新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂临床试验要求解析

徐超，刘容枝，方丽，李冉，韩从音，吕允凤

·新型冠状病毒专栏·

新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂临床试验要求解析

徐超，刘容枝，方丽，李冉，韩从音，吕允凤

100081 北京，国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心

我国新型冠状病毒感染的肺炎病例首先在湖北省武汉市发现。新型冠状病毒属于巢病毒目冠状病毒科正冠状病毒亚科，基因组为单股正链 RNA。该病毒的传染源主要为新型冠状病毒感染的患者，传播途径主要为呼吸道飞沫和密切接触传播。人群普遍易感。

疫情暴发后我国党和政府高度重视，在较短时间内完成了病原体的鉴定和基因组测序。国家卫生健康委发布了《新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控方案》（以下简称“防控方案”）《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》（以下简称“诊疗方案”）等文件指导疫情防控工作。疫情防控过程中“疑似病例”的诊断是重中之重。病原体核酸检测是历次版本的防控方案、诊疗方案推荐的疑似病例辅助诊断的手段。新型冠状病毒核酸检测试剂在我国按照第三类体外诊断试剂管理，产品上市需进行注册申报，为了更加科学地指导生产企业产品研发及申报，国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心组织制定《2019 新型冠状病毒核酸检测试剂注册技术审评要点》（以下简称“审评要点”）并发布，截至 2020 年 4 月 17 日，已批准了新冠病毒核酸检测试剂 19 个。本文现对已批准的新冠核酸检测产品进行概述，结合审评要点要求和前期相关产品审评经验对相关产品临床试验要求进行探讨。

1 产品预期用途

产品预期用途与产品临床试验息息相关，某种程度上说，产品临床试验就是产品在真实临床使用环境中对产品预期用途的确认。而产品的预期用途直接决定产品临床试验的设计。产品应依据诊疗方案等文件规定其预期用途。从第一版至第七版诊疗方案中均提及病原体核酸检测在相关诊疗流程中的作用，第一，疑似病例呼吸道标本的新冠核酸检测可作为病例确诊或排除的依据；第二，隔离的病例及住院经治疗后的病例呼吸道标本的核酸检测可作为解除隔离和出院的标准。基于上述诊疗方案的规定，建议产品的预期用途确定为：新型冠状病毒感染的肺炎疑似病例、疑似聚集性病例患者、其他需要进行新型冠状病毒感染诊断或鉴别诊断者的辅助诊断，有关“疑似病例”、“疑似聚集性病例”等人群的定义参照《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》《新型冠状病毒感染的肺炎病例监测方案》等文件执行。产品检测结果仅供临床参考，不得作为临床诊断的唯一标准。建议结合患者临床表现和其他实验室检测对病情进行综合分析。产品不用于无症状人群的筛查，不能在非医疗机构使用。

符合上述预期用途的产品其临床试验可参照《2019 新型冠状病毒核酸检测试剂注册技术审评要点》进行设计，本文主要以此预期用途探讨临床试验的要求。目前已批准上市的产品预期用途与上述预期用途一致，如新研发的产品有新的预期用途，应根据新用途的临床意义设计临床试验，并按照其适用的人群、环境及使用者进行临床研究。

2 临床试验要求

根据审评要点要求，新型冠状病毒核酸检测试剂临床试验应按要求在三家以上临床试验机构进行，通过考核试剂对来自临床病例样本的检测结果与已上市同类产品检测结果以及病例的临床确诊/排除结果进行对比，以验证产品临床性能。临床试验要求主要包括入组人群、临床试验对比方法、样本类型、病例数量、统计分析等内容。

2.1 入组人群

临床试验的入组人群应与产品预期使用人群一致，该产品预期使用人群主要为新冠肺炎“疑似病例”（第一版诊疗方案为“观察病例”），关于“疑似病例”的定义应参考国家卫生健康委发布的诊疗方案。同时考虑到各版本诊疗方案明确规定隔离人群的解除和治愈病例的出院应进行核酸检测，因此，此部分人群亦为新冠核酸检测产品的适用人群。各版本的诊疗方案对疑似病例的定义及解除隔离和出院标准见表 1。临床试验为了评估考核试剂的性能还应入组部分前期新型冠状病毒 2019-nCoV 核酸检测阴性的确诊病例，该部分病例可采用回顾性研究，临床验证的样本包括前期核酸检测剩余样本及病例确认所用样本。

产品临床试验过程中对于入组人群可前瞻性入组，也可入组既往疑似病例。前瞻性入组病例过程中应重点考虑病例的流行病学史及临床表现，如满足要求，可将病例入组至临床试验中，收集病例的临床样本用于考核试剂与对比试剂检测，同时病例按照诊疗方案的要求进行进一步的确诊/排除，最终将患者确诊/排除信息纳入临床试验结果。既往病例入组至临床试验的过程与前瞻性入组不同，既往病例是否为疑似病例应参考病例在临床试验机构留存的病历信息，如病历信息中明确载明该病例在某一时间段内为疑似病例，则该病例可入组至临床试验中，将该病例为“疑似病例”的信息记录在临床诊断背景信息中；如病历信息中未明确载明该病例是否为疑似病例，在产品临床试验过程中可由主要研究者根据该病例的病历信息及对应版本的诊疗方案研判该病例是否为疑似病例，如是可将病例入组至临床试验中，将能够证明该病例为疑似病例的相关流行病学史及临床表现记录在临床诊断背景信息下。既往病例应采集该病例为疑似病例状态下样本进行临床试验，其确诊/排除信息同样来源于病历信息。

