多位點二代測序腫瘤體外診斷產品分析

高宇 吳傳松 國家食品藥品監(jiān)督管理總局醫(yī)療器械技術審評中心 （北京 100081）

內容提要： 美國FDA批準基于二代測序（NGS）的腫瘤相關基因468位點檢測產品上市。文章從產品本身、審批過程等方面對該產品的上市進行分析闡述，以期為研發(fā)人員對該產品的理解及相關政策制定給予參考。

美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）于2017年11月15日宣布，批準Memorial Sloan Kettering癌癥中心（以下簡稱“MSK”）開發(fā)的基于二代測序技術（NGS）的腫瘤相關基因468個位點檢測分析產品IMPACT（Integrated Mutation Profiling of Actionable Cancer Targets，可治療性腫瘤靶標整體性突變分析，以下簡稱“MSK-IMAPCT”）上市[1]。NGS是近些年IVD產業(yè)的熱點，該產品在上市半年多的時間內受到了業(yè)界的極大關注，其中也包括部分錯誤解讀。本文對該產品本身及審批過程、思路進行了詳細的闡述，以期為從業(yè)者對該產品的理解提供幫助，并為相關產品審評審批政策的制定提供參考。

1.MSK-IMPACT產品概述

MSK-IMPACT是基于Illumina HiSeq?2500測序平臺的NGS測序產品，適用的樣本類型為福爾馬林固定石蠟包埋腫瘤組織樣本[2]。NGS方法可以實現(xiàn)多種突變基因的高通量平行檢測。在樣本使用量方面，NGS可以用少量組織樣本完成數(shù)百甚至上千位點的檢測。因此，對于腫瘤相關基因這種多位點檢測來說，NGS在檢測效率、檢測通量以及所需樣本量等方面具有優(yōu)勢[3]。

MSK-IMPACT可以對一份樣本中的468個突變位點同時進行檢測，檢測突變類型包含點突變、插入和缺失和微衛(wèi)星不穩(wěn)定性等。所檢測的突變按臨床意義分為兩類：一類是具有顯著臨床意義的生物標志物（Cancer Mutations with Evidence of Clinical Significance），由診療指南、文獻等支持其臨床意義；一類為具有潛在臨床意義的生物標志物（Cancer Mutations with Potential Clinical Significance），通過文獻、藥物體外究數(shù)據支持其臨床意義。該產品通過比較患者正常組織和腫瘤組織的基因序列，判斷上述468個位點是否發(fā)生了突變，并據此評估病情，作為臨床用藥、治療及預后的參考。該產品的優(yōu)勢正如今年早些時候《Nature Medicine》雜志關于MSK-IMPACT的報道所述，對10336例MSK-IMPACT患者進行測序的結果表明，近37%的患者其腫瘤組織至少具有一種可治療的（Actionable）基因突變[4]。

雖然該產品檢測突變與癌癥相關，但該產品的預期用途中明確注明“所得到的檢測結果僅供具有資質的醫(yī)護人員參照專業(yè)指南使用，且并不與任何已上市藥物建立結論性的或指向性的關聯(lián)”[2]。也就是說，該產品并不是一個伴隨診斷產品。對于測序結果的解讀，該產品基于“OncoKB”數(shù)據庫進行?！癘ncoKB”數(shù)據庫對不同的突變的臨床意義及相關預期使用人群中的分布進行標注，其標注的依據是基于診療指南、文獻及相關研究數(shù)據。因此，上述MSK-IMPACT的臨床意義是通過結合外部數(shù)據庫對測序結果的解讀而實現(xiàn)。

2.審批流程

美國FDA此次僅批準在MSK癌癥研究中心范圍內基于MSK內部標準流程使用MSK-IMPACT產品并限定了所使用的測序儀型號及相應的試劑。從公眾的角度來說，該產品的上市許可更類似于一個服務的許可，即：在特定的實驗室使用特定的儀器、試劑、按照特定的操作步驟提供檢測服務，得到的檢測結果僅供具有資質的醫(yī)護人員參照專業(yè)指南使用。完全不同于傳統(tǒng)的針對某種用途體外診斷試劑盒的上市許可。以下針對該產品審批過程進行概述。

