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《自然-通讯》:研究人员鉴定出结肠癌中的基因突变网络

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《自然-通讯》:研究人员鉴定出结肠癌中的基因突变网络
韩国高等科学技术学院(KAIST,Korea Advanced Institute of Science and Technology)的研究小组鉴定出结肠肿瘤发生的基因网络原则。这些原则未来将被用于寻找有效抗癌药物的分子靶点。而且,该研究因为使用了系统生物学的方法得到人们的关注,系统生物学恰恰是生物技术(BT)和信息技术(IT)的综合研究领域。
KAIST生物和脑部工程系Kwang Hyun Cho教授领导的研究小组成功地开展了这项研究;研究人员包括Dongkwan Shin博士以及学生研究员Jonghoon Lee和Jeong Ryeol Gong。11月2日,《自然通讯》(Nature Communications)杂志在线发表了此项研究结果。
人类癌症是由基因突变引起的。基因突变的频率因癌症的类型各异而不同——例如,白血病和儿童癌症中只有大约10个突变;但是在成人实体癌中平均有50个突变;由外部因素引发的癌症甚至包含数百个突变(如肺癌)。
世界各地的癌症研究人员正在努力识别病人体内经常发现的基因突变,进而发现重要的癌症诱导基因(称为“驱动基因”),用来开发抗癌药物的靶点。然而,基因突变不仅影响其自身功能,而且通过相互作用影响其他基因。因此,现在的治疗方法局限于靶向少数癌症诱导基因,而没有进一步了解基因网络,所以目前的药物只在少数患者中有效,并且常常导致耐药性。
Cho教授的研究小组利用癌症患者的大规模基因组数据,建立了有关基因相互作用网络中多个基因突变协同效应的数学模型。该模型构建的基础是国际癌症基因组联盟提出的癌症基因组图谱(TCGA)。研究小组成功地通过临床特征,量化了基因网络突变对结肠癌患者群体的影响。
而且,研究人员利用大规模计算机模拟分析,鉴定了肿瘤发生过程中的关键转换现象,这是第一个被识别的隐藏的基因网络原理。临界相变是物质通过相变突然变化的现象。过去,人们无法确定是否存在转换现象,因为在肿瘤发生过程中很难追踪基因突变的序列。 该研究小组采用了基于系统生物学的研究方法发现,如果已知的“驱动基因”突变顺序地紧随其后,那么结肠癌肿瘤的形成就会显示出一个关键的转换现象。研究小组利用自主开发的数学模型,可能研发出一种新的抗癌靶向药物,能够最有效地抑制,在癌症患者当中发现的许多基因突变的影响。特别是,研究人员不仅可以评估“驱动基因”,而且可以评估受基因突变的影响的其他“乘客基因”,以便找到最有效的药物靶标。
Cho教授说:“人们对肿瘤发生过程中许多基因突变的作用知之甚少。”他继续说,“在这项研究中,系统生物学方法首次发现了基因网络的原理,从一个新的角度提出了抗癌药物靶点识别的可能性。” 这项研究是由韩国科学信息通信技术部(Ministry of Science and ICT)和韩国国家研究基金会(NRF)资助的。(生物谷Bioon.com)

美国首个针对体内基因突变的基因疗法获批

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美国首个针对体内基因突变的基因疗法获批

今日,业内传来一条重磅新闻——美国FDA宣布批准Spark Therapeutics的创新基因疗法Luxturna(voretigene neparvovec-rzyl)上市,治疗患有特定遗传性眼疾的儿童和成人患者。Luxturna也是首款在美国获批、靶向特定基因突变的“直接给药型”基因疗法。

“今日的批准标志着基因疗法领域的又一个‘第一次’,它不但有着全新作用机理,而且还将基因疗法应用到了癌症之外,治疗视力下降。这个里程碑进一步强调了这一突破性方法有望治疗广泛疾病的潜力。几十年来的研究努力在今年为罹患严重和罕见疾病的患者带来了3款基因疗法。我相信基因疗法会成为治疗的主流,甚至有望治愈许多最为严重和棘手的疾病。”美国FDA局长Scott Gottlieb博士在官方通告中对其有高度评价。

今日获批的Luxturna有望治疗一类叫做遗传性视网膜营养不良(hereditary retinal dystrophies)的遗传病。在人体内,超过220条基因里的突变,都可能会导致疾病出现,并最终使患者出现进展性的视觉下降。其中,由RPE65基因等位突变引起的疾病在美国大约影响了1000到2000人。在人体内,RPE65基因编码了对正常视力起重要作用的一种酶。因此,基因突变引起的RPE65酶水平下降或缺失会让患者的视力受损,最终导致失明。

基因疗法的横空出世让原本无药可治的遗传病患者看到了曙光。由Spark带来的Luxturna利用腺相关病毒技术,能将健康的RPE65基因直接引入到视网膜细胞中,让它们产生正常的RPE65酶,恢复患者的视力。在有41名患者参与的临床试验中,这一疗法的效果与安全性得到了有效的验证:接受治疗的患者在暗光下避开障碍的能力得到了显着提高,副作用也在可控范围内。先前,Luxturna已经获得了美国FDA颁发的优先审评资格和突破性疗法认定。今日的获批,也是对这款突破性疗法的最佳认可。

“Luxturna的批准打开了一扇通往基因疗法无限潜力的新大门,”美国FDA生物制剂评估与研究中心(CBER)的负责人Peter Marks博士说道:“RPE65基因等位突变相关的遗传性视网膜营养不良患者现在有了改善视力的新方法。之前,这样的希望相当渺茫。”

2017年可以说是基因疗法的元年。除了3款获美国FDA批准的基因疗法外,不少其他基因疗法也正在积极研发之中,并给一名又一名患者带来了生的希望。我们期待能在未来听到更多基因疗法的好消息。 (生物谷Bioon.com)

Nature:“万岁婴儿”基因组数据讲述人类迁徙秘辛

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Nature:“万岁婴儿”基因组数据讲述人类迁徙秘辛

英国《自然》杂志3日报告了一项基因组学最新研究成果:一名约生活在11500年前阿拉斯加的人类婴儿基因组序列被测定。这同时也是迄今首个直接基因组证据,证明所有美洲原住民祖先都可追溯至晚更新世一次单一迁徙事件中的同一个源种群。

虽然一般认为,人类最先于更新世(地质时代第四纪的早期)通过白令大陆桥进入美洲定居,但是具体时间和方式仍是一个谜团。幸而,在2013年,科学家于阿拉斯加向阳河遗址发现两名人类婴儿的遗骸,它们可追溯至11500年前左右。

此次,美国马萨诸塞大学本·波特与丹麦哥本哈根大学研究人员艾斯科·威勒斯乐福的团队,利用基因组学技术测定了其中一名婴儿——USR1的全基因组序列。尽管另一名婴儿的DNA样本不足以进行基因组分析,但是研究显示二者是近亲。

测序后,他们对比了USR1婴儿样本和之前测定的当代、古代美洲原住民基因组,发现这名婴儿与现今的美洲原住民亲缘关系最近。他们认为,USR1婴儿样本代表了一个截然不同的种群,称之为“古白令人”,“古白令人”与其他美洲原住民的祖先起源于一个单一初始种群,该初始种群首先于36000年前左右与东亚人分离,但是其基因流一直持续到25000年前左右。

