美國(guó)FDA批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑臨床試驗(yàn)證據(jù)的分析與思考

方麗 徐超 李冉 劉容枝 呂允鳳

作者單位：國(guó)家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評(píng)中心，北京100081

近年來(lái)，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于疾病的發(fā)生機(jī)理的認(rèn)識(shí)得到了很大的提高，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的理念應(yīng)運(yùn)而生。腫瘤學(xué)是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念最重要的應(yīng)用領(lǐng)域，主要體現(xiàn)在靶向抗腫瘤藥物與相關(guān)伴隨診斷的臨床應(yīng)用。伴隨診斷試劑通過(guò)對(duì)患者生物樣本中的生物標(biāo)志物來(lái)為腫瘤治療藥物的安全和有效使用提供重要信息。同時(shí)，在抗腫瘤藥物的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，伴隨診斷試劑發(fā)揮了巨大的作用，抗腫瘤藥物最終是否能夠獲得成功，極大地依賴于伴隨診斷試劑的性能［1-3］。長(zhǎng)期以來(lái)，基于我國(guó)與美國(guó)醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展的情況，在伴隨診斷試劑上市前審評(píng)審批方面存在一定差異。筆者通過(guò)本文分析伴隨診斷試劑目前在美國(guó)的審批現(xiàn)狀以及所提交的臨床證據(jù)，以期為我國(guó)伴隨診斷試劑臨床試驗(yàn)證據(jù)的提交提供參考。

1 美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）關(guān)于伴隨診斷產(chǎn)品的監(jiān)管情況

美國(guó)是最早提出伴隨診斷概念并進(jìn)行監(jiān)管的國(guó)家。2014年FDA 發(fā)布了關(guān)于伴隨診斷產(chǎn)品的指南，其中正式提出伴隨診斷的定義［4］，明確了伴隨診斷產(chǎn)品是能夠?yàn)橄鄳?yīng)的治療性產(chǎn)品安全有效的應(yīng)用提供關(guān)鍵性信息的體外診斷產(chǎn)品。2016年發(fā)布了伴隨診斷產(chǎn)品與治療性產(chǎn)品共同開(kāi)發(fā)的指南草案，針對(duì)伴隨診斷產(chǎn)品如何與治療性產(chǎn)品共同開(kāi)發(fā)進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定［5］。在該草案中指出作為伴隨診斷試劑，最好在藥物臨床試驗(yàn)開(kāi)展前，試劑的分析性能基本已確定并能夠滿足藥物的要求。在藥物臨床試驗(yàn)中伴隨診斷試劑為入組人群提供關(guān)鍵性信息，最終藥物和試劑同時(shí)獲得上市批準(zhǔn)。2020年4月正式發(fā)布了對(duì)于同類(lèi)治療性產(chǎn)品的伴隨診斷試劑說(shuō)明書(shū)更新的指南，對(duì)同時(shí)伴隨同一類(lèi)治療性產(chǎn)品的伴隨診斷試劑說(shuō)明書(shū)的更新進(jìn)行了規(guī)范［6］。伴隨診斷產(chǎn)品在美國(guó)按照醫(yī)療器械管理，基于產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，實(shí)行510（k）或PMA 監(jiān)管。目前美國(guó)FDA 所批準(zhǔn)的伴隨診斷產(chǎn)品中，有2 個(gè)通過(guò)510（k）上市，2 個(gè)通過(guò)人道主義器械豁免（HDE）上市，絕大多數(shù)產(chǎn)品通過(guò)最為嚴(yán)格的PMA 而獲批上市［7］。

