suPAR 密歇根 M2C2 异质性队列研究

密歇根医学COVID-19队列（M2C2）是国际COVID-19炎症研究（ISIC）中最大的亚队列。 M2C2纳入了2020年2月1日至2021年6月1日期间在密歇根大学因COVID-19住院、经确诊感染SARS-CoV-2、连续系统入组的成年人（年龄≥18岁）。 在研究期间，美国参与医院住院的确诊COVID-19感染成年患者，入院48小时内采集血浆样本，使用Roche cobas c501上的suPARnostic TurbiLatex检测法测量基线suPAR水平。 该队列反映了美国真实世界数据，包括种族和民族多样化人群，具有美国典型的肥胖、糖尿病和慢性肾脏疾病负担。

样本量合理性 - 研究3（美国异质性研究） 方案：VG-DENO-US-001，版本1.2 用于纳入：De Novo eSTAR，临床证据部分（研究3）

1. 目的 ________________________________________ 本研究目的是在美国人口中验证预设、锁定的suPAR≥6 ng/mL临床阈值，用于预测30天内严重呼吸衰竭（SRF），该人群人口统计学特征与预期使用人群相当，应FDA要求。 样本量的确定旨在为该固定阈值下的主要诊断性能指标提供足够的精确度。
2. 研究设计考虑 ________________________________________ 由于6 ng/mL阈值是从先前研究（研究1和2）中锁定和预设的，主要分析是2x2分类表。 不进行阈值优化或模型拟合。 因此，样本量由敏感性、NPV和AUC的精确度（95%置信区间宽度）驱动，而非传统意义上的假设检验效能。

3. 假设

   ________________________________________ 假设来源于ISIC密歇根医学队列（Hayek等人，J Med Virol 2024；PMID 38235904；N=1,962名美国COVID-19患者）和欧洲SPARCOL验证（研究2；Chalkias等人，Eur J Clin Invest 2022；PMID 35435245；N=254）： 参数 来源 使用值

   ________________________________________ SRF事件率 ISIC密歇根 15%（约14.8%） 30天死亡率 ISIC密歇根 10% suPAR<6 ng/mL比例 ISIC密歇根 约45% 黑人比例 ISIC密歇根 约21% 西班牙裔比例 ISIC密歇根 约5% 预期敏感性（≥6 ng/mL） SPARCOL（研究2） 90%（保守） 预期NPV（≥6 ng/mL） SPARCOL（研究2） 96%（保守） 预期AUC SPARCOL（研究2） 0.70（保守） 全程使用保守估计（低于SPARCOL观察值），以确保研究样本量充足，即使美国性能略低于欧洲性能。

4. 接受标准

以下预设接受标准定义了suPAR≥6 ng/mL在美国人群中的成功验证： 1. 敏感性95% CI下限超过80% 2. NPV的95% CI下限超过90% 3. AUC的95% CI排除0.50 4. 样本量计算

5.1 主要终点：30天内SRF的敏感性

在N=500、SRF率15%时，预期约74例SRF事件。 使用Clopper-Pearson精确法的正态近似：

若真实敏感性=90%：

95% CI下限 = 0.90 - 1.96 * sqrt(0.90 * 0.10 / 74) = 0.832

若真实敏感性=88%（最坏情况假设）：

95% CI下限 = 0.88 - 1.96 * sqrt(0.88 * 0.12 / 74) = 0.806 两者均超过80%接受阈值。 N=500提供敏感性95% CI半宽约±5.4%，对于固定阈值的验证研究是可接受的。

作为参考，满足此标准的最小N（假设真实敏感性=90%）约为237名患者（35例SRF事件）。 N=500提供了高于此最小值的显著余量。

5.2 主要终点：NPV 在N=500、约45%患者suPAR<6 ng/mL时，约225名患者贡献于NPV估计。

若真实NPV=96%：

95% CI下限 = 0.96 - 1.96 * sqrt(0.96 * 0.04 / 225) = 0.934

若真实NPV=95%：

95% CI下限 = 0.95 - 1.96 * sqrt(0.95 * 0.05 / 225) = 0.922 两者均以显著余量超过90%接受阈值。 NPV的95% CI半宽约±2.5%。

