多靶标联合检测并联诊断试剂盒临床试验设计思路

1.背景

体外诊断试剂，是指按医疗器械管理的体外诊断试剂，包括在疾病的预测、预防、诊断、治疗监测、预后观察和健康状态评价的过程中，用于人体样本体外检测的试剂、试剂盒、校准品、质控品等产品，可以单独使用，也可以与仪器、器具、设备或者系统组合使用。

在疾病控制中，体外诊断试剂主要用来早期发现病人或高危个体，以便对其采取相应的医疗保健措施，以延缓疾病的发生或发展，改善预后的目的。

收益也称收获量，指经筛检后能使多少原来未发现的病人得到诊断和治疗。为了提高体外诊断试剂收益，应尽可能多地从人群中发现无症状病人，通常采取下列方法。

1．选择患病率高的人群（即高危人群）。有些疾病在某些年龄、性别、种族和职业暴露等特征人群中有较高的患病率，在这些高危人群中应用体外诊断试剂，即选择性筛检，所获得的收益比在一般人群要高得多。这样既可发现较多病人，又可提高阳性预测值，进一步增加体外诊断试剂收益。

2．选用高灵敏度的体外诊断试剂。体外诊断试剂必须能筛出相当数量的病例。如灵敏度低，只能筛出少量病人，不管其他因素怎样，收益依然是低的。

3．采用联合试验。鉴于灵敏度和特异度俱佳的体外诊断试剂并不多。在实施筛检时，可采用多项体外诊断试剂检查同一受试对象，以提高筛检的灵敏度或特异度，增加筛检的收益，这种方式称为联合试验。根据联合的形式，分为串联与并联。①串联：全部筛检试验结果均为阳性者才定为阳性。该法可以提高特异度，但使灵敏度降低，导致漏诊的可能性增加。②并联：全部筛检试验中，任何一项筛检试验结果阳性就可定为阳性。该法可以提高灵敏度，却降低了特异度，导致假阳性诊断增加。

在体外诊断试剂的研发过程中，企业为了提高试剂盒整体的灵敏度或特异度，常常对多个靶标进行检测，最终将检测结果汇总分析，以得到整体的灵敏度或特异度的提高。如，肿瘤多靶标基因联合检测试剂盒、特定疾病多种标志物联合检测试剂盒等。这些试剂盒的特点主要是：对多个靶标或标志物进行检测，最终数据汇总得到综合的检测结果。

这类体外诊断试剂盒的研发逐渐增加，针对这类产品的临床试验设计思路可参考以下要点。

2.产品临床试验思路

多数情况下，考核试剂的部分靶标可能已经有同类产品上市，但由于考核试剂的检测与判读方法已经完全不同于这些产品，因此考核试剂应该按新研发的体外诊断试剂进行申报注册。由于没有同类产品上市，建议申办方参考《创新医疗器械特别审查程序》申报创新医疗器械，这样有助于更好的与CMDE提前沟通。

考核试剂为辅助诊断类医疗器械，可采用“前瞻性、多中心、盲态评价、配对设计、“金标准”对照”的诊断试验设计类型。分别选择已经被临床明确诊断的患者作为病例组，已经被临床明确排除的患者作为对照组。

一般来说，临床试验受试者应来自产品预期用途所声称的适用人群（目标人群），如具有某种症状、体征、生理、病理状态或某种流行病学背景等情况的人。非目标人群入组可能引入受试者选择偏倚，导致临床试验结果不能反映产品的真实情况。

受试人群应能够代表目标人群的特征，包括人口学特征（年龄、性别）、症状、体征、合并症以及疾病的阶段、部位和严重程度等；同时受试者应排除不适合该临床试验的生理或病理特征。根据以上要求合理设定受试者入组/排除标准，并在临床试验过程中采取适当的措施确保只有符合该标准的人方能入组。

举例来说，用于疾病辅助诊断、鉴别诊断的产品，受试者应来自具有疑似症状或有相关流行病学背景的人，包括具有目标疾病状态的受试者和不具有目标疾病状态的受试者。具有目标疾病状态的受试者应能够覆盖疾病状态的全部特征，包括症状典型和非典型、疾病的分型、分期、病程的长短、病情的轻重等，以评价产品的临床灵敏度；不具有目标疾病状态的受试者需包括具有相同或相似的症状、易与目标疾病状态相混淆的其他疾病病例等，以评价产品的临床特异度；此外还应考虑纳入可能对检测产生干扰的样本等。

目前CMDE已经发布新版的《体外诊断试剂临床试验技术指导原则》，且该指导原则提及：“临床试验样本量应满足统计学要求，应采用适当的统计学方法进行估算。”因此，该试剂盒的样本量估算必不可少。由于考核试剂没有同类产品，也就不存在所谓的临床可接受标准，样本量估算宜采用抽样调查样本量估算公式。即，n=Z1-α/22×P（1-P）÷Δ2。公式中n为样本量，Z1-α/2为置信度标准正态分布的分位数，P为评价指标预期值，Δ为P的允许误差大小。

应注意，P和Δ的取值应有充分依据，除非有特殊理由，否则不建议设置Δ>0.05，当预期值更高时还应考虑更优的精度。采用上述公式，可根据灵敏度或特异度的预期值分别估算目标疾病人群（阳性）或非目标疾病人群（阴性）的样本量。

样本量计算举例：某项标志物联合检测试剂用于相关疾病的辅助诊断，通过对已有资料进行分析得知，该检测试剂的灵敏度预期为85%，特异度预期为90%，临床试验采用试验用体外诊断试剂与临床参考标准进行比较研究的方法，评价诊断试剂的临床性能。允许误差Δ取值0.05，则目标疾病人群（阳性）最低样本量（n+）估计为：