受理號:CSZ1900370
體外診斷試劑產品注冊技術審評報告
產品中文名稱:SHOX2/RASSF1A/PTGER4 基因甲基化檢測試劑盒(PCR-熒光探針法)?
產品管理類別:第三類?
申請人名 稱:北京艾克倫醫療科技有限公司
國家藥品監督管理局
醫療器械技術審評中心
基本信息
一、申請人名稱 北京艾克倫醫療科技有限公司
二、申請人住所 北京市昌平區科技園區白浮泉路10號2號樓北控科技大廈3層302室?
三、生產地址 北京市昌平區科技園區白浮泉路10號2號樓北控科技大廈3層302室、北京市昌平區超前路37號1幢4層5-4-2-01
技術審評概述
一、產品概述?
(一)產品主要組成成分 產品主要組成成分見下表:
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(二)產品預期用途
本試劑盒用于體外檢測人外周血血漿中SHOX2、RASSF1A、PTGER4基因的甲基化。
本產品用于臨床上對疑似肺癌患者的輔助診斷,檢測結果陽性不作為肺癌早期診斷或確診的證據,檢測結果陰性也不能排除肺癌的可能。該檢測不能作為腫瘤早期診斷或確診的依據,不宜用于普通人群的腫瘤篩查。SHOX2 屬于 SHOX 基因家族,在胚胎形成期對骨骼、心臟和神經系統的發育作用重大,在肺癌、乳腺癌和腎癌中異常表達。RASSF1A 調控涉及基因轉錄、信號轉導、細胞周期、細胞凋亡等多種生物學功能,可以通過多種途徑抑制腫瘤形成。PTGER4 屬于 G 蛋白偶聯受體家族,是非常重要的抑癌基因。研究發現,肺癌患者血漿樣本中 SHOX2、RASSF1A 及 PTGER4三基因啟動子區域呈高度甲基化。
(三)產品包裝規格
30 人份/盒。
(四)產品檢驗原理
提取血漿中的游離 DNA,然后用亞硫酸鹽轉化未發生甲基化的胞嘧啶,通過脫氨基反應產生尿嘧啶磺酸鹽,發生甲基化的胞嘧啶則不會被亞硫酸鹽轉化。將亞硫酸鹽轉化的 DNA(BisDNA)做多重 PCR 擴增,PCR 反應中的引物、探針能區分甲基化和非甲基化序列,甲基化序列優先得到擴增,與甲基化 SHOX2、RASSF1A、PTGER4 基因序列特異性結合的熒光素探針可以在 PCR 反應中專一地檢測出甲基化序列。內參對照ACTB(β-actin)基因用于評估檢測中 DNA 量是否足夠。
二、臨床前研究概述
(一)主要原材料
1.主要原材料的選擇
本產品的主要原材料包括引物干粉、PCR反應液、人類基因組DNA和Hela細胞基因組DNA。這些原料均是通過外購的方式獲得。
其中引物的序列均由申請人自行設計,由合成公司經過合成、修飾、純化方式獲得;PCR反應液由供應商化學合成獲得;人類基因組DNA和Hela細胞基因組DNA由供應商提取純化獲得。
申請人對主要原材料進行了供應商的選擇,通過功能性實驗篩選出合格供應商,制定了各主要原材料的技術要求和質量標準并經檢驗合格。
2.企業參考品設置情況
本產品企業參考品包括陽性參考品、陰性參考品、精密度參考品以及檢測限參考品,組成如下:
陽性參考品包括 12種。P1、P2、P3為一定 DNA 濃度下SHOX2、RASSF1A、PTGER4 三基因均為甲基化的不同甲基化比例的參考品;SP1、SP2、SP3為一定 DNA 濃度不同比例的SHOX2單甲基化參考品;RP1、RP2、RP3為一定 DNA 濃度不同比例的RASSF1A單甲基化參考品;PP1、PP2和PP3為一定DNA 濃度不同比例的PTGER4單甲基化參考品。陰性參考品包括 4種,包括三種不同DNA濃度下SHOX2、RASSF1A、PTGER4均無甲基化的參考品,一種三基因均甲基化但甲基化比例低于檢測限的陰性參考品。精密度參考品包括6種。J1、J2為一定DNA 濃度,SHOX2、RASSF1A、PTGER4 三基因均甲基化,且甲基化程度高低不同的兩種精密度參考品。SJ1、SJ2為一定DNA 濃度,SHOX2單基因甲基化,且甲基化程度高低不同的兩種精密度參考品。RJ1、RJ2為一定DNA 濃度,RASSF1A單基因甲基化,且甲基化程度高低不同的兩種精密度參考品。PJ1、PJ2 為一定DNA 濃度,PTGER4基因單甲基化,且甲基化程度高低不同的兩種精密度參考品。
檢測限參考品包括 4 種。包括低 DNA 濃度的 SHOX2、RASSF1A、PTGER4三基因甲基化參考品,低 DNA 濃度的SHOX2單基因甲基化參考品,低 DNA 濃度的RASSF1A單基因甲基化參考品,低 DNA 濃度的 PTGER4單基因甲基化參考品。