5.3 主要终点：AUC 使用Hanley-McNeil方法，N=500（74例SRF事件，426例非事件）：

若真实AUC=0.70：

SE(AUC) = 0.038 95% CI下限 = 0.70 - 1.96 * 0.038 = 0.625

若真实AUC=0.72（匹配SPARCOL）：

SE(AUC) = 0.036 95% CI下限 = 0.72 - 1.96 * 0.036 = 0.649 两者均以宽余量排除0.50。 AUC的95% CI半宽约0.04。

5.4 次要终点：30天死亡率

在N=500、死亡率10%时，预期约50例死亡事件。 这足以进行：

• suPAR≥6 ng/mL的描述性2x2表 - Kaplan-Meier分析及log-rank检验
• 单变量比值比及95% CI 不足以进行完全调整的多变量回归，这被承认是一个局限性（见第7节）。

5.5 逻辑回归：事件-变量比 约74例SRF事件，简约模型限于≤4个协变量，事件-变量（EPV）比约为74/4 = 18.5，超过推荐最小值10（Peduzzi等人，J Clin Epidemiol 1996）并接近更保守阈值20。

6. 种族/民族亚组充分性

________________________________________

基于ISIC密歇根队列人口统计学：

种族/民族 预期N 预期SRF事件

________________________________________ 白人 约325 约48 黑人 约104 约15 西班牙裔 约25 约4 亚裔 约15 约2 其他 约31 约5

在N=500时：

• 白人亚组（约325名患者，约48例SRF事件）对于满足80%下限标准的独立2x2分析具有足够效能。
• 黑人亚组（约104名患者，约15例SRF事件）足以进行敏感性、特异性、PPV和NPV的描述性报告（含95% CI），以及种族×suPAR交互作用检验（注意先前ISIC数据显示无显著交互作用，p=0.81）。
• 西班牙裔和亚裔亚组样本量太小，无法进行独立分析，但将进行描述性报告并纳入总体分析。 它们的纳入表明研究人群反映了美国人口多样性。

这种亚组充分性是N=500相对于较小样本的关键优势。 在N=300时，仅约62名黑人患者（约9例SRF事件）可用，提供种族特异性估计的精确度显著降低。

7. 陈述的局限性

• N=500不支持具有>4个协变量的完全调整多变量逻辑回归（EPV<10）。 这是可接受的，因为主要分析（预设阈值的2x2分类）不需要多变量调整。
• 西班牙裔和亚裔亚组样本量太小，无法进行独立效能分析。 这些亚组进行描述性报告。

• 敏感性的正式非劣效性检验（美国vs. SPARCOL）需要更大样本。 比较以描述性方式进行，接受标准独立应用于美国数据（95% CI下限>80%）。

  8. 结论

来自密歇根医学队列的N=500样本量提供：

• 所有三个主要接受标准（敏感性CI下限>80%、NPV CI下限>90%、AUC排除0.50）的足够精确度，即使在保守假设下也有显著余量
• 主要和次要终点分析的足够事件（约74例SRF、约50例死亡）
• 在可用队列限制内可实现的最大黑人患者亚组（约104名），支持种族特异性诊断性能的有意义描述性报告
• 简约逻辑回归（≤4个协变量）的EPV≥18
• 我们先前考虑测量1200个样本，但在统计严谨性和实际可行性（检测成本、数据提取工作量）之间权衡后，我们重新计算所需数量为N=500，根据效能计算，这是本验证研究的适当样本量。

参考文献

1. Hayek SS, Vasb inder A, Engoren M, 等人. J Med Virol. 2024; 96(1):e29389. PMID: 38235904.
2. Chalkias A, Skoulakis A, Papagiannakis N, 等人. Eur J Clin Invest. 022;52(7):e13794. PMID: 35435245.
3. Altintas I, Eugen-Olsen J, Seppala S, 等人. Biomark Insights. 2021;16. PMID: 34421295.
4. Peduzzi P, Concato J, Kemper E, 等人. J Clin Epidemiol. 1996; 49(12):1373-1379.
5. FDA Q-Sub Q240207/A001会议纪要，2024年4月15日。
6. Hanley JA, McNeil BJ. Radiology. 1982;143(1):29-36.