这些发现与所谓的“白令滞留模型”相符——即当人类到达白令海大陆桥上时,因别无选择只能在此“安营扎寨”,根据这一模型,有一个源种群的后代一直在东白令生活到至少11500年前。但是那时候,另一分支的美洲原住民已经在北美无冰川地区定居下来,并且分为两群,最终成为大部分美洲原住民的祖先。(生物谷Bioon.com)

Cancer Res:徐州医科大发现促进乳腺癌侵袭转移的新癌基因

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2018年1月11日 讯 /生物谷BIOON/ –多聚嘧啶通道结合蛋白1(PTBP1)也被称为hnRNP1,属于广泛表达的核内不均一核糖体蛋白(hnRNP)家族。它的主要功能是结合靶基因的mRNA,调控其可变剪接或mRNA的稳定性。许多研究已经证明PTBP1异常表达与肿瘤的发生、发展密切相关。PTPB3是该家族中一个研究相对较少的成员。

Cancer Res:徐州医科大发现促进乳腺癌侵袭转移的新癌基因

最近在一项发表在国际学术期刊Cancer Research上的研究中,来自徐州医科大学的郑骏年教授等人发现PTBP3能够诱导乳腺肿瘤细胞发生上皮间充质转化,并促进肿瘤细胞的侵袭性生长和转移。PTBP3的表达上升与乳腺癌的淋巴结转移、组织学分级、TNM分期以及病人的5年不良生存率都存在显著相关性。

在人类乳腺上皮细胞中,PTBP3的过表达能够诱导上皮间充质转化(EMT)过程,增强细胞的迁移、侵袭和癌症干细胞样特性。研究人员发现PTBP3通过结合对EMT过程有重要调控作用的转录因子ZEB1的mRNA 3`UTR,阻止mRNA降解,进而调节了ZEB1的表达,导致上述表型的发生。如果ZEB1发生缺失,PTBP3将失去对EMT过程的诱导能力。

这些结果表明PTBP3能够通过控制ZEB1的表达对癌细胞的EMT过程进行调控,因此PTBP3也具有癌基因功能,或可成为癌症靶向治疗的潜在候选基因。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Pingfu Hou, et al. PTBP3-Mediated Regulation of ZEB1 mRNA Stability Promotes Epithelial–Mesenchymal Transition in Breast Cancer. Cancer Research, DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-17-0883

常见细菌耐药性或给新基因疗法带来障碍

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常见细菌耐药性或给新基因疗法带来障碍

根据一项即将发表于某同行评议期刊的新研究,一种在实验室中非常受欢迎的基因编辑疗法在用于人体时可能引发免疫反应。但目前尚无法确定这会对新基因疗法造成多严重的问题,相关基因疗法旨在阻止缺陷基因带来的疾病。

“最大的问题将会是:它在治疗上究竟会有何影响?”美国哈佛大学和加斯林糖尿病中心干细胞生物学家、并未参加此项研究的Amy Wagers说。她表示,在大鼠中,这种基因编辑工具会引发免疫应答,但却仍是安全有效的。然而,没有人知道对人来说会发生什么。“这需要研究。”她说。

CRISPR-Cas9系统,这个被当作修饰DNA的“基因剪刀”,通常来源于金黄色葡萄球菌或脓链球菌。“很多人在到达成年时都接触过这两种病菌,他们的身体可能会记住这两种病菌,并由此在重新接触这些病菌后对其产生免疫反应。”斯坦福大学带领这一研究的儿科学家和干细胞生物学家Matt Porteus说。相关成果近日发表于预印本服务器bioRxiv上。

先前的暴露可能会让基因编辑无效,因为身体很快就会清除所有的CRISPR-Cas9蛋白。或者更糟糕的是,它可能使在这一领域已经存在了10多年的“脱轨”现象变成一场免疫风暴,相关问题已经在1999年导致一名年轻的基因疗法患者Jesse Gelsinger死亡。

自从2013年相关研究成果呈现井喷之后,这种经过病毒编辑而来的基因工具已经被生物医学领域备受推崇。“我们在分享所有人对开展Cas9基因编辑的兴奋,但我们同时要吸取基因疗法中得到的教训,而不是忽略发生问题的可能性。”Porteus说,“我们所有人都在考虑开展基于Cas9的基因疗法,所以应该认真地考虑这一潜在问题。”(生物谷Bioon.com)

1.7亿美元!诺华获得创新基因疗法开发许可

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1.7亿美元!诺华获得创新基因疗法开发许可

一个月前,Spark Therapeutics的创新基因疗法Luxturna(voretigene neparvovec-rzyl)获批上市。这也是首款在美国获批、靶向特定基因突变的“直接给药型”基因疗法。

今天,业内传来一条重磅新闻。诺华(Novartis)宣布,与Spark达成了合作协议,将在美国以外的地区共同开发和推广这款创新疗法。根据合作协议,诺华将支付给Spark公司1.05亿的前期付款,总金额有望达到1.7亿美元。

去年获批的Luxturna有望治疗一类叫做遗传性视网膜营养不良(hereditary retinal dystrophies)的遗传病。在人体内,超过220条基因里的突变,都可能会导致该疾病出现,并最终使患者出现进展性的视觉下降。其中,由RPE65基因等位突变引起的疾病在美国大约影响了1000到2000人。在人体内,RPE65基因编码了对正常视力起重要作用的一种酶。因此,基因突变引起的RPE65酶水平下降或缺失会让患者的视力受损,最终导致失明。

由Spark带来的Luxturna利用腺相关病毒技术,能将健康的RPE65基因直接引入到视网膜细胞中,让它们产生正常的RPE65酶,恢复患者的视力。在有41名患者参与的临床试验中,接受治疗的患者在暗光下避开障碍的能力得到了显着提高。

“通过诺华大型的现有市场推广团队、眼科医学设施、以及对于遗传学相关药物的承诺,我们期待美国之外,更多确诊RPE65基因等位突变相关的遗传性视网膜营养不良患者能用上这款尚在研究中的疗法,” Spark Therapeutics的首席商业官Dan Faga先生说道:“我们期望能通过本次合作,进一步开发我们的在研基因疗法管线,创造一个让生命不被遗传病所限的世界。”

2017年是基因疗法的元年。我们期待在今年能听到更多有关基因疗法的好消息!(生物谷Bioon.com)