(二)生產工藝及反應體系研究
申請人對試劑盒反應體系的研究中包括引物探針濃度的確定、PCR 反應液的選擇、陰/陽性質控品配方的確定等;對PCR過程中的退火溫度進行研究;完成樣本的用量以及樣本保存時間 的 研 究 ;對 該 產 品 三 種 適 用 機 型 宏 石 PCR 分 析 系 統SLAN-96P、Applied Biosystems 7500,Roche Lightcycler 480的反應程序及分析條件進行了研究。
通過功能性實驗,最終確定了最佳的反應體系。申請人根據試劑盒中試劑及組件的主要生產工藝的研究結果,確定了最佳的生產工藝。
(三)分析性能評估
本產品分析性能評估內容包括:準確性(陽性符合率、陰性符合率)、精密度、檢測限、分析特異性的評估;核酸提取試劑的性能評估;三種適用的 PCR 儀機型(宏石 PCR 分析系統SLAN-96P、Applied Biosystems 7500,Roche Lightcycler 480)評估。
準確性研究使用企業陰/陽性參考品及臨床樣本來源的陰性/陽性/弱陽性樣本池分別對三個批次的試劑盒進行檢測,檢測結果顯示陽性符合率 100%、陰性符合率 100%。同時用試劑盒與同類對比試劑分別檢測臨床樣本,包括各期肺癌樣本共 128 例及肺結核樣本 32 例,結果顯示試劑盒對于Ⅰ~Ⅳ期肺癌和肺結核樣本監測的準確率分別為 78.13%、87.50%、84.38%、87.50%和81.25%。
精密度的研究使用了兩種不同的樣本,第一種樣本是精密度參考品,對三批次試劑盒分別在三種適用的儀器上進行檢測。
檢測結果顯示試劑盒檢測的 SHOX2、RASSF1A、PTGER4 和ACTB 基因的變異系數均小于 10%。第二種樣本是通過在臨床正常人血漿樣本中添加一定濃度的細胞系 DNA 模擬精密度企業參考品進行驗證,檢測結果顯示 SHOX2、RASSF1A、PTGER4和 ACTB 基因的變異系數均小于 10%。同時也對配套用核酸提取試劑的精密度進行了研究,結果表明在樣本采集過程、核酸提取過程中 DNA 提取量變異系數小于 10%;核酸轉化過程中,ACTB 基因 Ct 值的變異系數均小于 10%。檢測限研究,以陰性血漿樣本為基質,對不同游離 DNA 濃度下含有不同比例甲基化 DNA 的血漿樣本進行檢測,得到血漿樣本的檢測限,并在三種適用機型上進行驗證。結果表明試劑盒可檢測血漿中陽性 DNA 最低濃度為 0.1pg/?L。在血漿 DNA濃度為 0.02ng/?L 時,產品檢測 P 值為陽性的檢測限為 0.5%三基因甲基化,單基因甲基化的檢測限分別為 0.2%的 SHOX2 甲基化,0.5%的 RASSF1A 甲基化和 0.2%的 PTGER4 甲基化。使用三批試劑盒對四種檢測限參考品進行檢測驗證,結果表明對于DNA濃度為0.02ng/?L的參考品,P值為陽性的檢測限為0.5%的三基因甲基化,單基因甲基化的檢測限分別為 0.2%的 SHOX2甲基化,0.5%的 RASSF1A 甲基化和 0.2%的 PTGER4 甲基化。特異性研究,交叉反應實驗結果表明試劑盒檢測干擾樣本的綜合特異性超過 85%。對于發生肺轉移的其它原發癌癥(包括肝癌、胃癌、胰腺癌、乳腺癌、食管癌、結直腸癌)檢出率較低,假陽性率低于 25%,說明產品僅適用于原發性肺癌的檢測。檢測自身免疫性疾病包括紅斑狼瘡和類風濕性關節炎的特異性超過 90%,假陽性率低于 10%。檢測其它肺部疾病的特異性超過 85%,假陽性率低于 15%。檢測宮頸癌特異性為 80%,假陽性率為 20%。
干擾實驗顯示,樣本中含有以下干擾物:未甲基化 DNA(150ng/ml)、膽紅素(0.20mg/ml)、血紅蛋白(10mg/ml)、甘油三酯(12mg/ml)、蛋白(血清白蛋白,120mg/ml)、紅細胞(0.4% v/v)、K2EDTA(20mg/ml)、膽固醇(5mg/ml)、尿酸(0.235mg/ml)和葡萄糖(10mg/ml),對檢測結果無影響。常見治療藥物,包括感冒藥、消炎藥、心腦血管疾病藥、糖尿病藥、胃病藥、維生素、高血壓藥、安定藥、鎮痛藥等在最大使用劑量范圍內,不影響試劑盒對樣本檢測的 Ct 值及 P 值判定。
對與試劑盒聯合使用并在說明書中推薦的血漿樣本處理試劑(核酸提取試劑,京昌械備 20180004 號,北京艾克倫醫療科技有限公司)進行了性能評估,結果表明產品配套使用的核酸提取試劑,提取效率、保護效率和轉化效率分別為 85.18%、93.52%和 99.32%。
