医療関係者向け情報

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医療関係者向け情報 臨床検査の性能 (感度・特異度・AUC・陽性的中率)

臨床検査の性能 (感度・特異度・AUC・陽性的中率)

感度・特異度とは

1. 臨床研究でのN-NOSEの検査精度
N-NOSEの性能
出典論文/DOI:論文識別子
感度
特異度
87.5%
90.2%
Inaba et al., Accuracy evaluation of the C. elegans cancer test (N-NOSE) using a new combined method.
Cancer Treatment and Research Communications 2021; 27: 100370
  • ※感度:病気の人を正しく陽性と判定できる割合。
  • ※特異度:病気ではない人を正しく陰性と判定できる割合。
2. 臨床研究における「初期段階のがん」に対するN-NOSEの反応性を示すデータ
N-NOSE 早期発見の感度
出典論文/DOI:論文識別子
子宮頸がんの前がん状態(CIN3:高度異形成〜上皮内がん)
100%
Hatakeyama et al., 2025, Journal of Clinical and Translational Research
10.36922/jctr.24.00080
ステージ0(20種類以上のがん)
78.6%
Hatakeyama et al., 2024, Biochemistry and Biophysics Reports
10.1016/j.bbrep.2024.101778
ステージI(20種類以上のがん)
71.4%
3. N-NOSEのがん種別の検出データ
がんの種類による N-NOSE の感度
出典論文/DOI:論文識別子
大腸がん
88.9%
Inaba et al., 2021, Cancer Treatment and Research Communications
10.1016/j.ctarc.2021.100370
胃がん
69%
Hatakeyama et al., 2024, Biochemistry and Biophysics Reports
10.1016/j.bbrep.2024.101778
肺がん
70.8%
Hatakeyama et al., 2024, Biochemistry and Biophysics Reports
10.1016/j.bbrep.2024.101778
乳がん
73.4%
Hatakeyama et al., 2024, Biochemistry and Biophysics Reports
10.1016/j.bbrep.2024.101778
子宮頸がん
71.6%
Hatakeyama et al., 2024, Biochemistry and Biophysics Reports
10.1016/j.bbrep.2024.101778
前立腺がん
71.9%
Hatakeyama et al., 2024, Biochemistry and Biophysics Reports
10.1016/j.bbrep.2024.101778
膵臓がん
84.6%
Kobayashi et al., 2021, Pancreas
10.1097/MPA.0000000000001814
卵巣がん
81%
Hatakeyama et al., 2024, Biochemistry and Biophysics Reports
10.1016/j.bbrep.2024.101778
多発性骨髄腫
93.3%
Nakamura et al., 2025, Hematological Oncology
10.1002/hon.70062
白血病
92.3%
Nakamura et al., 2025, Hematological Oncology
10.1002/hon.70062
  • ※論文識別子:論文個々に割り当てられる専用番号
4. 従来の検査との比較検討(臨床研究での結果)

既存のがん検査技術と同じ被検者について比較検討したデータは、下記論文に掲載されています。

Kusumoto et al., 2020, In Vivo doi:10.21873/invivo.11747
Inaba et al., 2021, Cancer Treatment and Research Communications
DOI: 10.1016/j.ctarc.2021.100370.

5. 一般利用者データに基づく検査実績(実社会データ)

N-NOSEを受検を契機にしたPETがん検診※は、がん発見率を2.96%まで向上。
※PETがん検診:PET/CT検査を用いた、がん早期発見を目的とした検診

N-NOSE受検なしとありの場合のがん発見率

長町ら「PETがん検診と線虫検査に関する多施設調査」 臨床核医学, 57(5), 70-75 (2024)より
※PETスクリーニング:PET検査(陽電子放出断層撮影:Positron Emission Tomography)を用いた
がんなどの疾患の早期発見を目的としたスクリーニング検査

添付文書における感度と特異度の表記
例:バイオマーカー(がんの診断の補助)

Aの検査では、真のがん群106例に対して検査陽性が67例で陽性率は63.2%(67/106)となります。この陽性率が感度となります。一方、真の陰性である健常群106例に対して検査陰性は101例で陰性率は95.3%(101/106)となります。この陰性率が特異度となります。Bの検査も同様です。