CRISPR的未来:五种基因编辑将改变世界

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在过去几年里,CRISPR是科学界耳熟能详的一项基因编辑技术,一直占据着新闻媒体的头条。目前,专家预测称,这种基因编辑技术将改变我们的星球,改变我们生活的社会和周围的生物。与其他基因编辑工具相比,CRISPR(更专业的术语是CRISPR-Cas9)非常精准、廉价、易于使用,并且非常强大。
CRISPR技术的未来
据悉,CRISPR技术是在上世纪90年代初发现的,并在7年后首次用于生物化学实验,迅速成为人类生物学、农业和微生物学等领域最流行的基因编辑工具。
科学家还在探索如何利用CRISPR技术使世界变得更好的早期阶段,当然,改变DNA的能力(生命本身的源代码),将带来许多伦理问题和一些担忧。还有一些令人兴奋的科学应用,如何更有效地使用这种革命性技术,以及可能减缓或阻止这些技术发挥其全部潜能的障碍。
CRISPR的未来:五种基因编辑将改变世界
1、CRISPR技术可以纠正导致疾病的基因错误
肥厚型心肌病(HCM)是一种心脏疾病,影响着全球0.2%的居民,该患者群体将承受巨大的痛苦,而且该疾病会致命。一些显性基因的突变导致心脏组织变粘稠,这可能导致胸痛、虚弱,严重的情况下会心脏骤停。由于近年来医学技术快速发展,肥厚型心肌病患者的平均预期寿命现已接近普通人群的寿命,但如果不及时进行治疗,会引发危及生命的情况。
但未来有一天,我们也许可以通过基因编辑来彻底治愈这种疾病。2017年夏季,美国俄勒冈健康与科学大学的科学家使用CRISPR技术删除可生育人类胚胎中一个缺陷基因,这项研究为科学家们带来了希望。他们在胚胎受精后18小时内注入结合CRISPR-Cas9技术机制的54个胚胎,其中36个胚胎并未显示任何基因突变(实际上没有形成这种疾病),13个胚胎部分没有出现基因突变(遗传肥厚型心肌病的概率为50%)。
在54个胚胎中仅有13个出现非目标基因突变和嵌合体(mosaics),这里的嵌合体是指一些细胞发生了相应的变化,意味着一小部分人会基因变异。
为了进一步减少这些变化,研究人员进行了另一项实验,他们在胚胎受精时直接对胚胎中相同的基因进行了校正。结果发现仅有一个嵌合体,这是一个令人印象深刻的实验结果。使得这项研究比其他同类研究更有效(2015年中国科学家进行的一项临床试验中,无法消除嵌合体的可能性)。
该研究报告第一作者、俄勒冈健康与科学大学的研究员舒克拉特?米塔利波夫(Shoukhrat Mitalipov)说:“通过使用这项技术,我们有可能减轻这种遗传性疾病对家庭造成的负担,最终影响全人类。”在胚胎发育早期阶段发现这种基因,可以减少或者消除患者生命后期的治疗需求。
尽管一些干细胞科学家置疑是否这几十个基因突变真实有效,但这项研究帮助科学家更好地理解CRISPR技术的有效性。此外,肥厚型心肌病研究报告合着作者表示,我们有兴趣将这项技术应用于降低乳腺癌风险的特定基因突变(BRCA1 和BRCA2)。
这意味着,科学家们知道改变人类胚胎的遗传代码可能会产生意想不到的后果,如果CRISPR技术在错误的地方进行了修改,改变或者移除健康的基因,将会怎样?这对患者会有什么影响?
在世界上的一些地方,例如:中国,科学家们可以很大程度不受约束地对人类胚胎进行实验,但在美国、加拿大和英国,情况却并非如此。
在美国,当前食品和药物管理局(FDA)并未考虑利用公共资金来研究那些可以遗传的基因(俄勒冈州研究人员的研究工作并不是以移植为目的,该研究是由私人提供资金)。在加拿大,编辑基因遗传给后代,是一种犯罪行为,最高刑罚可判处10年监禁。在英国,2016年,人类受精与胚胎管理局授权伦敦一支科学家小组获得编辑人类胚胎基因的许可,英国科学家希望这将成为一个先例,并打开未来基因编辑应用的大门。
2、CRISPR技术可消除导致疾病的微生物
虽然艾滋病治疗是从感染致命杀手病毒转变为健康状态,但是科学家仍没有找到有效的解决办法。这种状况可能会随着CRISPR技术的发展而改变,2017年,中国一支研究小组通过复制一种变异基因,有效地阻止病毒进入细胞,从而增大了老鼠对艾滋病毒的抗性。目前,科学家只在动物身体进行此类实验,但有理由认为同样的方法也适用于人类,这种基因突变可以增强人类对艾滋病毒的免疫力。
2018年7月开始,另一项基因编辑实验将在中国进行,并将尝试使用CRISPR技术来破坏人类乳突瘤病毒(HPV)的基因,并有效地摧毁病毒,据悉,人类乳突瘤病毒已被证实可促使宫颈癌肿瘤生长。
在一项略有不同的实验中,美国北卡罗来纳州的科学家使用CRISPR技术设计噬菌体,这是一种能在细菌内感染并复制自身的病毒,从而杀死有害细菌。自20世纪20年代以来,噬菌体已被用于临床实验,治疗细菌感染。但是通过自然途径采集它们是很困难的,因为当时缺乏对噬菌体的认知,并且无法预测结果,同时,抗生素市场的不断增长使得噬菌体的应用逐渐不受欢迎。
甚至在今天,一些研究人员仍忧心忡忡,他们认为大量噬菌体侵入人体会引发免疫反应,或导致耐抗生素细菌对噬菌体产生抗药性,否则就会消灭它们。
尽管人体试验尚未开始,但是研究人员对使用CRISPR技术设计噬菌体保持乐观态度,因为它们是一种经过验证的、安全的治疗细菌感染方法。事实上,在2017年的一项实验中,研究人员使用CRISPR技术设计噬菌体拯救感染耐抗生素传染病的老鼠生命。