2017年9月25 日，MSK向美國FDA提交了MSK-IMPACT可在全國范圍進行該服務的De Novo申請，以面向美國全國提供檢測服務。根據該產品的預期用途，即“需專業(yè)人員使用且不與治療產品相關聯(lián)”，美國FDA將其劃分為屬于Ⅱ類器械的“以NGS為基礎的腫瘤分析測試”產品。對于“以NGS為基礎的腫瘤分析測試”產品美國FDA按如下方式定義：以NGS為基礎的腫瘤分析測試是一種定性的體外測試，是以NGS分析方法對惡性實體腫瘤組織樣本進行檢測，判斷是否具有腫瘤相關體細胞突變，其檢測的目的是幫助有資質的醫(yī)護人員對已被確診患者進行管理。當被劃分為Ⅱ類器械后，由于此前沒有同品種產品上市，無法按照正常的510（k）途徑注冊，需按照De novo途徑申請注冊。在美國FDA的產品上市審批體系中，De novo和510（k）都是Ⅱ類器械上市申請途徑，但二者的區(qū)別在于De novo途徑的申報產品需要提交一定的臨床數(shù)據證明產品的安全性和有效性，而510（k）則不需要臨床相關數(shù)據[5]。在FDA所公開的決定概述中可以看到，在分析性能驗證的部分MSK向FDA提交了大量臨床樣本檢測數(shù)據以證明其分析性能的可靠性。在臨床試驗部分，通過專業(yè)指南、文獻證明其臨床的有用性，并基于對臨床樣本分析性能的可靠性共同表明該產品臨床應用中的安全性、有效性。

此前，MSK于2014年向紐約州衛(wèi)生局申請將MSKIMAPCT作為州內腫瘤檢測服務產品，并不提供州外的服務[1]。之后，通過在州內開展IMPACT檢測服務，MSK在2014年1月～2016年5月先后對11369個患者進行了12670份組織樣本的檢測。上述向美國FDA提交的關于MSK-IMPACT對于臨床樣本檢測的可靠性就是基于該產品州內服務期間的檢測樣本、檢測數(shù)據而證明。

在向美國FDA遞交的申報材料中，不僅包括企業(yè)所提供的數(shù)據、支持性資料，同時MSK也將向紐約州衛(wèi)生局遞交的申請文件及相應的審評審批文件一并提交，以加快FDA的審評審批進度。美國FDA根據所提交資料不僅了解了IMAPCT產品的安全性、有效性，同時了解了紐約州衛(wèi)生局對于二代測序相關產品的審評審批能力。2017年11月15日，美國FDA在批準MSK的IMAPCT產品上市的同時，也首次將審評實驗室自建檢測（Lab-Developed Test，LDT）的部門——美國紐約州衛(wèi)生部納入其第三方評審機構中[1]。

3.討論

無論從產品所應用的技術，產品上市的形式，到產品的審批策略，MSK-IMAPCT的上市都帶來了不同的聲音，將從美國FDA審批體系、產品使用范圍以及臨床試驗數(shù)據等幾個方面進行討論。

3.1 關于美國FDA對腫瘤測序相關產品的分級、分類策略

此前，美國FDA批準過明確的指導臨床用藥預期用途的二代測序產品上市，即伴隨診斷二代測序產品[6,7]。這類產品屬于Ⅲ類產品，需經過PMA途徑上市。此次IMPACT產品被分類為Ⅱ類，按照De novo途徑上市。由此，明確了美國FDA腫瘤相關基因檢測產品分類策略，即與指導用藥相關的基因檢測產品屬于Ⅲ類產品，需經PMA途徑注冊上市；與指導用藥不相關，檢測結果用于臨床用藥、治療參考的檢測產品屬于Ⅱ類產品，經510（k）或De novo途徑注冊上市。那么，即使是針對同一的基因、同一位點、同一突變的檢測，由于產品的預期用途不同，其管理類別也會不同。這體現(xiàn)了同一結果由于預期用途不同產生的風險程度差異。當用于指導用藥，其上市前就需要進行更加充分的臨床試驗，驗證經試劑分層的預期人群與用藥藥效之間的關系，即藥物伴隨關系。同樣，在上市后，具有藥物伴隨關系的產品就要受到更加嚴格的管理。