2 FDA 批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑的概況

1998年，F(xiàn)DA 批準(zhǔn)了第一個(gè)伴隨診斷試劑，Dako 公司開(kāi)發(fā)的HER2 檢測(cè)試劑。該試劑采用免疫組織化學(xué)（IHC）的方法，所伴隨的藥物為Genen-tech 公司的Herceptin，該藥物為針對(duì)乳腺癌及胃癌預(yù)后判斷因子（HER2）檢測(cè)陽(yáng)性的乳腺癌患者的靶向藥。截至目前，F(xiàn)DA 共批準(zhǔn)用于伴隨診斷的產(chǎn)品44 個(gè)，其中屬于伴隨診斷試劑為43 個(gè)［7］。以下從所批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑的檢測(cè)靶點(diǎn)、方法學(xué)、樣本類(lèi)型等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

2.1 檢測(cè)靶點(diǎn)

按照檢測(cè)靶點(diǎn)的類(lèi)別，可分為基因檢測(cè)和蛋白檢測(cè)兩大類(lèi)?；驒z測(cè)類(lèi)產(chǎn)品共34 個(gè)，超過(guò)所批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑的四分之三。所檢測(cè)的基因變異的形式多種多樣，包括點(diǎn)突變、缺失、插入、融合等多種形式。蛋白檢測(cè)類(lèi)產(chǎn)品共9 個(gè)，約占所批準(zhǔn)伴隨診斷試劑的四分之一。所檢測(cè)的蛋白僅包括五個(gè)靶蛋白，從最早的HER2、原癌基因c-erbB的表達(dá)產(chǎn)物（EGFR）蛋白，到后來(lái)的c-KIT 蛋白、間變性大細(xì)胞激酶（ALK）、以及近年來(lái)的細(xì)胞程式死亡配體1（PD-L1）［7-8］。其中HER2、EGFR 以及ALK 既可以實(shí)現(xiàn)在基因水平上的檢測(cè)，也可以實(shí)現(xiàn)在蛋白水平上的檢測(cè)。

2.2 方法學(xué)

對(duì)于蛋白水平的檢測(cè)，僅有IHC 的方法學(xué)進(jìn)行檢測(cè)。而對(duì)于基因水平的檢測(cè)，則方法學(xué)多種多樣，包括熒光原位雜交技術(shù)（FISH）、熒光聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）、高通量測(cè)序（NGS）等。

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，近年來(lái)逐漸批準(zhǔn)了幾個(gè)基于NGS 方法學(xué)的伴隨診斷試劑。2017年11月30日批準(zhǔn)的FoundationOne CDx［9］、2019年10月23日批準(zhǔn)的Myriad my-Choice?CDx［10］、2020年8月7日批準(zhǔn)的Guar-dant360?CDx［11］以 及2020年8月26日批準(zhǔn)的FoundationOne?Liquid CDx［12］均為基于NGS 方法學(xué)的伴隨診斷試劑。上述NGS 產(chǎn)品均為多基因檢測(cè)產(chǎn)品，而不再局限于傳統(tǒng)的單靶標(biāo)的伴隨診斷產(chǎn)品，NGS 方法基于高通量的優(yōu)勢(shì)，可以同時(shí)檢測(cè)多基因的變異，相應(yīng)的，基于該方法所開(kāi)發(fā)的伴隨診斷試劑所聲稱伴隨的靶向藥也可能是多個(gè)的。

2.3 樣本類(lèi)型

43 個(gè)伴隨診斷試劑中，34 個(gè)產(chǎn)品為檢測(cè)實(shí)體瘤適應(yīng)癥的體細(xì)胞突變，其中31 個(gè)產(chǎn)品的樣本類(lèi)型為石蠟包埋組織（FFPE），2 個(gè)產(chǎn)品的樣本類(lèi)型同時(shí)包括FFPE 和血漿，2 個(gè)產(chǎn)品僅有血漿的樣本類(lèi)型。

2018年8月22日，F(xiàn)DA 批準(zhǔn)了羅氏的cobas?EGFRMutation Test 增加血漿（cfDNA）樣本類(lèi)型的PMA 申請(qǐng)。自2019年以來(lái)，F(xiàn)DA 又批準(zhǔn)了三款樣本類(lèi)型為血漿的伴隨診斷試劑，分別為2019年5月24日批準(zhǔn)的therascreenPIK3CARGQ PCR Kit、2020年8月7日批準(zhǔn)的Guardant360?CDx、2020年8月26日批準(zhǔn)的FoundationOne?Liquid CDx。其中therascreenPIK3CARGQ PCR Kit 同時(shí)適用于FFPE 和血漿兩種樣本類(lèi)型［7］。

