多位点二代测序肿瘤体外诊断产品分析

高宇 吴传松 国家食品药品监督管理总局医疗器械技术审评中心 （北京 100081）

内容提要： 美国FDA批准基于二代测序（NGS）的肿瘤相关基因468位点检测产品上市。文章从产品本身、审批过程等方面对该产品的上市进行分析阐述，以期为研发人员对该产品的理解及相关政策制定给予参考。

美国食品药品监督管理局（FDA）于2017年11月15日宣布，批准Memorial Sloan Kettering癌症中心（以下简称“MSK”）开发的基于二代测序技术（NGS）的肿瘤相关基因468个位点检测分析产品IMPACT（Integrated Mutation Profiling of Actionable Cancer Targets，可治疗性肿瘤靶标整体性突变分析，以下简称“MSK-IMAPCT”）上市[1]。NGS是近些年IVD产业的热点，该产品在上市半年多的时间内受到了业界的极大关注，其中也包括部分错误解读。本文对该产品本身及审批过程、思路进行了详细的阐述，以期为从业者对该产品的理解提供帮助，并为相关产品审评审批政策的制定提供参考。

1.MSK-IMPACT产品概述

MSK-IMPACT是基于Illumina HiSeq™2500测序平台的NGS测序产品，适用的样本类型为福尔马林固定石蜡包埋肿瘤组织样本[2]。NGS方法可以实现多种突变基因的高通量平行检测。在样本使用量方面，NGS可以用少量组织样本完成数百甚至上千位点的检测。因此，对于肿瘤相关基因这种多位点检测来说，NGS在检测效率、检测通量以及所需样本量等方面具有优势[3]。

MSK-IMPACT可以对一份样本中的468个突变位点同时进行检测，检测突变类型包含点突变、插入和缺失和微卫星不稳定性等。所检测的突变按临床意义分为两类：一类是具有显著临床意义的生物标志物（Cancer Mutations with Evidence of Clinical Significance），由诊疗指南、文献等支持其临床意义；一类为具有潜在临床意义的生物标志物（Cancer Mutations with Potential Clinical Significance），通过文献、药物体外究数据支持其临床意义。该产品通过比较患者正常组织和肿瘤组织的基因序列，判断上述468个位点是否发生了突变，并据此评估病情，作为临床用药、治疗及预后的参考。该产品的优势正如今年早些时候《Nature Medicine》杂志关于MSK-IMPACT的报道所述，对10336例MSK-IMPACT患者进行测序的结果表明，近37%的患者其肿瘤组织至少具有一种可治疗的（Actionable）基因突变[4]。

虽然该产品检测突变与癌症相关，但该产品的预期用途中明确注明“所得到的检测结果仅供具有资质的医护人员参照专业指南使用，且并不与任何已上市药物建立结论性的或指向性的关联”[2]。也就是说，该产品并不是一个伴随诊断产品。对于测序结果的解读，该产品基于“OncoKB”数据库进行。“OncoKB”数据库对不同的突变的临床意义及相关预期使用人群中的分布进行标注，其标注的依据是基于诊疗指南、文献及相关研究数据。因此，上述MSK-IMPACT的临床意义是通过结合外部数据库对测序结果的解读而实现。

2.审批流程

美国FDA此次仅批准在MSK癌症研究中心范围内基于MSK内部标准流程使用MSK-IMPACT产品并限定了所使用的测序仪型号及相应的试剂。从公众的角度来说，该产品的上市许可更类似于一个服务的许可，即：在特定的实验室使用特定的仪器、试剂、按照特定的操作步骤提供检测服务，得到的检测结果仅供具有资质的医护人员参照专业指南使用。完全不同于传统的针对某种用途体外诊断试剂盒的上市许可。以下针对该产品审批过程进行概述。

2017年9月25 日，MSK向美国FDA提交了MSK-IMPACT可在全国范围进行该服务的De Novo申请，以面向美国全国提供检测服务。根据该产品的预期用途，即“需专业人员使用且不与治疗产品相关联”，美国FDA将其划分为属于Ⅱ类器械的“以NGS为基础的肿瘤分析测试”产品。对于“以NGS为基础的肿瘤分析测试”产品美国FDA按如下方式定义：以NGS为基础的肿瘤分析测试是一种定性的体外测试，是以NGS分析方法对恶性实体肿瘤组织样本进行检测，判断是否具有肿瘤相关体细胞突变，其检测的目的是帮助有资质的医护人员对已被确诊患者进行管理。当被划分为Ⅱ类器械后，由于此前没有同品种产品上市，无法按照正常的510（k）途径注册，需按照De novo途径申请注册。在美国FDA的产品上市审批体系中，De novo和510（k）都是Ⅱ类器械上市申请途径，但二者的区别在于De novo途径的申报产品需要提交一定的临床数据证明产品的安全性和有效性，而510（k）则不需要临床相关数据[5]。在FDA所公开的决定概述中可以看到，在分析性能验证的部分MSK向FDA提交了大量临床样本检测数据以证明其分析性能的可靠性。在临床试验部分，通过专业指南、文献证明其临床的有用性，并基于对临床样本分析性能的可靠性共同表明该产品临床应用中的安全性、有效性。

此前，MSK于2014年向纽约州卫生局申请将MSKIMAPCT作为州内肿瘤检测服务产品，并不提供州外的服务[1]。之后，通过在州内开展IMPACT检测服务，MSK在2014年1月～2016年5月先后对11369个患者进行了12670份组织样本的检测。上述向美国FDA提交的关于MSK-IMPACT对于临床样本检测的可靠性就是基于该产品州内服务期间的检测样本、检测数据而证明。