3.2 關于獲批范圍

此次MSK-IMAPCT所獲批的產品，對于公眾來說是一個服務性的產品。該產品僅在MSK癌癥中心內使用，使用特定的儀器，得到的測序結果僅供專業(yè)人員對患者的管理使用，并不能用于用藥的指導。因此首先應當明確，這不是一個伴隨診斷的產品。這樣的獲批范圍一方面體現(xiàn)了FDA對于這類產品考慮其安全性和有效性之后的謹慎的態(tài)度，同時體現(xiàn)了產業(yè)中的一些特點。

二代測序在科研領域已經獲得廣泛應用，其技術的成熟度、結果的可靠性已經得到了業(yè)界的認可。但當這個可以對樣本中幾乎全部的核酸序列進行測序的產品用于臨床時，特別是檢測位點包括數(shù)以百計的位點時，無論是否指導用藥，其結果的判讀就更加重要。對于患者或臨床醫(yī)生，測序的序列結果本身是沒有意義的，需要經過病理師將序列結果轉化為臨床可以參考的結果[8]。因此這類產品的安全性、有效性不僅要考慮產品的測序性能，同樣要考慮產品上市應用時的風險——測序結果解讀的風險。

一般體外診斷試劑能夠通過檢測時的標準化操作，根據說明書中簡單、明了的結果說明得到較為明確、一致的結果及臨床的指導。結果的解讀帶來的風險較低。對于腫瘤相關測序結果的解讀，需要綜合患者差異、腫瘤類型差異、各突變相互之間的影響進行分析。同時，不同實驗室的質控體系、實驗室間的共識差異以及病理師之間的認知差異都會造成結果解讀的差異。這是一個需要基于專業(yè)知識、豐富經驗，同時緊隨生命科學發(fā)展的工作。在這種情況下，結果的解讀所帶來的風險將會大大提高，在預期用途中限定使用機構就更加合理。限定機構后，有穩(wěn)定的質控標準、一致的判定標準?？梢哉f，美國FDA對于MSK-IMPACT產品獲批，說明其在腫瘤二代測序相關產品的安全性、有效性的審批中更加注重考慮結果的解讀，對產品的認可的同時更是對MSK機構能力的認可。

3.3 臨床試驗數(shù)據

作為De novo途徑申請上市的產品，在注冊時需要提交相應的臨床資料，以評估試劑帶來的風險[5]。作為非指導用藥的腫瘤測序產品，其臨床部分的資料并不需要提供試劑分層后預期使用人群在臨床治療、用藥的相關數(shù)據。但由于二代測序的結果解讀的復雜性，MSK提交了在其為本州服務過程中10000余人的腫瘤組織與正常組織的成對測序信息及基本的患者信息作為上市前臨床信息，用于支持該產品的安全、有效性。

通過所提交資料內容可以看出，雖然由于不指導用藥而不屬于級別最高的第三類器械受到嚴格的上市前審查和上市后監(jiān)管，但美國FDA對于二代測序的產品還是持非常謹慎的態(tài)度。首先，需要提交臨床樣本的檢測結果，通過10000多個數(shù)據證明在不同的全基因組的核酸背景下可以進行準確的檢測，這是臨床中的檢測準確性驗證；同時，在這些臨床數(shù)據的使用過程中驗證了檢測結果可重復性的驗證。通過對臨床樣本檢測準確性和重復性，證明了MSK-IMPACT在臨床使用中的安全性和有效性。另外，對于MSK這種“單地點”的使用范圍，也是基于其“單地點”臨床實驗數(shù)據獲批的。一般的體外診斷試劑的臨床試驗通常是多中心臨床試驗，實驗數(shù)據證明不同的實驗室間的實驗結果具有重復性。然而根據這些“單地點”臨床數(shù)據并不能證明實驗室間重復性，因此不能如傳統(tǒng)體外診斷試劑那樣批準在不限定地點的使用。

美國FDA此次批準MSK-IMPACT LDT產品上市應當?shù)玫秸_的解讀，重點是提示生產企業(yè)在進行臨床試驗時不僅要考慮產品本身的特點，同時應當依據預期用途制定臨床試驗方案。