3 FDA 批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑所提交的臨床試驗(yàn)證據(jù)

目前FDA 所批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑既有與抗腫瘤藥物共同開(kāi)發(fā)的伴隨診斷試劑，也包括抗腫瘤藥物上市后開(kāi)發(fā)的伴隨診斷試劑。與抗腫瘤藥物共同開(kāi)發(fā)的伴隨診斷試劑，其臨床試驗(yàn)主要為藥物臨床試驗(yàn)；在抗腫瘤藥物上市后開(kāi)發(fā)的伴隨診斷試劑，其臨床試驗(yàn)可采取橋接試驗(yàn)、一致性研究等多個(gè)方法。通過(guò)對(duì)FDA 歷年來(lái)批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑在申報(bào)時(shí)所提交的臨床證據(jù)進(jìn)行研究，約30%以上采用了藥物相關(guān)臨床試驗(yàn)作為產(chǎn)品臨床研究證據(jù)，38%的試劑采用了橋接試驗(yàn)的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)，僅有20%的產(chǎn)品采用了與已批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑進(jìn)行一致性比對(duì)的方式取得了上市許可。以下就三種臨床證據(jù)的方式作一簡(jiǎn)介。

3.1 藥物臨床試驗(yàn)

此臨床試驗(yàn)證據(jù)是伴隨診斷試劑所伴隨的靶向藥的藥物臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)，也是伴隨診斷試劑證明其指導(dǎo)靶向藥的使用最直接的臨床證據(jù)。

伴隨診斷試劑在藥物臨床試驗(yàn)中的參與主要有兩種方式，一種是在藥物臨床試驗(yàn)開(kāi)展時(shí)并不直接參與適用人群的選擇，而是在后期藥物療效的分析中，通過(guò)該試劑將人群分為不同的亞組進(jìn)行藥物療效的分析；另一種方式是在藥物臨床試驗(yàn)中直接參與適用人群的篩選。具體選擇哪一種藥物臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)方式則根據(jù)所檢測(cè)靶標(biāo)的特性以及藥物作用機(jī)理等因素綜合考慮。在FDA 批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑中，共13 個(gè)試劑直接采用藥物臨床試驗(yàn)的臨床證據(jù)獲批上市，而且試劑與相伴隨的靶向藥大多同時(shí)上市。

3.2 橋接試驗(yàn)

橋接試驗(yàn)適用于藥物上市后，試劑廠家后續(xù)開(kāi)發(fā)的伴隨診斷試劑的情形，或藥物雖未上市，但伴隨診斷試劑在藥物臨床試驗(yàn)完成后進(jìn)行申報(bào)的。

橋接試驗(yàn)為直接采用藥物臨床試驗(yàn)中的剩余樣本，采用申報(bào)試劑與藥物臨床試驗(yàn)中所采用的實(shí)驗(yàn)室方法或已上市伴隨診斷試劑分別進(jìn)行檢測(cè)，針對(duì)兩者的檢測(cè)準(zhǔn)確性以及兩者所篩選出的適用人群的藥物療效的分析，達(dá)到將申報(bào)試劑的性能與藥物臨床試驗(yàn)中所采用的實(shí)驗(yàn)室方法或已上市伴隨診斷試劑的性能進(jìn)行橋接的目的［13-14］。

在FDA 批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑中，共17 個(gè)試劑采用橋接試驗(yàn)的臨床證據(jù)獲批上市。該臨床試驗(yàn)方式是對(duì)于此種情形下最為直接有力的臨床證據(jù)，但也存在一些弊端，如藥物臨床試驗(yàn)中的樣本由于各種客觀原因并不能全部獲得等。

3.3 一致性比對(duì)