3、CRISPR技术可以复活某些物种
2017年2月,哈佛大学遗传学家乔治·丘奇(George Church)在美国科学促进协会年会上发表了一项令人惊讶的声明,他表示自己带领的研究团队还有两年时间就能成功培育出大象-猛犸杂交体胚胎。
丘奇在接受《新科学家》杂志记者采访时说:“我希望恢复多毛猛犸能够阻止全球气候转暖,猛犸需要冻土带生活环境,土地上存在着厚厚积雪和冷空气。”
目前,丘奇和他的团队希望利用CRISPR技术将亚洲象(一种潜在被拯救的濒危物种)和猛犸的基因物质结合在一起,猛犸的基因物质样本是通过西伯利亚冰冻毛团球中的DNA提取的。通过添加猛犸基因到亚洲象体内,最终该生物体将具有猛犸的普遍特征,例如:长毛,在寒冷气候下可起到保暖效果。最终目标是将这个杂交胚胎植入大象体内,并培育至分娩时期。
这项研究颇有希望,但是一些专家认为,丘奇的时间计划表过于乐观。即使研究人员能够培育功能完全的杂交体胚胎,像他预想的那样,在一个人造子宫中生长发育,仍是一个需要克服的障碍。当然,丘奇的实验室现在能够在人造子宫中培育出一个妊娠期一半的老鼠胚胎,大约发育10天左右。但目前并不能保证未来几年之内能够见证猛犸的诞生。
4、CRISPR技术可培育更健康的新型食物
CRISPR基因编辑技术被证实在农业研究领域具有发展前途,美国纽约冷泉港实验室科学家使用CRISPR工具能够增大番茄产量,该实验室开发一种方法能够编辑基因,确定番茄的大小,分枝结构以及最大产量时番茄的外形。
冷泉港实验室扎卡里·利普曼(Zachary Lippman)教授在一篇新闻稿中称,农作物的每个特征能够以电灯变光开关方式进行控制,目前我们可以使用原生DNA,增强其自然属性,这将帮助我们突破产量障碍。
满足饥饿人群的高产农作物仅是一个开始,科学家希望CRISPR技术能够帮助摆脱转基因生物(GMOs)的“污名”。2016年,杜邦先锋农业科技公司宣称,最新培育一种新品种CRISPR基因编辑玉米,因为研究人员改变了它的基因,因此从技术上讲,它并不是转基因农作物。
转基因生物和基因编辑作物之间的区别非常简单,传统的转基因生物是通过植入外来DNA序列进入玉米基因,传递其特征或者属性至未来的有机生物。基因编辑比这种技术更加精确:它对本地基因组的特殊位置基因进行精准改变,经常破坏某些基因或者改变它们的位置,这些都不会引入外来DNA。
虽然转基因生物在消费者之间存在争议,但是杜邦先锋等公司能够更好地认识基因编辑食物。据悉,转基因生物在美国市场已存在几十年时间,科学家未探测到任何风险,尽管转基因生物的最大支持者承认,科学家仍不清楚所有的长期风险。
CRISPR技术编辑的农作物也是如此,当然,科学家将继续测试和评估这些农作物,从而确保不会出现预料之外的副作用,但是这项早期研究仍具有较大的发展前景。最终,CRISPR技术编辑的农作物很可能快速占据全球市场。
杜邦先锋农业科技公司希望到2020年将其“蜡质”基因编辑玉米投入美国市场,据悉,一种基因编辑蘑菇已绕过美国农业部的规定,它并不包含来自病毒或者细菌的外来DNA,并成为首个亮绿灯的CRISPR技术编辑生物体。瑞典现已宣布,将对CRISPR技术编辑农作物进行分类和调控,其方法不同于转基因生物,但是欧盟委员会尚未选定其立场。
5、CRISPR技术将根除地球最危险的害虫
像CRISPR的基因编辑技术可以直接对抗传染性疾病,但是一些研究人员决定通过消除其传播方式来降低疾病的蔓延扩散。美国加州大学里弗赛德分校科学家培育出一种蚊子,它们对于CRISPR技术产生的变化非常敏感,这将便于科学家前所未有地控制传递至后代的生物遗传特征。研究结果显示,通过改变眼睛、翅膀和角质膜发育的基因,最终培育出身体黄色、三眼、无翅蚊子。
通过打乱蚊子基因多个位置的目标基因,研究小组正在测试“基因驱动系统”,来继承传递这些抑制性特征。基因驱动是一种本质上确保基因特征能够继承的方式,通过削弱蚊子的飞行能力和视力,加州大学里弗赛德分校科学家希望大幅降低蚊子在人类传播危险传染病的能力,例如:登革热和黄热病。
其他研究人员通过阻碍蚊子繁殖能力试图消灭它们,2016年,伦敦帝国理工学院一组研究人员使用CRISPR技术来研究携带疟疾的雌蚊的繁殖方式,通过基因驱动系统影响雌性不育特征,使该特征更有可能遗传给后代。
但是干扰蚊子的数量可能会带来无法预料的结果,消灭一个物种,即使是一个看似没有太多生态价值的物种,也会破坏生态系统的微妙平衡。这可能产生灾难性的后果,例如:破坏食物链或者增大疟疾等疾病在完全不同物中之间的传播扩散。
CRISPR技术的未来
目前先进的科学技术表明,CRISPR技术不仅是一种作用极广泛的技术,也被证实具有非常高的精确性,并且可以安全使用。但是许多科技进展仅是刚刚开始,像CRISPR-Cas9这样的基因编辑技术将具有充足的潜力有待挖掘。
技术和伦理障碍是未来基因编辑技术发展必须正确面对的,我们需要种植转基因农作物提高产量、消除基因疾病、或者复活一些灭绝物种,但是我们正在前进的道路上。(生物谷Bioon.com)

elife:干细胞基因组揭示衰老的秘密

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2018年2月16日 讯 /基因宝jiyinbao.com/ –最近,来自HHMI的研究员Yukiko Yamashita等人发现果蝇的精元干细胞能够通过一种特殊的遗传策略在代际之间维持年轻的状态。一般来说果蝇基因组的的特定结构会随着年纪的增长而不断缩短,而对于一些生殖细胞来说,它们则能够修复基因组的这种缩短的趋势。相关结果发表在最近一期的《elife》杂志上。
在这项研究中,作者等人重点研究了核糖体DNA(rDNA)中的相关基因,这些基因携带编码合成核糖体的信息。
elife:干细胞基因组揭示衰老的秘密
与其它单独存在的基因不同,rDNA基因重复存在于基因组中的多个位点。以人类为例,rDNA基因存在于5条染色体上,每一个染色体上都有数百个拷贝。这种遗传重复使得细胞能够产生足够的合成核糖体的材料。
但这种重复是存在代价的。”随着细胞周期的不断进行以及代际的更替,这些重复的序列将会不断地丢失,最终在染色体上消失”。
这种现象与酵母的衰老之间存在相关性,但对于多细胞生物来说,rDNA与衰老之间的相关性并不清楚。作者等等人通过对果蝇睾丸中的干细胞中的rDNA基因进行检测。精元干细胞能够不断地分裂与分化,即在形成精子的同时产生自己的复制体。
在果蝇中,rDNA基因存在于X以及Y染色体上,与年轻的雄性果蝇相比,老年的雄性果蝇Y染色体上rDNA基因数量会明显下降。
此外,rDNA的数量下降的趋势会在代际之间不断地传递。例如,老年雄性果蝇(40天)会将其数量下降后的rDNA基因传递给自己的子代。那么子代果蝇携带的rDNA的拷贝数就会低于年轻父亲的子代。
不过,作者发现在很多情况下rDNA的丢失趋势会自我修复。”这一现象是我们此前没有预期到的”,作者说道。作者称rDNA自我修复的机制或许是精细胞能够在代际之间不断传递而不会退化的关键。不过,研究者们并不清楚这一现象会不会同样存在于雌性个体中。
尽管还需要更多的工作,作者称这一现象有可能同时存在于人体中,包括干细胞以及癌细胞在内。对于永生化细胞来说,他们或许具有相同的修复rDNA拷贝丢失的能力。(生物谷Bioon.com)

资讯出处:Clues to aging found in stem cells’ genomes

原始出处:Kevin L Lu et al. Transgenerational dynamics of rDNA copy number in Drosophila male germline stem cells, eLife (2018). DOI: 10.7554/eLife.32421 

国家食品药品监督管理总局发布《人表皮生长因子受体(EGFR)突变基因检测试剂(PCR法)注册技术审查指导原则》

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小编推荐会议2018先进体外诊断行业峰会
国家食品药品监督管理总局发布《人表皮生长因子受体(EGFR)突变基因检测试剂(PCR法)注册技术审查指导原则》
为加强医疗器械产品注册工作的监督和指导,进一步提高注册审查质量,国家食品药品监督管理总局组织制定了《人表皮生长因子受体(EGFR)突变基因检测试剂(PCR法)注册技术审查指导原则》《幽门螺杆菌抗原/抗体检测试剂注册技术审查指导原则》《抗人球蛋白检测试剂注册技术审查指导原则》《肠道病毒核酸检测试剂注册技术审查指导原则》,现予发布。

特此通告。

附件1
 
人表皮生长因子受体(EGFR)突变基因检测试剂(PCR法)注册技术审查指导原则

 
本指导原则旨在指导注册申请人对人表皮生长因子受体(Epidermal Growth Factor Receptor,以下简称为EGFR)突变基因检测试剂注册申报资料的准备及撰写,同时也为技术审评部门对注册申报资料的技术审评提供参考。