(例)バイオマーカーA

例数
陽性
陽性率(%)
陰性
陰性率(%)
がん
106
67
63.2
39
36.8
健常
106
5
4.7
101
95.3

(例)バイオマーカーB

例数
陽性
陽性率(%)
陰性
陰性率(%)
がん
618
506
81.9
112
18.1
健常
2544
28
1.1
2516
98.9

このように、添付文書における感度と特異度は、がん群と健常群からそれぞれ算出し表記されています。
N-NOSEにおける臨床研究でも同様の研究手法で感度と特異度を算出しております。

理想的検査と通常の検査/感度と特異度
(グラフ例1) 理想的な検査
(表例1) 理想的な検査
(グラフ例2) 通常の検査
(表例2) 通常の検査
理想的な検査例
真の陽性群と真の陰性群が検査において完全に分離する理想的な検査の場合、感度は100%(30/30)特異度も100%(100/100)、陽性的中率*も100%(30/30)となる。
通常の検査例
通常は真の陽性群と真の陰性群が検査において重なる結果となる。上記の例では感度は90%(27/30)特異度は95%(95/100)、陽性的中率*は84.4%(27/32)となる。
* 陽性的中率 検査陽性全体に対して真の陽性が占める割合、対象集団における真陽性(疾病有り)の比率により大きく左右される。

AUCとは

ROC解析-カットオフ(閾値)による感度と特異度

ROC:Receiver Operating Characteristic(受信者動作特性)

元々は軍事技術(レーダー信号のノイズの中から敵機の存在を検出するための方法)として開発されており、シグナルの検出能力(感度)を上げた際に、どの程度ノイズが混在するのかを表しています。

ROC曲線は、縦軸に真陽性率(感度)、横軸に偽陽性率(1-特異度)をプロットしたもので、カットオフの違いによる感度と特異度の関係を示します。縦軸と横軸の範囲は 0.0~1.0になります。

AUC(Area Under the Curve)はROC曲線下面積のことで、1.0に近いほど検査の分離能(感度・特異度)が優れることを示します。

N-NOSEの論文におけるROC-AUC
* A. Asai, et al Oncotarget. 12:1687-1696. 2021より
感度と特異度を分けるカットオフとは?

診断的検査において、陽性・陰性の診断となる閾値(cut-off値)は、疾患群と非疾患群による症例対照研究から設定されます。

「高感度」「高特異度」の意味は?

感度と特異度は相反する関係にあります(トレードオフ)。検査における高感度と高特異度についてその特性を解説します。
がん群と健常群がそれぞれ下図のような集団分布を示すと仮定します。この場合、がん群と健常群は黒い破線で示されるカットオフで良好に分離されます。

可能な限り多くのがん患者を発見したい場合、オレンジの破線で示されるカットオフ(高感度)を設定することで、がん患者集団を網羅することができます。しかし一方で、健常者が「がん患者」として誤判定される(偽陽性)割合が増加します。

可能な限り正しくがんを診断したい場合、青い破線で示されるカットオフ(高特異度)を設定することで、誤診を避けることができます(陽性判定の信頼性が高い)。しかし一方で、がん患者の取りこぼしが発生する(偽陰性)割合が増加します。

がんのスクリーニングでは、がん有病率が相当に低いことから、高感度の検査による「がん疑い」の抽出が求められます。

陽性的中率とは

陽性的中率は、検査陽性全体に対して真の陽性が占める割合ですが、検査対象となる集団の有病率により大きく変化します。
下図の有病率のライン(1%、5%)における陽性的中率の違いに注目してください。

診断能の優れた検査(高感度、高特異度)であっても有病率が低くなると陽性的中率は大きく下がります。
陽性的中率は、特異度の高い検査ほど高く、感度の影響は少ないものです。
スクリーニング検査では、ハイリスクの対象に対して高い感度の検査により陽性を抽出し(偽陰性を少なくする)、次いで高い特異度を併せ持つ二次検査により診断がされます。

有病率(検査前確率)による陽性的中率の変化

がんのスクリーニングでは、がん有病率が相当に低いことから、検査前確率を高めることが重要です。(ハイリスクによる対象の選定)

なお、陽性的中率の算定の元となる「真のがん陽性」は、一次から二次、三次検査により「がん確定診断」となったものになります。
もし、これら二次、三次検査の精度が優れていなければ、正確な真のがん陽性数が得られず、陽性的中率は正しく算出できません。
一次検査の真の性能を知るためには、二次検査、三次検査の精度を考慮に入れる(補正する)必要があります。

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