PCR検査の感度や精度は30～50％や70％だというデマの出所の論文を読んでみた

追記2020.3.28

感度（＝真陽性数/（真陽性数+偽陰性数））
と
特異度（＝真陰性数/（真陰性数+偽陽性数））
と
陽性的中率（式略。上記二項目+母集団の有病率で表される）

を混同してませんか？みたいなコメントがたくさん来るのですが、まったく混同しておりませんので、悪しからず。

日本におけるPCRの精度が悪いのは、RNAが壊れているからだというのは、その運搬状況や保存状況からみても明らかです。

PCRの感度についての一般人の見解

孫正義さんが

新型コロナウイルスに不安のある方々に、簡易PCR検査の機会を無償で提供したい。まずは100万人分。申込方法等、これから準備。#コロナ検査有志　

とツイートしました。

これに対して、PCRの感度って50％くらいだから、検査やっても無意味！っていう人が続々と現れてきました。

日本では自宅待機できる人は少ない。簡易検査キットでは擬陽性が半分近く出るので、1万人押しかけたら指定医療機関はパンク。 https://t.co/coPWE6asVI

— 池田信夫 (@ikedanob) March 11, 2020

そもそも、PCRは、DNAがあれば100％かかってくるし、なければ100％かかってこないという性質のものなので、感度50％っていうのは、デマです。

PCR検査の感度が低いっていうデマは致命傷のデマやと思うぞ。
歴史に残るデマやわ。
犬の毛や遺体からすらも検出できとるわけやしなぁ。

— いいな (@iina_kobe) March 10, 2020

PCR検査の感度や精度は30～50％や70％だと信じてやまない人たちがいるのはなぜ？

それでも、PCR検査の感度や精度は30～50％や70％だと信じてやまない人たちがいる（特に医者）ので、不思議に思い、そのデマの出所を探っていたところ、フォロワさんから一つのサイトを教えてもらいました。
新型コロナ、なぜ希望者全員に検査をしないの？ 　感染管理の専門家に聞きました

ざっと検索してみて一番影響あったものはこれっぽいですね。https://t.co/zRy2kRjC1Z

— かおす。@幻影ナイツ (@kaosu2525) March 11, 2020

このサイト、私の「いいなライブ」でも取り上げてたサイトでした。。。めっちゃ灯台下暗し。。。
ここで答えているのは、なんと、ただの修士さん。。。実験の経験もないでしょう。。。

この中に、
検査の精度はどれぐらいなの？という質問があり、

修士さんは、こう答えております。

検査の有用性を評価する指標に、「感度」「特異度」「的中率」があります。
感度とは、その検査が、陽性の人を正しく陽性と判定できる確率です。
新型コロナウイルスによる感染症 （COVID-19）を引き起こすウイルスである「SARS-CoV-2」のPCR検査の感度は、30～50％や70％だという報告がありますが、いずれにしても100％ではありません。

言っちゃってますね、この人。そして、その根拠となった論文も紹介されております。
なので、本当に、PCR検査の感度は、30～50％や70％だという報告なのかどうか？を検証します。

一本目のPCR検査の感度は30～50％だと報告しているらしい論文

タイトルは、
Inactivating porcine coronavirus before nuclei acid isolation with the temperature higher than 56 oC damages its genome integrity seriously
nuclei acid　ではなく、nucleic acid　なんですが、論文のタイトルを間違うとは。。。
まあ、そこは置いといて、日本語で直訳すると、

56°Cを超える温度で核酸（RNA）を単離する前にブタコロナウイルスを不活性化すると、そのゲノムの完全性が著しく損なわれる

というものです。
この論文の目的は、

RTPCRはウイルスがいるかどうかを調べるのに非常に有効な手段で、普通ならほとんど完璧にRNAを増幅できるんだけど、中国のとある研究室のやり方でやってみたら、なんでか30～50%の感度しか出ないのよね。だから、なんでそうなるのか理由を探ってみたよ！

です。

で、この中国の研究室のやり方を見てみると、ウイルスを不活性化させるために56°Cを超える温度でRNAを温めちゃってました。
だから、RNAを温めるとどうなるのか？を実験してます。

温めた結果、
56℃で30分放置すると、元のRNAの量が50.11%になっちゃった！
92℃で5分放置すると、元のRNAの量が3.36%になっちゃった！
ということがわかりました。