相對(duì)于以上兩種臨床試驗(yàn)方式，一致性比對(duì)的方式最為簡(jiǎn)單，但伴隨診斷的臨床證據(jù)力度亦不如以上兩種方式。一致性比對(duì)是采用申報(bào)試劑與已上市伴隨診斷試劑進(jìn)行比較研究的方式。一致性對(duì)比僅能評(píng)價(jià)與已上市伴隨診斷試劑檢測(cè)性能的一致性，無(wú)法評(píng)價(jià)申報(bào)試劑在藥效評(píng)價(jià)方面的性能。通過(guò)對(duì)FDA 所批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑的分析，采用一致性比對(duì)的方法獲得上市的伴隨診斷試劑共8 個(gè)，其中7 個(gè)為針對(duì)成熟靶點(diǎn)HER2 的檢測(cè)試劑，1 個(gè)為KRAS 檢測(cè)試劑。

此外，2017年批準(zhǔn)的FoundationOne CDx，該試劑是采用Meijuan.Li 于2016年提出一種針對(duì)后續(xù)開(kāi)發(fā)的伴隨診斷試劑的非劣效檢驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)學(xué)模型的臨床證據(jù)而獲批上市［15-17］。該試劑通過(guò)該評(píng)價(jià)方式所獲批的伴隨診斷位點(diǎn)亦為相對(duì)成熟且臨床應(yīng)用多年的靶點(diǎn)，如EGFR、KRAS、BRAF V600E、HER2、ALK 等。

4 我國(guó)伴隨診斷試劑的批準(zhǔn)概況

目前我國(guó)已有較多針對(duì)以上伴隨診斷靶點(diǎn)的產(chǎn)品上市，但大多僅驗(yàn)證了其檢測(cè)某靶標(biāo)的準(zhǔn)確性，并未驗(yàn)證其伴隨診斷的用途。近年來(lái)逐步批準(zhǔn)了以下靶點(diǎn)的伴隨診斷試劑，并在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中明確了伴隨診斷的預(yù)期用途，主要為針對(duì)EGFR的19 外顯子缺失、L858R、G719X、T790M的產(chǎn)品，針對(duì)乳腺癌易感基因（BRCA）批準(zhǔn)了一個(gè)產(chǎn)品。以上已批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑大多基于NGS 方法學(xué)，其臨床證據(jù)主要是為與已上市試劑的比較研究以及回顧性藥效觀察性研究。

2018年批準(zhǔn)了一款人類(lèi)EGFR突變基因檢測(cè)試劑盒（多重?zé)晒釶CR 法），其樣本類(lèi)型為外周血，該產(chǎn)品針對(duì)EGFR的T790M提交了藥物臨床試驗(yàn)證據(jù)而獲批上市，其余兩個(gè)位點(diǎn)所提交的臨床證據(jù)也是回顧性藥效觀察性研究［18］。

5 對(duì)我國(guó)伴隨診斷試劑現(xiàn)狀的思考

通過(guò)上述對(duì)美國(guó)FDA 歷年來(lái)所批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑的分析發(fā)現(xiàn)，美國(guó)FDA 批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑除了HER2 和EGFR等非常經(jīng)典的靶點(diǎn)有后續(xù)開(kāi)發(fā)的多個(gè)產(chǎn)品，其他靶點(diǎn)則以原研的伴隨診斷試劑為主，多為試劑與藥物共同上市，后續(xù)開(kāi)發(fā)的伴隨診斷試劑較少，而我國(guó)基本均為后續(xù)開(kāi)發(fā)的伴隨診斷試劑。隨著我國(guó)生物醫(yī)藥行業(yè)的快速發(fā)展，后續(xù)會(huì)逐漸出現(xiàn)越來(lái)越多的與藥物共同開(kāi)發(fā)的伴隨診斷試劑［19-20］。對(duì)于伴隨診斷試劑與藥品共同開(kāi)發(fā)共同申報(bào)的情況，如何實(shí)現(xiàn)醫(yī)療器械技術(shù)審評(píng)與藥品技術(shù)審評(píng)的聯(lián)合同步審批，是目前急需解決的審評(píng)模式上的突破。