本指导原则是针对EGFR突变基因检测试剂的一般要求,申请人应依据产品的具体特性确定其中内容是否适用,若不适用,需具体阐述理由及相应的科学依据,并依据产品的具体特性对注册申报资料的内容进行充实和细化。

本指导原则是对申请人和审查人员的指导性文件,但不包括注册审批所涉及的行政事项,亦不作为法规强制执行,如果有能够满足相关法规要求的其他方法,也可以采用,但需要详细阐明理由,并对其科学合理性进行验证,提供详细的研究资料和验证资料,相关人员应在遵循相关法规的前提下使用本指导原则。

本指导原则是在现行法规和标准体系以及当前认知水平下制定的,随着法规和标准的不断完善,以及科学技术的不断发展,本指导原则相关内容也将适时进行调整。

一、范围

本指导原则所述EGFR突变基因检测试剂主要是指基于核酸聚合酶链式反应(PCR法),以EGFR突变基因为检测目标,体外定性检测细胞学样本、病理组织学样本、外周血样本或其他体液样本提取的核酸组分中的目标基因序列。

EGFR是原癌基因c-erbB1的表达产物,是表皮生长因子受体(HER)家族成员之一。HER家族由EGFR/HER1/erbB1、HER2/neu/erbB2、HER3/erbB3及HER4/erbB4四个分子构成,在细胞的生长、增殖和分化等生理过程中发挥重要的调节作用。

EGFR是一种跨膜酪氨酸激酶受体,该受体激酶域激活与癌细胞增殖、转移和凋亡等多种信号传导通路有关。肺腺癌患者EGFR基因敏感突变的亚裔人群阳性率要高于高加索人群。EGFR突变主要发生在胞内酪氨酸激酶(TK)区域的前四个外显子上(18~21),目前发现的TK区域突变有30多种。缺失突变主要发生在外显子19上,最常见的是del E746-A750,替代突变最常见的是发生在外显子21上的L858R,复制或插入突变发生在外显子20上。其中外显子20上的T790M替代突变为一代EGFR酪氨酸激酶抑制剂(Tyrosine Kinase Inhibitor,TKI)的耐药突变。此外,还有许多类型的突变临床意义尚不明确。EGFR作为癌症治疗的分子靶标受到普遍关注,并已陆续开发出了吉非替尼(Gefitinib)、厄洛替尼(Erlotinib)和埃克替尼(Icotinib)等TKI。
肿瘤组织样本仍是获取肿瘤基因相关信息的主要来源,但大部分晚期肺癌患者已失去手术机会或由于种种原因不能获取肿瘤组织样本。研究结果表明,实体肿瘤患者的外周血中存在来源于凋亡、坏死的肿瘤细胞的游离DNA。对晚期肺癌患者,在不能获取肺癌组织样本时,可以选择外周血样本进行EGFR突变基因检测;如可以获得病理组织时,建议以病理组织提取检测结果为优先考虑。当肿瘤组织难以获取时,外周血样本可以是EGFR突变基因检测方式的重要补充手段之一。

本指导原则相关技术要求主要基于荧光探针PCR方法的EGFR突变基因试剂进行评价,如基于荧光探针PCR原理的同类试剂不适用本指导原则部分相关技术要求,申请人应阐述不适用的理由并结合自身产品特性提出科学合理的评价方法,申请人可根据实际产品特性选择适合的方法或结合本指导原则补充需要的评价和验证。对于其他分子生物学检测技术,如适用,申请人可参考本指导原则部分相关技术要求进行性能评价。
本指导原则适用于进行首次注册申报和相关许可事项变更的产品。本指导原则不适用于EGFR基因拷贝数变化检测、核酸序列测定、免疫组化技术、荧光原位杂交法。

EGFR病理组织学样本和外周血样本检测中存在较大差异,在参考品及质控品设置、分析性能评估、临床评价要求、产品技术要求、产品说明书等多个方面均存在不同要求,为便于申请人对指导原则进行理解,故将产品预期用途用于组织学样本检测和预期用途用于外周血样本检测试剂申报要求进行分开说明。需要说明的是,申请人申报产品如同时包括外周血样本和组织学样本,对于相同部分,申请人可合并提交注册申报资料。如原注册产品预期用途中仅为组织样本类型,需增加外周血样本类型,考虑到外周血样本类型与组织样本类型中EGFR片段长度,样本中突变比例等差异,申请人除完成许可事项变更申报资料要求,还应提交扩增反应体系性能评价、外周血分析性能评价、外周血样本保存及处理、临床评价等研究资料。

申报试剂作为肿瘤个体化伴随检测试剂,主要用于人非小细胞肺癌(NSCLC)个体化治疗。如申请人将EGFR申报试剂运用于其他癌症类型的研究,申请人可参照本指导原则适用的研究体系,但应强调的是,肿瘤药物个体化检测试剂与治疗药物具有关联性,申请人需结合EGFR突变基因检测与治疗药物预期用途所限定的癌症类型进行联合评价研究。

二、注册申报资料要求

(一)综述资料

1.产品预期用途。描述产品的预期用途,与预期用途相关的临床背景情况。EGFR突变基因与不同人群之间的关联,不同药物对不同EGFR突变类型的患者治疗效果描述。如适应症的发生率、易感人群等,相关的临床或实验室诊断方法等。

2.产品描述。描述产品所采用的技术原理,主要原材料的来源及制备方法,主要生产工艺过程,质控品、校准品的制备方法情况。

3.有关生物安全性方面说明。由于体外诊断试剂中的主要原材料可能是由各种动物、病原体、人源的组织和体液等生物材料经处理或者添加某些物质制备而成,人源性材料须对有关传染病(HIV、HBV、HCV等)病原体检测予以说明,并提供相关的证明文件。其他动物源及微生物来源的材料,应当提供相应的说明文件,证明其在产品运输、使用过程中对使用者和环境是安全的,并对上述原材料所采用的灭活等试验方法予以说明。

4.有关产品主要研究结果的总结和评价。

5.其他。包括同类产品在国内外批准上市的情况。相关产品所采用的技术方法及临床应用情况,申请注册产品与国内外同类产品的异同等。对于新研制的体外诊断试剂产品,需要提供被测物与预期适用的临床适应症之间关系的文献资料。

(二)主要原材料的研究资料

此类产品的主要原材料应包括EGFR突变基因检测试剂的所有主要组成成分,如引物、探针、酶、反应缓冲液、提取成分(如包含)等。如为申请人自行研制的主要原材料,申请人应对EGFR目的基因序列确定、引物和探针选择、酶的选择和验证等实验过程予以详述;并提供对各主要原材料的性能研究资料,如:外观、纯度、蛋白浓度、功能性研究等。制备完成的原料成品应进行质量检验以确认其符合标准要求,整个生产工艺应稳定可控。如为申请人外购主要原材料,应详述每一原材料外购方来源,提交外购方出具的原材料性能指标及质量控制资料,并详述申请人对外购主要原材料的各指标质量要求以及确定该原材料作为本产品主要原材料的详细依据。

1.核酸分离/纯化组分(如有)的主要组成、原理介绍及相关的验证资料。

2.PCR组分的主要原料(包括引物、探针、各种酶及其他主要原料)的选择、制备、质量标准及实验研究资料,主要包括以下内容:

2.1脱氧三磷酸核苷(dNTP)
核酸的组成成分,包括:dATP、dUTP、dGTP、dCTP和dTTP;应提交对其纯度、浓度、保存稳定性等的验证资料。

2.2引物
应优化每一单一突变基因专用引物的相对浓度,避免多个核酸靶序列同时扩增时出现相互影响和竞争。引物设计时,应对反应体系中所有引物进行筛选,避免引物二聚体形成。为保证每一靶序列检测准确性,EGFR检测试剂中每一突变基因引物的浓度必须进行优化,应根据靶序列突变性质、C+G含量等确定每一突变基因引物的长度和浓度,且单一引物最适浓度还应考虑所有引物浓度之间的相互影响。由一定数量的碱基构成的特定序列,通常采用DNA合成仪人工合成,合成后经聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)或其他适宜方法纯化。需提供对引物的分子量、纯度、稳定性、功能性实验等的验证资料。如为外购,还应提供合成机构出具的合成产物的质检证明,如PAGE结果或高效液相色谱法(HPLC)分析图谱。应对引物结构进行对比,引物扩增区段不应有重复序列。

2.3探针
特定的带有示踪物(标记物)的已知核酸片段(寡聚核苷酸片段),能与互补核酸序列退火杂交,用于特定核酸序列的探测。合成后经PAGE或其他适宜方法纯化,在5′-端(和/或3′-端)进行标记,并经HPLC或其他适宜方法纯化,纯度应达到HPLC纯。应提供合成机构出具的合成产物质检证明,如HPLC分析图谱,应对探针的分子量、纯度及标记的荧光基团进行核实,并进行功能性试验验证。

2.4酶
DNA聚合酶,应具有DNA聚合酶活性,无核酸内切酶活性,具热稳定性,如:94℃保温1小时后仍保持50%活性。尿嘧啶DNA糖基化酶(UDG/UNG),具有水解尿嘧啶糖苷键的活性,无核酸外切酶及核酸内切酶活性。逆转录酶,具逆转录酶活性,无核酸内切酶活性。应对酶活性进行合理验证。

3.核酸类检测试剂的包装材料和耗材应无脱氧核糖核酸酶(DNase)和核糖核酸酶(RNase)污染。

4.企业内部参考品
企业内部参考品是保证产品性能稳定性以及检测值可溯源的重要构成之一。参考品研究应包括原料选择、制备过程、定值研究、评价指标、统计学分析等。申请人应对内部参考品的来源、基因序列设置等信息进行精确的实验验证,并提供参考品溯源过程的测量程序或参考方法的相关信息及详细的验证资料。申请人应根据产品性能验证实际情况自行设定内部参考品,阳性参考品应着重考虑EGFR突变基因型别要求,阴性参考品则主要涉及对分析特异性(交叉反应)的验证情况。如该类产品有国家标准品,在不低于国家参考品要求前提下,申请人可以结合实际情况设置合理的内部参考品。具体要求如下:

4.1组织样本参考品设置要求

4.1.1阳性参考品
阳性参考品中常见基因突变位点建议采用临床样本提取的DNA储备液或细胞系作为原料。其他突变位点可采用DNA储备液、细胞系或EGFR突变扩增产物模拟样本作为原料。如采用EGFR突变扩增产物作为阳性参考品,应尽可能模拟真实样本,需要对样本基质进行基质效应研究。
试剂盒(分型或不分型)所能覆盖的所有突变位点均应设置相应的阳性参考品,每个突变位点设置不同突变百分率梯度,其中至少应包括高浓度和低浓度阳性参考品。阳性参考品的突变形式及拷贝数需采用有效方法(如测序方法或数字化PCR等)进行确认,并明确接受标准。