この論文の結論としては、

そりゃ、この壊れたRNAを元にRTPCRしたら、PCRの感度は30-50%になるよ！
メソッドの変更をお勧めするよ！！！！

です。

it is highly recommended to carry out systematic investigation on the impact of high temperature inactivation on the integrity of 2019-nCoV nucleic acids and develop a sample preservation solution to protect the detectable templates of 2019-nCoVnucleic acids from high temperature inactivation damage.
グーグル翻訳↓
2019-nCoVgenomeの完全性に対する高温不活性化の影響について体系的な調査を実施し、2019-nCoV核酸の検出可能なテンプレートを高温不活性化損傷から保護するためのサンプル保存ソリューションを開発することを強くお勧めします。

なので、この論文の結論は、やり方変えたほうがいいぜ？であって、決して、PCRの感度が30-50%である。というものではありません！！！

いや、しかし、この論文、以前どっかで見たような。。。
と思ったら、新型コロナウイルスに関するPCR検査のあれこれを書いてみたで書いてました。。。

今回の感染研のプロトコルではないのですが、
February 22, 2020
Inactivating porcine coronavirus before nuclei acid isolation with the temperature higher than 56 °C damages its genome integrity seriously
では、なんでか検体採取後のRNAを56℃や92℃にして、わざわざRNAを壊しちゃっているようです。
なんでこんなことをしているのかわかりません。
わかる人がいたら教えてください。

新型コロナウイルスPCR検査のpositive rateが現状30-50%と低めな原因として、PCR前の加熱処理がウイルスの安定性に大きな影響を与えているとの研究がBioRxivにて発表。標準の保存液では56度30分間の加熱では約50%、92度5分間では約3%まで低下。試料保存液の改善が必要と提案。https://t.co/mfbWwlUXmM

— HattoriM@家にいましょう (@HattoriM) February 23, 2020

基本的に、検体の中にはRNAを壊すRNaseという非常に厄介なものがあります。
このRNaseはなかなかしぶとく、どんどんRNAを壊していきます。
RNaseがいる中で56℃とか92℃にしちゃうと、当然ながらRNaseがもりもり働くので、RNAはどんどんなくなっていきます。

常識ですね。。。
ってわけで、一本目の論文は、PCRの感度が30-50%ってものじゃないです。

二本目のPCR検査の感度は70％だと報告しているらしい論文

二本目は、
Sensitivity of Chest CT for COVID-19: Comparison to RT-PCR
タイトルを翻訳すると、
COVID-19の胸部CTの感度：RT-PCRとの比較
です。

この論文の目的は、胸部CTとRTPCRの感度の比較です。

本来、確定診断を下すには、RTPCRが必要です。
なぜなら、CTだけでは、本当にウイルスがいるのかどうかを判断できないからです。

RTPCRは、ウイルスのゲノムを増やしてくるため、いたら100％わかります。
ウイルスがいなければ、RTPCRは100％かかってきません。
RTPCRでコロナウイルスに感染していると確定した時、胸部CTとの関連はどうなっているのだろうか？を調べるために行った実験です。

どんな実験をしたかというと、胸部CTおよびRTPCR検査をした51人の患者を集め、日数経過ごとにRTPCR陽性と胸部CTスキャンでの所見とがどのように変化していくかを見るというものです。

結果、

初日のRTPCRは、51人中36人が陽性。15人が陰性。陽性率71％。
1～2日後のRTPCRでは、51人中48人が陽性。3人が陰性。陽性率94％。
2～5日後のRTPCRでは、51人中50人が陽性。1人が陰性。陽性率98％。
7日後のRTPCRでは、51人中51人全員が陽性。陽性率100％。

というものでした。
胸部CTでは、51人中50人が異常なCTになってました。一人は異常じゃなかったようです。98％が異常。

この実験の結果、

初日の胸部CTの感度は98％で、RT-PCRの感度（71％）よりも大きいことがわかりました。（それぞれ98％対71％、p <.001）

RTPCRの初日の効率が悪かった原因としては、
1）核酸検出技術の未熟な開発、
2）異なるメーカーの検出率のばらつき。
3）患者のウイルス量が少ない。
4）不適切な臨床サンプリング。
などがあると思う。
※以前のレポートと比較して、サンプルのRT-PCR検出率が比較的低い理由は不明です。
とのことです。

