PCR検査のCOVID-19偽陰性率はどのくらいですか?(偽陰性率の検証; Annals of Intern Med 2020)

Variation in False-Negative Rate of Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction–Based SARS-CoV-2 Tests by Time Since Exposure

Lauren M. Kucirka et al.

Annals of International Medicine 2020

Variation in False-Negative Rate of Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction–Based SARS-CoV-2 Tests by Time Since Exposure | Annals of Internal Medicine
Tests for SARS-CoV-2 based on reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) are being used to rule out infection among high-risk persons, but studies...

背景

逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)に基づく重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2(SARS-CoV-2)の検査は、曝露した入院患者や医療従事者などのハイリスク者の感染を「除外」するために使用されている。

検査結果が陰性であることを誤認させないためには、検査の予測値が曝露や症状発現からの経過時間によってどのように変化するかを理解することが重要である。

目的

感染後の日別の偽陰性率を推定する。

試験デザイン

文献レビューおよびプール分析。

試験設定

上気道からのサンプルを使用して、症状の発症または SARS-CoV-2 暴露からの経過時間別の RT-PCR 性能に関するデータを提供している既発表研究7件(n = 1,330)。

患者

SARS-CoV-2感染の入院患者と外来患者の混合。

測定方法

ベイズ階層モデルを用いて、曝露後の日別の偽陰性率を推定し、曝露後の日別および症状の発症別の偽陰性率を推定した。

結果

・典型的な症状発症時期(5日目)までの4日間では、感染者の偽陰性率は、1日目の100%(95%CI 100%~100%)から4日目の67%(CI 27%~94%)に低下した。

・症状発症日の偽陰性率の中央値は38%(CI 18%~65%)であった。これは8日目(症状発症後3日目)には20%(CI 12%~30%)に減少し、その後再び増加し始め、9日目の21%(CI 13%~31%)から21日目の66%(CI 54%~77%)へと増加した。

試験の限界

結果の根拠となった研究のデザインが不均一であるため、不正確な推定値。

結論

SARS-CoV-2感染のRT-PCR検査、特に感染の初期段階では、これらの結果を今後の感染防止を目的とした予防措置を解除するための根拠として使用する際には、注意が必要である。臨床的に疑わしい場合には、RT-PCR検査のみで感染を除外してはならず、臨床的および疫学的状況を慎重に検討する必要がある。

コメント

以前、PCR検査のサンプル採取部位別の陽性率が報告された。この結果によれば、実臨床で採取されるであろう部位からのサンプルにおいては、陽性率が約30〜70%。

さて、研究7件(n =1,330)を統合した今回の試験結果によれば、PCR検査の偽陰性率はFigure 2(上)のように変化しました。

典型的な症状発症時期は5日目であり、偽陰性率は、症状発症の前日(4日目)で67%、症状発症日(5日目)で38%、8日目で20%、9日目で21%、21日目で66%だったとのこと。症状発症の前日でも約7割で偽陰性。かなり精度が低い検査ですね。

Figure 2. Probability of having a negative RT-PCR test result given SARS-CoV-2 infection (top) and of being infected with SARS-CoV-2 after a negative RT-PCR test result (bottom), by days since exposure.(本文より引用)

以下に結果を抜粋します;

これらの結果を検査後の感染確率に換算すると、3日目に陰性の結果が得られれば、症例患者の相対的な感染確率の推定値はわずか3%(信頼区間 0%~47%)に減少する(例えば、家庭内の接触者を対象とした大規模な研究で見られた率を11.2%から10.9%へ低下させた)(Figure 2 下)。

症状発症初日に行われた検査の方が情報量が多く、症例患者が感染していると推定される確率は60%(CI 33%~80%)減少しました。

Figure 3. Posttest probability of SARS-CoV-2 infection after a negative RT-PCR result, by pretest probability of infection.(本文より引用)

RT-PCR 結果が陰性の患者におけるテスト後の感染確率は、検査前の感染確率、すなわち曝露の大きさや臨床症状に基づいて感染の可能性がどの程度あるかによって異なります。

検査前の感染確率が高い(大規模コホート研究で観察された感染率の4倍)44%と仮定した場合、曝露から8日後の検査後の感染確率は最低でも14%(CI 9%~20%)でした(Figure 3)。

検査前の感染確率を5.5%(観察された感染率の半分)と低めに仮定した場合でも、曝露8日後の検査後の陰性確率は依然として最小でした(1.2%[CI 0.7%~2.0%])。

本論文では、感度分析を実施しており、RT-PCR の特異度を 100%ではなく 90%と仮定して解析を繰り返したところ、結果は非常に似ていたようです(Supplement Figure 1)。RT-PCR結果が陰性の場合は感染確率が高く、その差は2日目に最大となったとのこと(12.4% vs. 11.3% [1.1ポイント高い])。

✅まとめ✅ 偽陰性率は、症状発症の前日(4日目)で67%、症状発症日(5日目)で38%、8日目で20%、9日目で21%、21日目で66%だった

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