4.1.2阴性参考品
可采用经确认无相应靶突变序列的DNA储存液。如野生型人基因组DNA,HER家族DNA等。

4.1.3检测限参考品
检测限参考品的原料要求参考阳性参考品,需包括所有的突变类型。在进行最低检测限性能评估时,应设置多个梯度,主要从扩增反应终体系总核酸浓度和突变序列所占百分率两个方面进行评价,建议采用95%(n≥20)的阳性检出率作为最低检测限确定的标准。
4.1.4精密度参考品
精密度参考品原料要求参考阳性参考品,需至少包括弱阳性、中或强阳性水平的精密度验证,中/强阳性精密度参考品以常见突变类型或理论上较难测得的突变序列为主;同时设置阴性参考品精密度验证。
4.2外周血样本参考品设置要求
4.2.1阳性参考品
阳性参考品中常见突变基因位点建议采用临床样本提取的DNA储备液或细胞系作为原料。考虑外周血中EGFR突变基因DNA含量较低,其他突变位点可以采用DNA储备液或细胞系或EGFR突变基因扩增产物模拟样本,样本基质应为人血浆或人工模拟样本,使用人血浆时,应提前确认人血浆中DNA背景浓度;使用人工模拟样本时,应尽可能模拟真实样本,并对模拟样本进行基质效应研究。
试剂盒(分型或不分型)所能覆盖的所有突变位点均应设置相应的阳性参考品,每个突变位点设置不同突变百分率梯度,其中需至少包括弱阳性参考品。阳性参考品的突变形式及拷贝数需采用有效方法(如测序方法或数字PCR等)进行确认,并明确接受标准。
4.2.2阴性参考品
可采用经确认无相应靶突变序列的DNA储存液。如野生型人基因组DNA,HER家族其他DNA等。
4.2.3检测限参考品
检测限参考品的原料要求参考阳性参考品,需包括所有的突变类型。在进行最低检测限性能评估时,应设置多个梯度,建议采用95%(n≥20)的阳性检出率作为最低检测限确定的标准。
4.2.4精密度参考品
精密度参考品原料要求参考阳性参考品,需至少包括弱阳性、中或强阳性水平的精密度验证,中/强阳性精密度参考品以常见突变类型或理论上较难测得的突变序列为主,同时设置阴性参考品精密度验证。
5.试剂盒内对照品(质控品)
试剂盒的质控体系通过设置各种试剂盒对照品来实现,质控体系需考虑对样本核酸分离/纯化、配液及加样、试剂及仪器性能、扩增反应抑制物(管内抑制)、交叉污染、靶核酸降解等因素可能造成的假阴性或假阳性结果进行合理的质量控制。对照品可采用质粒、假病毒或临床样本的核酸提取液等进行配置。申报资料应对试剂盒对照品有关原料选择、制备、定值过程等试验资料详细说明。申请人应视申报产品具体情况设置合理的试剂盒对照品(质控品),试剂盒质控体系主要考虑以下几方面要求:
5.1阳性对照品(质控品)
申请人应对各阳性对照品(质控品)的Ct值提出明确的范围要求。如样本反应管内可以覆盖多种突变序列的检测(分型或不分型),相应的阳性对照管应选择较常见突变序列或理论上较难测得的突变序列作为阳性对照。
5.2阴性对照
阴性对照可以是含有野生型核酸序列的核酸溶液,也可以是空白对照,对交叉污染导致的假阳性结果进行质控。阴性对照品应参与样本核酸的平行提取。
5.3内对照(内标)
内对照(内标)可以对管内抑制导致的假阴性结果进行质量控制,申请人应对内对照(内标)的引物、探针和模板浓度做精确验证,既要保证内标荧光通道呈明显的阳性曲线又要尽量降低对靶基因检测造成的抑制。
(三)主要生产工艺及反应体系的研究资料
生产工艺及反应体系的研究资料应能对反应体系涉及到的基本内容,如:临床样本用量、试剂用量、反应条件、质控体系设置、阈值循环数(Ct)值或临界值确定等,提供确切的依据,配制工作液的各种原材料及其配比应符合要求,原材料应混合均匀,配制过程应对pH、电导率、离子浓度等关键参数进行有效控制。主要包括以下内容:
1.主要生产工艺介绍,可以图表方式表示。
2.反应原理介绍。
3.基因位点选择、方法学特性介绍。
4.确定最佳PCR反应体系的研究资料,包括酶浓度、引物/探针浓度、dNTP浓度、阳离子浓度等。
5.确定PCR反应各阶段温度、时间及循环数的研究资料。如反应体系相同,多个突变基因在相同反应条件下核酸扩增效率是否存在差别。
6.对于基线阈值(threshold)和阈值循环数(Ct)确定的研究资料。应明确相同反应条件下,多个基因类型Ct是否相同。
7.不同适用机型的反应条件如果有差异应分别详述。
8.如申报产品包含核酸分离/纯化试剂,应提交对核酸分离/纯化过程进行工艺优化的研究资料。
(四)分析性能评估资料
分析性能评估是反映产品主要原材料选择、生产工艺及反应体系等多方面因素设置是否合理的客观评价指标。检测试剂性能的研究方案应结合产品的反应原理、临床用途、使用条件等综合因素进行设计。性能研究应涵盖产品研制阶段对试剂盒进行的所有性能验证的研究资料,包括具体研究方法、内控标准、实验数据、统计分析等详细资料。
1.病理组织学样本类型评价要求
1.1最低检测限
病理组织学样本类型最低检测限研究应包括扩增反应终体系中的突变序列百分率和申报产品反应体系中总核酸浓度两个因素。
对于常见突变基因类型建议采用EGFR突变型的非小细胞肺癌(NSCLC)福尔马林固定石蜡包埋组织(FFPE)和EGFR野生型的NSCLC FFPE样本或细胞系制备DNA存储液,对于罕见突变基因类型,建议采用DNA储备液、细胞系或质粒与EGFR野生型NSCLC FFPE样本制备DNA存储液。
EGFR突变基因类型不同比例混合应注意的事项:每种突变基因类型样本储存液按照不同突变序列所占比例进行混合,结合PCR方法检测灵敏度及病理组织学样本类型,此处主要针对EGFR突变基因类型低比例情况进行配比,如从10%或8%起始按不同比例混合。至少应包括目标检测限和检测限上下至少各2个梯度比例范围的研究资料,对于按不同比例混合后的不同样本,建议采用数字化PCR或高通量测序法等方法检测不同样本的实际混合比例,并以实际混合比例作为EGFR突变基因的最低检测限进行后续研究。同时,在EGFR突变基因不同比例研究过程中应设置EGFR野生型样本作为空白对照。
确定反应体系总样本加样量以及反应体系中需要的DNA总量,申请人需说明每uL的DNA加样量和总DNA浓度确定方法。在进行混合稀释时,使用的FFPE样本应与原混合配置样本类型相同。建议申请人设计一个显著高于反应体系最高DNA加样量的DNA存储浓度。在实际的EGFR不同突变比例下,进行不同梯度DNA浓度的检测,不同DNA浓度各检测至少3次,不同梯度DNA浓度范围应涵盖申报产品反应体系中设定的最高DNA浓度和最低DNA浓度。待确定组织中最低检测限后,在组织样本最低检测限水平附近再额外检测部分接近最低检测限的样本,确认最低检测限DNA浓度。
1.1.1如申报产品适用不同的核酸提取方法,每种核酸提取方法应配套检测试剂进行各突变基因类型最低检测限验证。
1.1.2如申报产品适用不同适用机型,每种适用机型应配套检测试剂进行各突变基因类型最低检测限验证。
1.1.3病理组织切片的提取方法应与说明书一致,如申报产品适用于多种病理组织切片制作方法,最低检测限应对每种病理组织切片制作方法进行验证。
1.2分析特异性
1.2.1交叉反应
该类产品主要与肺部肿瘤存在较强关联性,申请人在设计交叉反应研究时应将此点纳入考虑。 
1.2.1.1申请人应考虑与靶序列的核酸序列相近或具有同源性、易引起交叉反应的野生型或其他突变类型序列的交叉反应。建议交叉反应验证考虑以下因素:EGFR基因不同序列;HER家族不同基因;不同浓度的野生型人DNA样本、非人类基因组基因、肺部相关感染微生物等。
1.2.1.2对于可能产生交叉反应的病原体,需在有临床意义相关浓度下进行检测,细菌浓度水平建议至少106 cfu/mL,病毒浓度水平建议至少105 pfu/mL。需明确进行交叉反应的病原体类型及滴度。人野生型DNA至少包含100ng/μL野生型核酸样本,应提供所有用于交叉反应验证的突变或野生型序列来源、序列确认和浓度选择等试验资料。
1.2.2干扰物质
1.2.2.1申请人应根据试剂盒所采用的样本类型确定潜在的干扰物质,如:常见治疗药物,病理组织处理过程及样本穿刺过程的缓冲液、处理液等。
1.2.2.2用于干扰试验的样本,建议选择医学相关水平的干扰物质浓度,至少对EGFR突变基因弱阳性样本进行验证。
1.2.3有关分析特异性的信息应在产品说明书的【产品性能指标】项中有所体现。
1.3精密度
