新型コロナ抗体検査キットの性能評価が出される

はじめに:ついに性能評価が公表される


昨日(5月15日)、厚労省のHP上でAMED(日本医療研究開発機構)研究班による新型コロナウイルス「抗体検査キットの性能評価」が公表されました。


以前の厚労相によるアナウンスでは5月1日ごろという話でしたが、少し待たされました。

検討結果は、表1ページという簡略なものですが、それ自体が重要なデータであるばかりでなく、抗体検査キットの特異度に関する信頼すべきデータを初めて示しており、重要な意義を持っていると言えます。

なお、抗体検査キットや抗体にまつわる話題は当サイトでもいくつか記事があるので参考にしてください。
(以下リンク)


AMED研究班が提示したデータ(抜粋)


この研究は、日本赤十字社の協力(→日赤関連リンク・「新型コロナウイルスの抗体検査キットの評価に関する研究」への参加協力のお願い)の元に行われ、2020年4月の献血検体(n=500×2)及び2019年1-3月の保存検体(n=500)が解析に用いられました

ちなみに、2019年1-3月の保存検体は新型コロナウイルス感染症の出現前であり、2020年4月の検体も、献血時に新型コロナウイルスを極力排除するような努力がなされています(→日赤関連リンク・新型コロナウイルス感染症に対する安全対策へのご協力のお願い)。

AMED研究班による元の表は少し煩雑なので、以下に数字のみ示します(%は一部筆者が計算しました)。

表:新型コロナウイルス抗体陽性率(AMED)

          2020年4月検体       2019年1-3月検体
            東京都内        東北6県          関東甲信越
キット
A社   2.2% (1/45)         0% (0/45)                      -
B社   2.2% (1/45)         0% (0/45)                      -
C社   0.4% (2/500)      0.2% (1/500)       0.2% (1/500)
D社    0% (0/45)         0% (0/45)                      -
E社   0.4% (2/500)      0.2% (1/500)       0.4% (2/500)

表の注釈によると、用いられている検体シリーズが異なる場合がありますが、ここでは省略しました。A、B、C、D社キットはイムノクロマトグラフィ法、E社キットはCLIA(化学発光免疫測定)法によります。

同じく、表の注釈には、「2019年当初には新型コロナウイルス感染症は存在しなかったことから、それら[0.2%, 0.4%の陽性データ]が偽陽性であるとともに、2020年の結果についても偽陽性が含まれる可能性が高い。(一般的には0.4%程度の非特異は許容)」と記述されています。

検出しているのがIgG抗体なのかIgM抗体なのかその両方なのかは記載がなく、分かりません。

データからの考察


周知のように、われわれが新型コロナウイルスに対する抗体を持っているかどうかは、今後のパンデミックの拡大やその封じ込め政策に影響してくる極めて重要な問題です。

そのため、世界各地や日本において、迅速検査キットを用いて「人口中にどれぐらい抗体保有者がいるか」の調査が行われ、おもに報道ベースで結果が公表されてきました。

しかしながら、筆者が見るところ、少なくとも一般に報道された「研究」のうち、抗体検査キットでは必ず出現するはずの、交差反応やその他の非特異反応に関する検討・検証、すなわち検査の特異度に関する検討・検証をきちんと提示した例は皆無でした。

(例えば、A社キットで2020年4月・東京都の検体を測ったデータのみから、都内に多数の潜在的感染者がいると言っていたようなものです)

つまり、別な言葉で言えば、今までは偽陽性が何パーセント出るかが分からないまま、陽性のデータのみが強調され、人口の何パーセントが抗体を保有している(すなわち市中で新型コロナウイルスがすでに蔓延していた)との推測が一人歩きしていたことになります。

今回公表された検討結果は、まずは話の前提をきちんと成り立たせましょうとの意味合いを持っており、いわば現在の「混乱状態」を整理するものでした。

まず、上表にAMED研究班がつけた注釈から示唆されるように、2019年1-3月の検体が、新型コロナウイルス感染症の発生前なので、ネガティブコントロールの意味を持ち、その結果が検査の特異度を表すことになります。

従って、表のデータの中で最も価値が高いのは、2019年1-3月の結果を含むC社とE社のデータです。注目すべきは、2019年1-3月のサンプルでも、C社、E社キットがそれぞれ0.2%と0.4%の陽性率を示していることです。これらは前述のように偽陽性と考えられ、つまり、C社、E社ともキットの特異度は100%でないことが示されたことになります。