在向美国FDA递交的申报材料中，不仅包括企业所提供的数据、支持性资料，同时MSK也将向纽约州卫生局递交的申请文件及相应的审评审批文件一并提交，以加快FDA的审评审批进度。美国FDA根据所提交资料不仅了解了IMAPCT产品的安全性、有效性，同时了解了纽约州卫生局对于二代测序相关产品的审评审批能力。2017年11月15日，美国FDA在批准MSK的IMAPCT产品上市的同时，也首次将审评实验室自建检测（Lab-Developed Test，LDT）的部门——美国纽约州卫生部纳入其第三方评审机构中[1]。

3.讨论

无论从产品所应用的技术，产品上市的形式，到产品的审批策略，MSK-IMAPCT的上市都带来了不同的声音，将从美国FDA审批体系、产品使用范围以及临床试验数据等几个方面进行讨论。

3.1 关于美国FDA对肿瘤测序相关产品的分级、分类策略

此前，美国FDA批准过明确的指导临床用药预期用途的二代测序产品上市，即伴随诊断二代测序产品[6,7]。这类产品属于Ⅲ类产品，需经过PMA途径上市。此次IMPACT产品被分类为Ⅱ类，按照De novo途径上市。由此，明确了美国FDA肿瘤相关基因检测产品分类策略，即与指导用药相关的基因检测产品属于Ⅲ类产品，需经PMA途径注册上市；与指导用药不相关，检测结果用于临床用药、治疗参考的检测产品属于Ⅱ类产品，经510（k）或De novo途径注册上市。那么，即使是针对同一的基因、同一位点、同一突变的检测，由于产品的预期用途不同，其管理类别也会不同。这体现了同一结果由于预期用途不同产生的风险程度差异。当用于指导用药，其上市前就需要进行更加充分的临床试验，验证经试剂分层的预期人群与用药药效之间的关系，即药物伴随关系。同样，在上市后，具有药物伴随关系的产品就要受到更加严格的管理。

3.2 关于获批范围

此次MSK-IMAPCT所获批的产品，对于公众来说是一个服务性的产品。该产品仅在MSK癌症中心内使用，使用特定的仪器，得到的测序结果仅供专业人员对患者的管理使用，并不能用于用药的指导。因此首先应当明确，这不是一个伴随诊断的产品。这样的获批范围一方面体现了FDA对于这类产品考虑其安全性和有效性之后的谨慎的态度，同时体现了产业中的一些特点。

二代测序在科研领域已经获得广泛应用，其技术的成熟度、结果的可靠性已经得到了业界的认可。但当这个可以对样本中几乎全部的核酸序列进行测序的产品用于临床时，特别是检测位点包括数以百计的位点时，无论是否指导用药，其结果的判读就更加重要。对于患者或临床医生，测序的序列结果本身是没有意义的，需要经过病理师将序列结果转化为临床可以参考的结果[8]。因此这类产品的安全性、有效性不仅要考虑产品的测序性能，同样要考虑产品上市应用时的风险——测序结果解读的风险。

一般体外诊断试剂能够通过检测时的标准化操作，根据说明书中简单、明了的结果说明得到较为明确、一致的结果及临床的指导。结果的解读带来的风险较低。对于肿瘤相关测序结果的解读，需要综合患者差异、肿瘤类型差异、各突变相互之间的影响进行分析。同时，不同实验室的质控体系、实验室间的共识差异以及病理师之间的认知差异都会造成结果解读的差异。这是一个需要基于专业知识、丰富经验，同时紧随生命科学发展的工作。在这种情况下，结果的解读所带来的风险将会大大提高，在预期用途中限定使用机构就更加合理。限定机构后，有稳定的质控标准、一致的判定标准。可以说，美国FDA对于MSK-IMPACT产品获批，说明其在肿瘤二代测序相关产品的安全性、有效性的审批中更加注重考虑结果的解读，对产品的认可的同时更是对MSK机构能力的认可。

3.3 临床试验数据

作为De novo途径申请上市的产品，在注册时需要提交相应的临床资料，以评估试剂带来的风险[5]。作为非指导用药的肿瘤测序产品，其临床部分的资料并不需要提供试剂分层后预期使用人群在临床治疗、用药的相关数据。但由于二代测序的结果解读的复杂性，MSK提交了在其为本州服务过程中10000余人的肿瘤组织与正常组织的成对测序信息及基本的患者信息作为上市前临床信息，用于支持该产品的安全、有效性。

通过所提交资料内容可以看出，虽然由于不指导用药而不属于级别最高的第三类器械受到严格的上市前审查和上市后监管，但美国FDA对于二代测序的产品还是持非常谨慎的态度。首先，需要提交临床样本的检测结果，通过10000多个数据证明在不同的全基因组的核酸背景下可以进行准确的检测，这是临床中的检测准确性验证；同时，在这些临床数据的使用过程中验证了检测结果可重复性的验证。通过对临床样本检测准确性和重复性，证明了MSK-IMPACT在临床使用中的安全性和有效性。另外，对于MSK这种“单地点”的使用范围，也是基于其“单地点”临床实验数据获批的。一般的体外诊断试剂的临床试验通常是多中心临床试验，实验数据证明不同的实验室间的实验结果具有重复性。然而根据这些“单地点”临床数据并不能证明实验室间重复性，因此不能如传统体外诊断试剂那样批准在不限定地点的使用。

美国FDA此次批准MSK-IMPACT LDT产品上市应当得到正确的解读，重点是提示生产企业在进行临床试验时不仅要考虑产品本身的特点，同时应当依据预期用途制定临床试验方案。