この論文の結論は、

RT-PCR検査が陰性である場合でも、後々陽性になる可能性があるから、胸部CTの併用使用をお勧めします。

です。

この論文では、初日のRTPCRでは51人中36人しか陽性がでず、陽性率は71％だった。としか言っておらず、最終的なPCRの感度は100％です。

なので、この論文も、PCR検査の感度が70％だと報告している論文ではありませんでした。。

感染者のウイルス量がインフルエンザの100分の1～1000分の1？

新型コロナ、なぜ希望者全員に検査をしないの？ 　感染管理の専門家に聞きましたの記事に戻ります。
この記事には、

新型コロナウイルス は、感染者のウイルス量がインフルエンザの100分の1～1000分の1と言われており、そもそも検出されにくいと考えられています。
また、のどから採取した検体より、鼻から採取した検体の方がウイルス量が多く、検出率が高くなることが考えられているのですが、この方法が必ずしも用いられるとは限りません。

とか言っちゃってますが、普通は、鼻と喉のサンプルｘスペシフィックプライマー2セットｘ２チューブ＝6検体ほどをRTPCRするので、ウイルスが１０粒子もいればかかってきます。
かかってこないのは、下手くそがやった場合のみです。

PCRの特性を考慮したら、偽陰性は「検体採取が不適切」「保存中に壊れちゃた」「そもそも少なすぎた」で「PCRチューブ（プレートかもしれんけど）にウイルスRNAがたどり着かない」だろうし、偽陽性は「感染成立していないのにウイルスがそこにいた」とかそこらへんだろうねえ。

— Tarabagani (@tarabagani) March 11, 2020

よって、

ーーまとめると、せっかく検査をしても、あまり精度は高くないから、その結果を100％信じるわけにはいかない検査ということになりますね。

すべての感染例を拾うことには限界がある検査です。また、陽性の結果が得られても、そもそも日本国内の有病率（事前確率）が低いので、陽性的中率は低いと考えられます。

もデマです。
もし、RTPCRの感度がそんなに低いのであれば、今現在の日本で行われているRTPCRのほとんどが怪しい状態となり、とてもじゃないけど疫学的な調査などはできません。
現在、陽性の人はきちんと90％以上の確率で陽性と判断されております。

医者は、インフルなどの簡易キットの感度とPCRの感度を混同してるよ。インフルなどの簡易キットはそりゃ感度低いし、1人一回しかしないから偽陽性も偽陰性もでるよ。でもPCR検査は1人につき最低6サンプルは解析し、しかもPCRのプライマー特異度は100%なんだよ。混同したらあかん。

— いいな (@iina_kobe) March 10, 2020

なお、よくお医者さんが引用するこの図ですが、PCRの感度には全く使えません。

よくお医者さんはこれ出すけど、抗体検査とかの感度と特異度と、PCRからのシーケンスで確定の感度と特異度の違いを理解しているのかなぁ？と。
RTPCRは、有ればかかってくるから、有病率が0.01でも陽性的中率90%以上なんやけどなぁ。キットとかと混同しとるんちゃうか？ pic.twitter.com/dTMVjFoU8o

— いいな (@iina_kobe) March 10, 2020

以上、簡単に解説してみました。

20203.12追記

各国のRTPCRの感度について

RTPCRの感度はほぼ100％なんですが、検体の採取法やRNAの抽出法が違うと、取れてくるRNAの量が異なるので、RTPCRで検出されたりされなかったりする事案が発生します。

中国

各国のコロナウイルス検査によると、上記の中国のprotocolでは、中国国内で入手可能なキットでは陽性症例の30〜50％しか検出されないとのことです。
だから、PCR検査やめちゃって、CTに頼っちゃったのかもしれませんね。。。
まあ、それだと確定診断ができないので、陽性者が出ないってことになるんですけどね。

韓国

韓国のRTPCRの感度ですが、ソウル医療センターの医師であるホン・キホ氏曰く、「99％で世界最高」らしいです。
まあ、99％は言い過ぎかもですが、90％以上の感度はありそうです。

日本

日本のRNA抽出のprotocolは、新型コロナウイルスの病原体検出マニュアルをチェックしてみたでも書きましたが、無駄が多い為、結構RNAをロスしていると思われます。
まあ、現在実際に使用されているRNA抽出法がどんなものかは公開されていないのですが、積極的疫学調査ができるレベルであるとすると、90％以上の感度はあると考えられます。
50％の感度で疫学調査なんてできませんから。。。