表 1 各版本诊疗方案对疑似病例定义及解除隔离和出院标准[1-5]

临床试验中不建议将无临床症状的正常体检人群及无临床症状的接触者入组。第一，该部分人群不满足诊疗指南中关于疑似人群的定义，不是产品适用人群；第二，因为该部分病例为非疑似病例，其临床病历信息中可能仅存在单次核酸检测结果，主要研究者无法根据病历信息确定该病例最终感染状态，导致该部分病例无法得出确诊或排除的结论，不符合临床试验要求。

在湖北省相关医疗机构进行的临床试验，仅能根据第五版诊疗方案得出该病例为临床诊断病例结论的疑似病例，不建议入组至临床试验中。该部分病例在诊疗流程中仅有肺炎影像学结果，其病原体感染状态未知，在与考核试剂检测结果进行对比过程中，将其纳入确诊病例或排除病例均不合理，故而无法进行考核试剂临床性能评估，因此应排除此部分病例。

临床试验过程中，不建议纳入采集已确诊且经过新型冠状病毒肺炎相关治疗的病例样本。首先，该部分病例样本采集时病例的状态非“疑似病例”，严格意义上讲，这部分病例非产品适用人群；其次，在相关产品应急审评过程中发现，确诊病例经治疗后，在符合出院标准以前，其呼吸道样本病原体核酸状态可发生阴转，并已有研究支持此项结论。曾江等[6]研究发现 25 例患者咽拭子和痰液标本中，13 例患者出院前 2 次诱导痰及咽拭子病毒核酸检测结果均为阴性。由此可知，如临床试验纳入此类病例，其临床诊断结论为确诊，会降低产品临床灵敏度，不能客观评价产品在疑似人群中的临床性能。

2.2 对比方法

新型冠状病毒核酸检测试剂临床试验涉及两个对比系统，一是考核试剂检测结果与病例临床确诊/排除结果的对比；二是考核试剂检测结果与已上市同类产品的对比，从两方面综合评价考核试剂产品临床性能。以下分别介绍两种对比方法。

考核试剂与病例临床确诊/排除结论进行对比可评价产品临床灵敏度与临床特异性，病例的临床诊断标准应参考各版本的诊疗方案。各版本临床确诊/排除标准见表 2，既往病例的确认结果可提交该病例既往确认结论。既往病例的确认信息主要来自病例的病历信息，如病历信息中明确载明该病例为确诊或排除病例，则该部分病例的确认结论可直接认可既往结论；如既往病历信息未明确载明该病例最终诊断结论，主要研究者可依据相应版本的诊疗方案对病历信息中相关内容进行确认，如病历信息能够满足诊疗方案中关于确诊/排除的标准，可由主要研究者对该病例做出确诊或排除的结论，该结论由主要研究者负责。

表 2 各版本诊疗方案对确诊/排除的规定

临床试验除与临床诊断结果进行对比外，还需选择已上市同类产品对产品临床样本检测性能进行评价。对比试剂选择过程应注意，各临床试验机构所选择的对比试剂应一致。对比试剂选择应考虑已上市产品方法学、样本类型、检测靶标、适用机型、产品分析灵敏度等因素，选择与考核试剂具有可比性的产品进行临床试验。

对比试剂选择应注意以下方面：从方法学层面分析，对比试剂所采用的方法学应成熟、稳定、性能较好且临床实验室应用较为普遍。因各呼吸道样本在临床验证过程中不属于临床上具有可比性的样本，因此考核试剂所有样本类型均需与临床诊断及对比试剂进行比对研究，在此情况下，对比试剂样本类型至少应涵盖考核试剂样本类型，以满足临床验证需求。产品适用机型是核酸检测试剂必须考虑的问题，如条件允许，在临床试验设计过程中，应尽量选择临床试验机构日常使用且已经熟练操作的机型作为临床试验过程中的适用机型。对比试剂选择应充分考虑考核试剂与对比试剂的分析灵敏度，在临床普遍认可的已上市产品中，建议选择与对比试剂分析灵敏度接近的产品作为对比试剂，考核试剂与对比试剂分析灵敏度差异过大会导致二者检测结果的一致性降低。

2.3 样本类型

新型冠状病毒核酸检测试剂样本类型主要为呼吸道样本，包括上呼吸道样本：鼻咽拭子、口咽拭子等；下呼吸道样本：深咳痰液、肺泡灌洗液、支气管灌洗液、呼吸道抽取物等。另外，也有研究表明确诊病例中粪便、肛拭子等样本类型能够检出病原体核酸，但目前尚无包含此种样本类型的产品。