對該產品適用的三種儀器宏石 PCR 分析系統 SLAN-96P、Applied Biosystems 7500,Roche Lightcycler 480 進行了性能評估,結果顯示在三種適用機型上的陰/陽性符合率、檢測限、精密度均符合質量要求,可以作為該產品的檢測 PCR 儀。
(四)陽性判斷值研究
申請人采用三基因擬合 P 值公式法確定陽性判斷值。每個樣本進行 3 次 PCR 平行測試,計算 SHOX2、RASSF1A、PTGER4和 ACTB 基因 3 個復孔平均 Ct 值,其中各個基因無擴增時,Ct值定義為 45.0。ACTB 基因的 Ct 值≤35.0 時,樣本檢測結果有效。在確定樣本檢測結果有效的情況下,樣本 P 值≥2.0 則判斷樣本為陽性,樣本 P 值<2.0 則判斷樣本為陰性。
陽性判斷值研究入組(訓練集和驗證集)有效樣本數共計489 例,包括肺部正常樣本 207 例、肺癌病人樣本 141 例、其它干擾樣本(包括結節、肺炎、肺結核、囊腫、食管癌、胃癌等)141 例。樣本數據進行多種方法統計分析,包括 1/3 次 PCR 反應 Ct 值、2/3 次 PCR 反應 Ct 值、3/3 次 PCR 反應 Ct 值、3 次PCR 反應平均 Ct 值、單基因、兩基因、三基因、三基因組合擬合公式等,比較不同分析方法的檢測靈敏度、特異性、總符合率,最終確定使用三基因擬合 P 值公式法檢測準確率最高。并使用測試集樣本再次驗證三基因擬合公式和其他陽性判斷值方法,測試集研究入組有效例數 248 例,包括肺部正常人樣本 81例,肺癌病人樣本 76 例,其他干擾樣本 91 例。結果表明三基因擬合 P 值公式法特異性為 94.19%(95%CI:90.65%-97.72%),靈敏度為 89.47%(95%CI:82.41%-96.53%),總符合率為 92.74%(95%CI:89.49%-95.99%)。
(五)穩定性研究
申請人對該產品的穩定性的研究包括長期穩定性、使用穩定性(包括開瓶穩定性、凍融穩定性和熱穩定性)及樣本穩定性(包括全血、血漿及 BisDNA 的穩定性)。長期穩定性:選擇三批次試劑盒置于-20±5℃冰箱中保存,在儲存后的第 0、3、6、9、12、13、14、15 個月進行檢測,結果顯示產品在生產后 15 個月的產品性能符合技術要求,試劑性能穩定。確定產品有效期可達 12 個月。
使用穩定性:將三批試劑盒置于-20±5℃開瓶放置 6 周后,穩定性結果 P 值及 CV 值均無顯著差異,無顯著變化趨勢,其產品的主要性能均符合技術要求。將三批次試劑盒在規定的儲存條件下,取出試劑盒反復凍融 6 次,檢測每次凍融后的試劑盒的性能均符合技術要求。將三批試劑盒置于 37℃,分別于 1天、2 天、3 天后檢測產品性能,均符合技術要求。申請人對全血樣本、血漿樣本及 BisDNA 的樣本穩定性進行了研究,研究結果表明使用 EDTA 抗凝管(BDVacutainer?,6mL,國械注進 20152222083)采集全血,建議選用 2-8℃放置4 小時以內的新鮮血樣分離血漿后用于檢測;使用康為游離DNA 采血管(康為世紀,5mL,蘇械注準 20192220059)采集全血,建議選用室溫放置 4 天以內的血樣分離血漿后用于檢測。分離后的血漿樣本建議在-20±5℃保存 30 天以內,在 2-8℃保存12 小時以內進行檢測;BisDNA 保存期限為在-20±5℃保存 4 天以內,在 2~8℃保存 16 小時以內進行 PCR 檢測。
三、臨床評價概述
本產品在上海市東方醫院、山西省腫瘤醫院和河南省腫瘤醫院三家臨床試驗機構進行臨床試驗,采用試驗體外診斷試劑與臨床參考標準進行比較研究,確認本產品的臨床性能。其中,肺癌和其他腫瘤病例采用病理診斷確診,其他疾病根據相關診療指南采用病理診斷或 CT 等綜合診斷確診。入組病例為肺癌疑似病例,樣本類型為血漿。產品臨床靈敏度和特異度評價共納入臨床病例 1303 例,其中肺癌病例 486 例(覆蓋肺癌所有分期及所有病理分型),非肺癌的其他病例 817 例(包括其他易產生干擾的腫瘤及各種良性疾病病例)。試驗結果顯示:本產品臨床靈敏度為 86.83%(95%CI:83.53%~89.55%),特異度 95.59%(95%CI:93.96%~96.80%),總符合率為 92.33% (95%CI:90.75%~93.65%) 。上述結果顯示試驗體外診斷試劑具有較好的臨床靈敏度和特異度,滿足臨床使用需求。?
