University of California Davis School of Medicineの教育・研究のためのポイントオブケア検査センター（POCT・CTR）センター長および病理学名誉教授であるDr Gerald Kostは、ポイントオブケア検査（POCT）における世界有数の専門家の1人です。2020～2021年にはASEANのフルブライト研究員も務めました。このQ&Aでは、COVID-19管理のための新しいPOCTの評価方法、臨床現場への導入、診断イノベーションの促進、そして将来の高感染症発生の予防に資するポリシー開発についての見識が共有されています。
現在のパンデミックでPOCTを効果的に展開するための主な考慮事項
新しいCOVID-19検査を評価するうえで最も重要な検討事項は、偽陰性結果の排除です。そのためには、ポイントオブケアで検査が行われるか他の場所で行われるかにかかわらず、以下の比で定義される「高い感度」を有することが求められます：感度 = 真陽性（TP） /［真陽性（TP）＋偽陰性（FN）］また、試験性能の数学的モデルは、検査戦略の立案において非常に重要です。下記のチャートでは、検査品質の3つの異なる「層」を示し、有病率の変化に応じた真陽性率（TP/FP）、陽性予測値（PPV）、陰性予測値（NPV）、および偽脱落率（RFO）を表示しています（参照1より）。
有病率が2～5％と低い場合は、感度（100％）と特異度（≥99％）が非常に高いTier 3検査が必要です。多くの地域では有病率が低い状態が続いています。一方で救急外来（ER）では、臨床医が見る感染患者数の増加に伴い、COVID-19の検査前確率が高まり、その結果として「実質的な有病率」も高まります。したがって、有病率は状況に応じて変動します。
当局がCOVID-19 POCTとして検討できる有望な検査とは？
Tier 3レベルで高い性能を客観的に確認できる検査は、現在のパンデミックおよび今後発生し得るアウトブレイクへの対応を確実に実施するうえで非常に有望です。SARS-CoV-2の一次検出を目的とした遺伝子検査や、感染後または免疫獲得後の免疫応答を評価するための抗体検査などが含まれます。緊急使用許可（EUA）規則に基づきFDAの承認を受けている検査については、参考文献10を参照してください。 注意すべき点として、市場に流通している多くの検査は十分に機能しない可能性があります。POCTを不正確であることの言い訳にすべきではありません。医療従事者は、COVID-19にPOCTを導入する前に、その性能を必ず評価する必要があります。
臨床検査専門家は、COVID-19管理におけるPOC展開にどのように貢献できるでしょうか。
以下に示す12の推奨事項は、臨床検査の専門家がどのようにPOCTを展開し、パンデミックを制御し、急性感染患者を支援し、意思決定・治療・回復を迅速化できるかを示しています。
- 感染拡大を防ぐため、検体採取、ドライブアップ／ドライブイン／ドライブスルー、ウォークバイ、ポップアップ検査を行い、安全にスクリーニングと評価を実施する
- 高い陽性適中率［TP/(TP+FP)］および陰性適中率［TN/(TN+FN)］を確保し、高性能な検査を保証する
- 救急処置室の負担、不必要な入院、低リスク患者の再入院を抑制することで、病院インフラの負荷を軽減する
- COVID-19と一般的なインフルエンザA/Bを鑑別する
- 検査および自己検査への広範なアクセスを通じて、潜在的なCOVID-19感染（ステルス伝播）を発見する
- SARS-CoV-2感染患者の分子診断、トリアージ、隔離、意思決定を加速する
- 感染者の接触者に対する公衆衛生上の追跡を支援する
- 指先パルスオキシメトリーによる「幸福な低酸素血症」（肺障害）をモニタリングする（酸素飽和度モニタリング）
- 血中病原体を診断し、抗菌薬耐性を判定し、同時感染および敗血症に対する分子標的療法の迅速化を図る
- 肺感染症患者およびARDS患者の病期診断
- 動脈血ガスおよび吸気FiO2を測定し、P/F比（PaO2/FiO2）を用いてARDSの重症度を判定する：200＝軽度、100～200＝中等度、<100＝重度
- 薬理学的処置中のウイルス量、寛解期のIgGおよびIgM免疫、ならびにワクチン接種後の抗体価を評価する
各国政府や政策立案者は、COVID-19に対するPOCTの使用をどのように支援できるでしょうか？
政府および政策立案者は、疾患の検出、免疫応答の評価、診断と治療レジメンの組み合わせを可能にする戦略の開発に向けて、POCTの研究開発に資金を提供すべきです。また、新興企業がSARS-CoV-2の新しいPOCTを開発できるよう、資金調達メカニズムを整備し、ビジネスモデルの構築を支援する必要があります。 さらに、各国政府は全国的な検査ガイドラインを策定し、一般市民が無料で検査を受けられる体制を整えるべきです。重要な点として、公衆衛生キャンペーンを展開し、一般市民が疾病監視、接触者追跡、および管理のためのPOCTの目的を正しく理解できるようにする必要があります。
COVID-19対応におけるPOC戦略の役割を知らせるために、過去のパンデミックから何を学べるでしょうか？
西アフリカでのエボラ流行は、COVID-19危機に備える上で重要な教訓を提供しましたが、そのアドバイス、戦略、技術開発（特にPOCT）はほとんど活用されていませんでした。私たちは行動を起こさなければなりません。そうすることで、こうした事態の再発を防ぐことができます。追加情報については、Global Point of Care — Strategies for Disasters, Emergencies and Public Health Resiliency、および参考文献7・8をご参照ください。また、Dr Mark Shephardによる A Practical Guide to Global Point-of-Care Testing も、非常に有益な資料を提供しています。
POCT技術と実践のトレーニングをサポートするために、教育機関は何ができるでしょうか？