從獲批的伴隨診斷試劑所提交的臨床試驗(yàn)證據(jù)來(lái)看，F(xiàn)DA 獲批的試劑所提交的臨床試驗(yàn)證據(jù)大多為藥物臨床試驗(yàn)或橋接試驗(yàn)，而我國(guó)目前基本是與已上市試劑的比較研究以及回顧性藥物療效分析的臨床證據(jù)。出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因可能是所伴隨的靶向藥物目前多為進(jìn)口藥，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的原研靶向藥較少，因此對(duì)于伴隨診斷試劑的企業(yè)來(lái)說(shuō)，很難與國(guó)外的藥企合作來(lái)完成藥物臨床試驗(yàn)或橋接試驗(yàn)。基于目前的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，以及對(duì)伴隨診斷試劑認(rèn)識(shí)的逐步深入，找到一種適合國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀的又能充分評(píng)價(jià)伴隨診斷試劑的伴隨用途的臨床評(píng)價(jià)路徑是目前急需解決的問(wèn)題。

對(duì)于近年來(lái)所批準(zhǔn)的伴隨診斷試劑，無(wú)論是我國(guó)還是FDA，基于NGS 方法學(xué)的多基因產(chǎn)品越來(lái)越多。對(duì)于此類(lèi)產(chǎn)品中所包含的多級(jí)基因突變位點(diǎn)，其臨床試驗(yàn)證據(jù)應(yīng)如何要求也是目前審評(píng)中所面臨的難題。對(duì)于有明確的伴隨診斷臨床意義的基因，申請(qǐng)人應(yīng)按照伴隨診斷試劑的要求提供相應(yīng)的臨床證據(jù)。

液體活檢技術(shù)近年來(lái)也越來(lái)越多地應(yīng)用到伴隨診斷試劑領(lǐng)域。而液體活檢相較于傳統(tǒng)的FF-PE 樣本，靈敏度較低，但對(duì)于無(wú)法進(jìn)行手術(shù)切除的患者又有著顯著優(yōu)勢(shì)［21-23］。但對(duì)于KRAS等負(fù)性選擇的生物標(biāo)志物，基因野生型的患者可以用藥，而檢測(cè)血液中cfDNA 的該基因突變可能會(huì)造成一部分突變型患者的漏檢，從而導(dǎo)致用藥人群的擴(kuò)大，而該部分人群的藥效并沒(méi)有得到驗(yàn)證。因此對(duì)于此類(lèi)產(chǎn)品的臨床試驗(yàn)證據(jù)如何要求，以及此類(lèi)產(chǎn)品的伴隨診斷的正確定位，亦是目前行業(yè)內(nèi)所困惑的問(wèn)題。

針對(duì)以上問(wèn)題，醫(yī)療器械監(jiān)管部門(mén)結(jié)合我國(guó)伴隨診斷試劑的發(fā)展現(xiàn)狀，已制定了《已上市抗腫瘤藥物的伴隨診斷試劑臨床試驗(yàn)指導(dǎo)原則》，并于去年8月份已對(duì)外征求意見(jiàn)，將于今年正式發(fā)布，該指導(dǎo)原則將針對(duì)已有抗腫瘤藥物上市而后續(xù)開(kāi)發(fā)的伴隨診斷試劑注冊(cè)申報(bào)應(yīng)如何提交臨床試驗(yàn)證據(jù)進(jìn)行了指導(dǎo)。同時(shí)針對(duì)與抗腫瘤藥物共同開(kāi)發(fā)的伴隨診斷試劑后續(xù)亦會(huì)出臺(tái)相應(yīng)的指導(dǎo)原則，對(duì)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療器械技術(shù)審評(píng)與藥品技術(shù)審評(píng)的聯(lián)合同步審批的審評(píng)模式進(jìn)行探索。