多个版本的指南中明确规定，在病例样本采集过程中应注意下呼吸道样本的采集，在技术审评过程中发现产品临床试验确诊患者中下呼吸道样本的检出率高于上呼吸道样本的检出率，同时也有研究支持此结论，Wang 等[7]对 205 例确诊患者不同样本类型核酸检出率进行研究，研究结果显示与上述结论一致。

为了产品能够满足临床需求，审评要点规定，产品应至少包括一个上呼吸道样本及一个下呼吸道样本。

2.4 病例数量

新型冠状病毒核酸检测试剂临床试验应入组确诊病例不少于 200 例，排除病例不少于300 例，此处的病例数量不应与样本数量混淆，同一病例采集多个样本的情况下应按照一个病例处理。

临床试验过程中为了充分验证不同样本类型的临床性能，在满足总病例数要求的前提下，同一病例可采集不同的样本类型入组临床试验，最终每种样本类型单独统计应满足统计学要求。

2.5 统计分析

该产品临床试验结果主要采用 2 × 2 表的形式对结果进行分析，并据此计算申报产品与对比产品的符合率、临床灵敏度、临床特异度及其置信区间。统计分析主要包括两部分内容，即整体统计分析及分层统计分析。

整体统计分析包括三部分内容：①人口学分析，为了分析入组病例的人口学特征，应对临床试验中入组人群以病例为基础分析，包括：性别、年龄、临床诊断等因素，人口学分析应能够满足适用人群的基本特征。②考核试剂与临床诊断结果的对比分析，该部分分析能够得出产品整体的灵敏度与特异度。此部分分析应以病例为基础，在统计分析中应注意以下情况：一是，如同一病例同时采集了上呼吸道样本与下呼吸道样本，此项统计分析以下呼吸道样本为准纳入统计分析；二是，前期阴性的确诊病例以后期采集的阳性样本为准纳入统计分析；三是，解除隔离和符合出院标准的病例临床诊断结论按照排除处理。③考核试剂与对比试剂的统计分析，该部分主要分析考核试剂与对比试剂临床样本的检测性能，应以样本为基础，纳入临床试验中所有的样本进行统计分析。目前已批准的产品中考核试剂与对比试剂阳性符合率均在 90% 以上，阴性符合率在 88% 以上，产品临床试验中与对比试剂的符合率可参见相关产品说明书。产品临床试验过程中，如考核试剂灵敏度高于对比试剂，则产品阴性符合率会降低，此时应结合病例的临床诊断结果对临床试验数据进行综合分析。

分层统计分析包括三部分内容：①不同样本类型分析，统计不同样本类型考核试剂与临床诊断结果的符合率。应纳入所有同一样本类型的样本检测结果进行分析，针对前期核酸检测阴性的确诊病例，纳入统计的样本应为后期确认所用样本，解除隔离和符合出院标准的病例临床诊断结论按照排除处理。同时，该部分统计分析还应包括不同样本类型考核试剂与对比试剂检测结果的符合率分析。②不同人群检测情况，一是，针对 2019-nCoV 疑似病例进行统计分析，该部分病例为总入组的病例除去前期阴性的确诊病例及接触隔离和符合出院标准病例后剩余病例，该部分人群的统计分析方法同整体统计分析；二是，前期核酸检测阴性的确诊病例统计分析，此部分统计分析主要包括每例样本考核试剂与对比试剂的检测结果、前期阴性样本考核试剂与对比试剂检出率、后期阳性样本考核试剂与对比试剂的检出率；三是，解除隔离和符合出院标准病例，分析考核试剂与对比试剂对该部分病例样本的检测结果。③针对前期新型冠状病毒 2019-nCoV 核酸检测阴性的确诊病例前期阴性样本、解除隔离和符合出院标准病例样本，应描述考核试剂针对所有上述样本中的检出率。

如产品可检测多个靶标且结果判读有多种情况，临床试验还应对不同结果判读情况进行统计分析以确认产品不同结果判断的合理性。此外，统计分析过程还应包括产品在临床试验过程中复测率的统计分析。

临床试验中所有不一致结果均应结合患者的流行病学背景、临床症状、疾病转归等信息进行充分的分析。

3 总结

新型冠状病毒是一种新发传染性病毒，相应病原体核酸检测试剂在新冠肺炎疑似病例的辅助诊断中充当重要角色。同时，相关产品的质量以及临床应用的安全有效性关乎人民的生命健康。产品临床试验是评价产品临床应用安全有效的重要手段，相关生产研发企业只有在充分做好产品临床前评价的基础上，掌握产品临床预期用途的前提下，科学合理地设计临床试验才能真正评价出产品临床性能。

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[6] Zeng J, Liu H, Luo YJ, et al. Comparison of pharyngeal swab and induced sputum specimens for viral nucleic acid detection in patients with 2019-nCoV after treatment. J Gannan Med Univ, 2020, 40(2): 116-118. (in Chinese)

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吕允凤，Email：lvyf@cmde.org.cn

2020-04-22

10.3969/j.issn.1673-713X.2020.03.001