼吸道樣本：鼻咽拭子、口咽拭子等;下呼吸道樣本：深咳痰液、肺泡灌洗液、支氣管灌洗液、呼吸道抽取物等。另外，也有研究表明確診病例中糞便、肛拭子等樣本類型能夠檢出病原體核酸，但目前尚無包含此種樣本類型的產(chǎn)品。
多個版本的指南中明確規(guī)定，在病例樣本采集過程中應(yīng)注意下呼吸道樣本的采集，在技術(shù)審評過程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品臨床試驗確診患者中下呼吸道樣本的檢出率高于上呼吸道樣本的檢出率，同時也有研究支持此結(jié)論，Wang 等[7]對 205 例確診患者不同樣本類型核酸檢出率進(jìn)行研究，研究結(jié)果顯示與上述結(jié)論一致。
為了產(chǎn)品能夠滿足臨床需求，審評要點規(guī)定，產(chǎn)品應(yīng)至少包括一個上呼吸道樣本及一個下呼吸道樣本。
2.4 病例數(shù)量
新型冠狀病毒核酸檢測試劑臨床試驗應(yīng)入組確診病例不少于 200 例，排除病例不少于 300 例，此處的病例數(shù)量不應(yīng)與樣本數(shù)量混淆，同一病例采集多個樣本的情況下應(yīng)按照一個病例處理。
臨床試驗過程中為了充分驗證不同樣本類型的臨床性能，在滿足總病例數(shù)要求的前提下，同一病例可采集不同的樣本類型入組臨床試驗，最終每種樣本類型單獨統(tǒng)計應(yīng)滿足統(tǒng)計學(xué)要求。
2.5 統(tǒng)計分析
該產(chǎn)品臨床試驗結(jié)果主要采用 2 × 2 表的形式對結(jié)果進(jìn)行分析，并據(jù)此計算申報產(chǎn)品與對比產(chǎn)品的符合率、臨床靈敏度、臨床特異度及其置信區(qū)間。統(tǒng)計分析主要包括兩部分內(nèi)容，即整體統(tǒng)計分析及分層統(tǒng)計分析。
整體統(tǒng)計分析包括三部分內(nèi)容：①人口學(xué)分析，為了分析入組病例的人口學(xué)特征，應(yīng)對臨床試驗中入組人群以病例為基礎(chǔ)分析，包括：性別、年齡、臨床診斷等因素，人口學(xué)分析應(yīng)能夠滿足適用人群的基本特征。②考核試劑與臨床診斷結(jié)果的對比分析，該部分分析能夠得出產(chǎn)品整體的靈敏度與特異度。此部分分析應(yīng)以病例為基礎(chǔ)，在統(tǒng)計分析中應(yīng)注意以下情況：一是，如同一病例同時采集了上呼吸道樣本與下呼吸道樣本，此項統(tǒng)計分析以下呼吸道樣本為準(zhǔn)納入統(tǒng)計分析;二是，前期陰性的確診病例以后期采集的陽性樣本為準(zhǔn)納入統(tǒng)計分析;三是，解除隔離和符合出院標(biāo)準(zhǔn)的病例臨床診斷結(jié)論按照排除處理。③考核試劑與對比試劑的統(tǒng)計分析，該部分主要分析考核試劑與對比試劑臨床樣本的檢測性能，應(yīng)以樣本為基礎(chǔ)，納入臨床試驗中所有的樣本進(jìn)行統(tǒng)計分析。目前已批準(zhǔn)的產(chǎn)品中考核試劑與對比試劑陽性符合率均在 90% 以上，陰性符合率在 88% 以上，產(chǎn)品臨床試驗中與對比試劑的符合率可參見相關(guān)產(chǎn)品說明書。產(chǎn)品臨床試驗過程中，如考核試劑靈敏度高于對比試劑，則產(chǎn)品陰性符合率會降低，此時應(yīng)結(jié)合病例的臨床診斷結(jié)果對臨床試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。
分層統(tǒng)計分析包括三部分內(nèi)容：①不同樣本類型分析，統(tǒng)計不同樣本類型考核試劑與臨床診斷結(jié)果的符合率。應(yīng)納入所有同一樣本類型的樣本檢測結(jié)果進(jìn)行分析，針對前期核酸檢測陰性的確診病例，納入統(tǒng)計的樣本應(yīng)為后期確認(rèn)所用樣本，解除隔離和符合出院標(biāo)準(zhǔn)的病例臨床診斷結(jié)論按照排除處理。同時，該部分統(tǒng)計分析還應(yīng)包括不同樣本類型考核試劑與對比試劑檢測結(jié)果的符合率分析。②不同人群檢測情況，一是，針對 2019-nCoV 疑似病例進(jìn)行統(tǒng)計分析，該部分病例為總?cè)虢M的病例除去前期陰性的確診病例及接觸隔離和符合出院標(biāo)準(zhǔn)病例后剩余病例，該部分人群的統(tǒng)計分析方法同整體統(tǒng)計分析;二是，前期核酸檢測陰性的確診病例統(tǒng)計分析，此部分統(tǒng)計分析主要包括每例樣本考核試劑與對比試劑的檢測結(jié)果、前期陰性樣本考核試劑與對比試劑檢出率、后期陽性樣本考核試劑與對比試劑的檢出率;三是，解除隔離和符合出院標(biāo)準(zhǔn)病例，分析考核試劑與對比試劑對該部分病例樣本的檢測結(jié)果。③針對前期新型冠狀病毒2019-nCoV 核酸檢測陰性的確診病例前期陰性樣本、解除隔離和符合出院標(biāo)準(zhǔn)病例樣本，應(yīng)描述考核試劑針對所有上述樣本中的檢出率。如產(chǎn)品可檢測多個靶標(biāo)且結(jié)果判讀有多種情況，臨床試驗還應(yīng)對不同結(jié)果判讀情況進(jìn)行統(tǒng)計分析以確認(rèn)產(chǎn)品不同結(jié)果判斷的合理性。此外，統(tǒng)計分析過程還應(yīng)包括產(chǎn)品在臨床試驗過程中復(fù)測率的統(tǒng)計分析。
臨床試驗中所有不一致結(jié)果均應(yīng)結(jié)合患者的流行病學(xué)背景、臨床癥狀、疾病轉(zhuǎn)歸等信息進(jìn)行充分的分析。
總結(jié)
新型冠狀病毒是一種新發(fā)傳染性病毒，相應(yīng)病原體核酸檢測試劑在新冠肺炎疑似病例的輔助診斷中充當(dāng)重要角色。同時，相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量以及臨床應(yīng)用的安全有效性關(guān)乎人民的生命健康。產(chǎn)品臨床試驗是評價產(chǎn)品臨床應(yīng)用安全有效的重要手段，相關(guān)生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)只有在充分做好產(chǎn)品臨床前評價的基礎(chǔ)上，掌握產(chǎn)品臨床預(yù)期用途的前提下，科學(xué)合理地設(shè)計臨床試驗才能真正評價出產(chǎn)品臨床性能。
來源：中國醫(yī)藥生物技術(shù) 2020 年 6 月第 15 卷第 3 期
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