ゆえに今、ある集団の抗体保有率について検討を行う場合は、極力特異度の高い検査キットを選び、確実なネガティブコントロール(少なくとも2019年夏以前)検体の結果と、最近の調査対象検体の結果を比較し、統計処理を行うことが求められるでしょう(もっとも、検査の特異度が99%を超えているので、ネガティブコントロール検体も100例程度では足りないのが難点です)。これは本来当然のことなのですが、残念ながらこれまでおろそかにされていました
(もしも抗体保有率が数十%とかに達しているならば、あまり問題にならなかったのかもしれませんが・・・)

一方、A社、B社、D社キットについては、45検体しか測定していないことと、2019年1-3月のデータすなわちネガティブコントロールがないことから、ほとんど評価できないと思われます。続報が待たれるところです。

さて、「なんだ偽陽性が0.4%も出るんじゃだめじゃん…」と思う方もいるかもしれませんが、筆者は、特異度が99.5%もあれば、相当優れた検査だと思います。抗原抗体反応といえども、その本態はタンパク質間相互作用であり、大なり小なり非特異反応は必ず出ます。この非特異反応を如何に抑えて高い特異度を出すのかが各メーカーの腕の見せ所だと思いますが、個人的に特異度99%以上ならまずまず成功、99.5%ならば、むしろもの凄い成功ではないかと思います。

今回の性能評価の結論は?


今回は、C社、E社キットの特異度が明らかになり、どちらも99%以上でした。また、統計処理はされていませんが、2020年4月の検体における陽性率は、東京都内、東北6県のどちらもネガティブコントロール検体と差がないと考えられます。

一方、A社、B社、D社キットの特異度については、現時点では評価できず、結果の意味付けもできません。

ちなみに、今回のA社~E社キットについて検査感度や検出感度のデータは提示されていませんが、後者については真陽性検体の希釈系列などを用いて比較的簡単に検討できるので、すでに分かっているのかもしれません。

* * *

報道によると、近々厚労省が1万人規模の抗体検査を実施するとのことなので、上記を踏まえた上でコロナ抗体保有の実態が明らかになることが期待されます。また、それを今年だけでなく来年も行えば、より重要なデータになるのではと考えます。


イムノクロマト検査にまつわる難しい問題:薄いラインはどう判定するのか?


さて、そこで話が終われば簡単なのですが、実はイムノクロマト法においては、特に今回のように非特異反応や交差反応などを問題にする場合に、難しい問題が発生することを、ここで提起しておきたいと思います。

それは「(すごく)薄いライン」をどう判定するかという問題です。

下図をご覧ください。 上段は、イムノクロマト法で陽性・陰性をどう判定するかの概念図です。まず、検査が上手く行っているかをコントロールラインが出るかで判断します。コントロールラインが出ない場合は、クロマトグラフィーが上手く行っていない(抗原抗体複合体が、溶液に乗ってちゃんと流れていない)と判断され、無効・再検査になります。

コントロールラインが出現したときに、判定(テスト)ラインが出現すれば陽性、しなければ陰性と判定します。
イムノクロマト問題
そこで問題になるのは、下段のように判定ラインが薄い場合です(左から薄さを変えて示します)。メーカー添付文書では、薄いラインも陽性と判定するよう記載されているものと、薄いラインに触れていないものがあります。いずれの場合も、判定は検査をする人に委ねられます。

では、「薄いライン」を陽性にする場合に、「すごく薄いライン」はどうするのでしょう? この図で言えば、3はともかく、4~6あたりです。
実は、どう判定したら真に正しいのかは誰にも分からないのです。これがこの検査の限界とも言えるでしょう。

そこで、実際に判定するとき、特に今回のような「性能評価」の場合、なんらかの基準を設けねばなりませんが、その基準が真に正しいかどうかも誰にも分かりません。「(すごく)薄いライン」は、本当に新型コロナ抗体が微量存在しているのかもしれないし、単なる非特異反応かもしれないのです。しかも、そのどちらであるかは、おそらく検体ごとに異なります。

ですが、実際問題、たとえば下段の3を陽性にするなら、4や5や6はどうなるの?その線引きはどこなの?と誰もが疑問に思うでしょう。恣意的判断を避けるために、微かでもラインが見えたら全て陽性などと決めれば問題を単純化できますが、偽陽性を出す可能性が非常に高くなります。このあたり、臨床現場では総合的に適切な判断が成されていると考えられますが、これまで発表された研究結果に関しては、判定基準が人によって違っていたのではないかと推測されます。

ちなみに測定を定量法にしても同じ問題が発生します。カットオフ値をどこに設定するのか、何らかの根拠で決めねばなりません。これも意外に難しいのです。

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