公衆衛生の教育機関は、POCTの訓練を含むようにカリキュラムを近代化する必要があります。COVID-19のパンデミックは、人々が仕事に復帰する際に、感染症の検出、接触追跡、免疫応答の記録化にPOCT戦略が不可欠であることを明確に示しました。しかし、POCTは公衆衛生教育の中で十分に強調されていないため、今世紀最大の公衆衛生危機においてPOCTを適切に実施する準備が不十分です。POCTカリキュラムと公衆衛生認定に関する詳細は、参考文献5および6をご覧ください。
POCTシステムを使用して次のパンデミックを予測するにはどうすればよいでしょうか？
現在、各国が次のパンデミックに十分備えているとは言えません。世界は変わっており、POCの専門職もそれに伴って変化する必要があります。変革を実現するための1つの方法が、未来の医療に向けた新しい実践概念である「ポイントオブケア学」です。これは、武漢のLiu Xiguang教授が率いるチームによって中国で開発された新たな医学領域であり、POCTが迅速な検査結果の提供、治療意思決定の加速、医療の経済的負担軽減に果たす役割に焦点を当てています。迅速で正確かつ安全なPOCTによって、感染症が世界へ拡散する前に、次のアウトブレイクを早期に封じ込めることが可能になります。
参考文献
[1] Kost GJ.Designing and interpreting COVID-19 diagnostics: Mathematics, visual logistics, and low prevalence.Archives of Pathology and Laboratory Medicine.2020. [オープンアクセス]
[2] Kost GJ. Geospatial spread of antimicrobial resistance, bacterial and fungal threats to COVID-19 survival, and point-of-care solutions.Archives of Pathology and Laboratory Medicine.2020. [オープンアクセス]
[3] Kost GJ.Geospatial hotspots need point-of-care strategies to help stop highly infectious outbreaks: Ebola and Coronavirus-19. Archives of Pathology and Laboratory Medicine.2020. [オープンアクセス]
[4] Liu X, Zhu X, Kost GJ et al. The creation of point-of-careology.Point of Care. 2019;18(3):77-84. [オープンアクセス]
[5] Kost GJ.Geospatial science and point-of-care testing: Creating solutions for population access, emergency, outbreaks, and disasters. Frontiers in Public Health.2019;7:329. [オープンアクセス]
[6] Kost GJ, et al. POCT curriculum and accreditation for public health: Enabling preparedness, response, and higher standards of care at points of need.Frontiers in Public Health.2019;6:385. [オープンアクセス]
[7] Kost GJ.Molecular and point-of-care diagnostics for Ebola and new threats: National POCT policy and guidelines will stop epidemics.Expert Review of Molecular Diagnostics.2018;18(7):657-673.
[8] Kost GJ et al.Molecular detection and point-of-care testing in Ebola virus disease and other threats: a new global public health framework to stop outbreaks.Expert Review of Molecular Diagnostics.2015;15(10):1245-1259
[9] Kost GJ, Curtis CM, Eds.Global Point of Care — Strategies for Disasters, Emergencies, and Public Health Resiliency.Washington DC: AACC Press-Elsevier, 2015. [寄付された本、701 pp.]
[10] Food and Drug Administration, United States.In vitro diagnostics EUAs. https://www.fda.gov/medical-devices/coronavirus-disease-2019-covid-19-emergency-use-authorizations-medical-devices/vitro-diagnostics-euas 謝辞この研究は、Point-of-Care Testing Center for Teaching and Research (POCT•CTR) およびその所長であるDr Kostの支援を受けて実施されました。図および表は、カリフォルニア州デイビスのKnowledge Optimizationの好意と許可を得て提供されています。