アメリカ

アメリカは、急速な新型コロナウイルスの蔓延に怯えて、RTPCRの試薬の認可を急ぎました。
その結果、一つの試薬（ネガコン）に不備が見つかりました。
なので、RTPCRの始まりが遅かったのです。
CDC Tests for COVID-19
現在はちゃんと使えるようにしているはずです。

三本目のPCR検査の感度は30-60％だと報告しているらしい論文

このエントリを書く前に、医学生を名乗る人とのやり取りをTwitterでしてました。
彼が言うには、会員登録が必要な医学系の人しかし見れないサイトメディカルトリビューンで、こんな記事が掲載されているというのです。

ちなみに、これ、規約違反なので、彼は消してますけどね。。。
ちなみに、PCからキャッシュを使用すると誰でも見れます。
新型コロナ診断にはRT-PCRよりCTが有用　RT-PCRの感度の低さは感染拡大リスクに

これを元に彼は、

RT-PCRは感度が低い！

と言っているわけですね。
元の論文は、Correlation of Chest CT and RT-PCR Testing in Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) in China: A Report of 1014 Cases ですね。

https://t.co/eSsXWKzVJJ
論文で言えばこれみたいですね。

— May Easton (@81q4uMY9febe0Tz) March 11, 2020

この論文については、このエントリを書く前にすでに読んでまして、この論文も他の論文と同様、RTPCRの感度が60％なんて言っていませんでした。

この論文には、1014人の患者のうち、最初の検査では59％（601/1014）がRT-PCR陽性で、88％（888/1014）の人が胸部CTスキャンで肺炎っぽい画像が見られた。と書いてあります。
そして、RT-PCR陽性の新型コロナウイルス感染確定の601人のうち、580人が肺炎っぽい画像でしたので、胸部CTの感度は、陽性RT-PCR結果に基づいて97％（95％CI、95-98％、580/601患者）でした。 と書いてます。

要するに、
この1014人のうちの888人が肺炎になっており、最初の検査では59％が、新型コロナウイルスに感染していることが確認された。
ということをいっております。

まとめると、
888人（全体の88％）のうち、601人（59％）が新型コロナウイルスの感染で起こった肺炎。
残りの287人（28％）は、新型コロナウイルス以外での肺炎
ということになります。

Results Of 1014 patients, 59% (601/1014) had positive RT-PCR results, and 88% (888/1014) had positive chest CT scans.
ググル翻訳↓
1014人の患者のうち、59％（601/1014）がRT-PCR陽性であり、88％（888/1014）が胸部CTスキャンで陽性でした。

てなわけで、これもRTPCRの感度の話ではありませんし、
そもそも、このサイトにすら、

しかし、検体採取と検査施設への輸送能力の限界、検査キットの精度の問題から、咽頭スワブ検体の初回RT-PCR検査における陽性率は約30～60%にとどまる。

と、検体採取と検査施設への輸送能力の限界、検査キットの精度の問題からって書いてるんですよね。
ちなみに、これも武漢の検査結果ですから、一つ目の論文と同じ手法（RNAの量を３％～５１％くらいに減らしてるやり方）で検体採取をしているやつです。
要するに、一本目で紹介した論文と同じやつなんですよね。。。

私のフォロワーのお医者さんも、きちんと論文を読んでないようで、
咽頭スワブ検体の初回RT-PCR検査における陽性率は約30～60%にとどまる。
という文言だけを見て、RTPCR＝感度が低い！と結論付けているようでした。

Correlation of Chest CT and RT-PCR Testing in Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) in China: A Report of 1014 Cases | Radiology https://t.co/kFFbVMNv5A

ぼちぼち中国からデータが出始めてるようですね。

— Calci (@Calcijp) March 12, 2020

ていうか、お医者さんの多くはこのメディカルトリビューン見てるので、騙されちゃってる可能性がありますね。。。
なんで元のソース論文を見ないんでしょうか。。。

完全に読めてないみたいや。。。CTとRTPCRの両方を受けた人に対して、RTPCRでコロナかどうかをチェックしたら、59% (601/1014) が陽性でした。ってだけ。つまり、残りの41％はコロナじゃない普通の肺炎って事やｗｗｗ

— いいな (@iina_kobe) March 11, 2020

↑数字ミスってるから恥ずかしい。。。