此外,臨床試驗還納入 260 例肺癌疑似病例(包括本產品與臨床參考標準檢測結果不符樣本),采用試驗體外診斷試劑與一代測序進行比較研究,確認本產品的臨床檢測性能。試驗結
果顯示:針對 SHOX2 基因,陽性符合率為 100%(95%CI:97.37%~100%),陰性符合率為 98.31%(95%CI:94.03%~99.53%),總符合率為 99.23%(95%CI:97.24%~99.79%);針對 RASSF1A 基因,陽性符合率為 100%(95%CI:97.24%~100%),陰性符合率為 98.28%(95%CI:93.93%~99.53%),總符合率為 99.23%(95%CI:97.24%~99.79%);針對 PTGER4基因,陽性符合率為 100%(95%CI:96.97%~100%),陰性符合率為 98.54%(95%CI:94.83%~99.60%),總符合率為 99.23%(95%CI:97.24%~99.79%)。上述結果顯示兩者之間具有良好的一致性,本產品臨床檢測性能滿足要求。?
另外,采用試驗體外診斷試劑對 37 例肺癌患者手術前后的樣本進行連續檢測,35 例樣本術前檢測結果為陽性,術后檢測結果為陰性;2 例樣本術前術后檢測結果均為陰性,表明肺癌手術切除后血漿中甲基化水平降低。
綜上所述,臨床試驗結果顯示本產品的臨床性能滿足技術審評要求。
四、產品受益風險判定
根據申請人提供的申報資料,經綜合評價,在目前認知水平上,認為該產品上市帶來的受益大于風險。但為保證用械安全,基于對主要剩余風險的規避,需要在說明書中提示以下信息:
1.使用普通 EDTA 真空采血管采集后的血樣應立即分離血漿,若不能立即分離血漿,應在 2~8℃保存,保存時間不超過 4小時;使用游離 DNA 采血管采集后的血漿可以室溫保存 4 天。不得冰凍血樣。
2.禁止使用離心機剎車(急停)功能,以防止破壞血細胞層。
3.制備好的血漿樣本可以在-20±5℃下保存不超過 30 天可以在 2~8℃存放不超過 12 小時。
4.BisDNA 不立即使用,可在 2~8℃保存 16 小時,或在-20±5℃保存 4 天。
5.PCR 反應液和引物混合液使用完畢立即復凍。
6.密封后的 PCR 管可在 2~8℃放置不超過 2 小時。
7.只能用于體外診斷。
8.該產品的有效性僅針對于 EDTA 抗凝采血管。對于其它血樣的收集方式有效性沒有做測試。
9.該產品的使用者應該是接受過 PCR 反應訓練的試驗者。
10.由于肺癌檢測依賴于樣品中腫瘤 DNA 的量,所以可能受樣品收集過程、樣品儲存方式、病人個體因素(如年齡,其它疾病)以及腫瘤級別影響,外周血的采集、血漿的制備和存儲均應按照要求進行,否則將影響檢測結果,導致假陰性的檢測結果。
11.由于血漿樣本中游離 DNA 含量低、易降解,應嚴格按照【樣本要求】的規定處理和保存樣本,否則影響檢測,造成假陰性結果。
12.由于擴增的初始靶 DNA 含量極低,故擴增循環數較長。應盡量避免檢測環境的污染,否則容易在擴增循環末期產生假陽性信號。
綜合評價意見
本申報項目為境內第三類體外診斷試劑產品注冊,屬于境內同品種首個產品。申請人的注冊申報資料符合現行要求,依據《醫療器械監督管理條例》(國務院令第 680 號)、《體外診斷試劑注冊管理辦法》(國家食品藥品監督管理總局令 2014 年第 5號)等相關醫療器械法規與配套規章,經系統評價后,建議準予注冊。
2022 年 1 月 29 日