申请人应对每项精密度指标的评价标准做出合理要求。具体实验方法可以参考国际或国内有关体外诊断产品性能评估的文件进行。针对本类产品的精密度评价主要包括以下要求:
1.3.1对可能影响检测精密度的主要变量进行验证,除申报试剂(包括核酸分离/纯化组分)本身的影响外,还应对PCR分析仪、操作者、地点等要素进行相关的验证。
1.3.2合理的精密度评价周期,对批内/批间、日内/日间以及不同操作者之间的精密度进行综合评价。如有条件,申请人应选择不同的实验室进行重复实验以对室间精密度进行评价。
1.3.3用于精密度评价的样本应考虑部分EGFR常见突变基因类型的临床样本、阳性精密度参考品、阴性精密度参考品等。
1.4阳性/阴性参考品符合率
各水平、各突变位点的阳性参考品均应按要求检出阳性,考虑到浓度梯度的不同,应对各水平阳性参考品设置相应Ct值的限制;阴性参考品在各个引物探针组合的检测条件下均应检出为阴性;如有野生型参考品的设置,在其相应的引物探针组合下检测应为阳性。
1.5样本的稳定性
1.5.1样本提取前核酸序列的稳定性
对于经福尔马林固定石蜡包埋组织切片样本,申请人应对组织样本保存温度,保存年限进行限定。建议明确组织切片样本的规范采集标准,验证不同时间段保存的组织样本对检测结果的影响。
对于新鲜冰冻切片样本,应限定新鲜冰冻切片样本检测时限,明确新鲜冰冻切片的切片要求。
1.5.2样本核酸提取评价要求
申请人需设置评价方案(如:对同一NSCLC FFPE组织样本中段部分平行切去10份切片样本等)和评价指标,评价样本核酸提取过程的重复性。
样本核酸的分离/纯化主要有以下目的:富集靶核酸浓度、保证靶核酸序列的完整性、增加PCR模板溶液均一性、去除PCR抑制物,样本核酸分离/纯化是决定后续核酸扩增过程成败的要素之一。石蜡包埋组织样本在福尔马林固定过程中,会使样品中的核酸与核酸之间、核酸与蛋白之间发生交联。由于不同组织的蛋白种类和含量存在差异,不同组织核酸提取试剂的效率可能也有所不同。因此,无论申报产品是否含有核酸分离/纯化的组分,申请人都应对核酸分离/纯化环节做充分的验证。除最大量分离出目的核酸外,还应有相应的纯化步骤,尽可能去除PCR抑制物。常见的核酸分离纯化方法均有其优势和不足,申请人应结合申报产品的特性,合理选择核酸分离/纯化试剂,并提供详细的验证资料。
1.5.3样本提取后核酸序列的稳定性
应检测核酸的含量,设置反应体系需要的核酸含量上限和下限。如反应体系中起始DNA浓度过高,可能导致反应体系发生非特异性扩增,产生假阳性结果。如反应体系中起始DNA浓度过低,可能导致反应体系无靶序列扩增反应,产生假阴性结果。采用紫外-可见分光光度计对DNA浓度进行定量,通过260 nm/280 nm处的吸光度比值(OD260/OD280)或其他方法评价其纯度。设置反应体系所需初始DNA含量范围,如单位体积DNA浓度超过所需浓度上限或下限,应提供相应的改进措施。同时,应对核酸提取物的保存时间,保存温度进行验证。并评价冻融次数、储存条件等对样本提取后核酸序列稳定性的影响。
1.5.4样本完整性
在样本提取前、提取过程、提取后以及在储存期间,核酸会发生不同程度地降解。为使降解降低到最低程度(提取前或提取后),应避免样品的多次冷冻/融化。必要时,申请人应评价提取前、提取后的冻融次数、储存条件等因素。在长时间储存后,应在使用前评价核酸的完整性。比较检测结果与储存前检测结果的一致性,如采用琼脂糖凝胶电泳或者内参基因PCR检测等方法。
2.外周血类型评价要求
2.1最低检测限
EGFR在外周血中含量较低且片段较短,易于降解。在评价该部分最低检测限时,建议将拟定量的DNA储备液、细胞系或EGFR突变扩增产物放入确定体积的血浆中,然后逐步稀释,每个稀释浓度重复检测3次,待确定外周血中最低检测限后,在外周血最低检测限水平附近再额外检测部分接近最低检测限的样本,确认最低检测限DNA浓度。申请人可设置一个基础浓度范围,如从50pg/L浓度进行稀释,至少包括目标检测限和检测限上下至少各2个梯度比例范围的研究资料,应对本试剂可检测的所有基因型别按照上述方法验证最低检测限。申请人同时需说明总DNA浓度的确定方法。
2.1.1如申报产品适用不同的核酸提取方法,每种核酸提取方法应配套检测试剂进行各突变基因类型最低检测限验证。
2.1.2如申报产品适用不同适用机型,每种适用机型应配套检测试剂进行各突变基因类型最低检测限验证。
2.1.3如申报产品适用不同外周血采血管、采集方法或保存方法,每种外周血采集方法或保存方法应配套检测试剂进行各突变基因类型最低检测限验证。
2.2分析特异性
2.2.1交叉反应
该类产品主要与肺部肿瘤存在较强关联性,申请人在设计交叉反应研究时应将此点纳入考虑。
2.2.1.1申请人应考虑与靶序列的核酸序列相近或具有同源性、易引起交叉反应的野生型或其他突变类型序列的交叉反应。建议交叉反应验证考虑以下因素:EGFR基因不同序列;HER家族不同基因等;不同浓度的野生型人DNA样本、非人类基因组基因等。
2.2.1.2对于可能产生交叉反应的病原体,需在有临床意义相关浓度下进行检测,细菌浓度水平建议至少106 cfu/mL,病毒浓度水平建议至少105 pfu/mL。需明确进行交叉反应的病原体类型及滴度。人野生型DNA至少包含100ng/μL野生型核酸样本,应提供所有用于交叉反应验证的突变或野生型序列来源、序列确认和浓度选择等试验资料。
2.2.2干扰物质
2.2.2.1申请人应根据试剂盒所采用的样本类型,确定潜在的干扰物质,如:外周血中干扰成分、人类DNA、样本采集管及保存管中活性成分、常见治疗药物等。
2.2.2.2用于干扰试验的样本,建议选择医学相关水平的干扰物质浓度,至少对EGFR突变基因弱阳性样本进行验证。
2.2.3有关分析特异性的信息应在产品说明书的【产品性能指标】项中有所体现。
2.3精密度
申请人应对每项精密度指标的评价标准做出合理要求。具体实验方法可以参考国际或国内有关体外诊断产品性能评估的文件进行。针对本类产品的精密度评价主要包括以下要求:
2.3.1对可能影响检测精密度的主要变量进行验证,除申报试剂(包括核酸分离/纯化组分)本身的影响外,还应对PCR分析仪、操作者、地点等要素进行相关的验证。
2.3.2合理的精密度评价周期,对批内/批间、日内/日间以及不同操作者之间的精密度进行综合评价。如有条件,申请人应选择不同的实验室进行重复实验以对室间精密度进行评价。
2.3.3用于精密度评价的样本应考虑血浆基质的部分EGFR常见突变基因类型的样本、阳性精密度参考品、阴性精密度参考品等。
2.4阳性/阴性参考品符合率
各水平、各突变位点的阳性参考品均应按要求检出阳性,考虑到浓度梯度的不同,应对各水平阳性参考品设置相应Ct值的限制;阴性参考品在各个引物探针组合的检测条件下均应检出为阴性;在其相应的引物探针组合下检测应为阳性。
2.5样本的稳定性
2.5.1样本提取前核酸序列的稳定性
外周血采集后,应对外周血存放条件、存放时限及温度设置等进行验证,包括采用抗核酸降解或防细胞裂解采血管的要求。采样所用的防腐剂、抗凝剂、保护剂及相关试剂材料不应对核酸扩增及检测过程造成干扰。申请人还需对抗凝剂、防腐剂、保护剂等成分进行验证。
对于外周血样本,因晚期肺癌患者外周血样本中EGFR含量相对较少,基因片段较短,半衰期短。建议明确最少的外周血提取总量,必要时可以增加外周血提取总量,从而增大外周血中EGFR基因片段被提取的机率。同时,在核酸提取过程中应尽量减少核酸损耗和降解。申请人应对外周血样本保存时间及温度,离心参数设置等进行验证。
外周血样本除满足上述要求外,还应注意全血中血浆和血清中均能分离出循环游离DNA(cfDNA,cell free DNA),但通过和同源性的血清样本比较,血浆中cfDNA有更高的检出率。血浆cfDNA通常片段较短,且在血液中浓度非常低。抽血后延迟血浆分离会导致血细胞裂解,释放出基因组DNA(gDNA)至血浆中,大量增加的gDNA会稀释肿瘤来源的cfDNA,使得突变难以检出。因此在标本的采集、运输及储存过程中,防止游离DNA的降解是首要考虑的因素。其次,也应防止血液中白细胞的裂解,避免因野生型DNA的增加导致cfDNA中的EGFR突变基因无法检测。
因cfDNA含量低,为提高EGFR突变基因检出率,在临床允许的情况下推荐增加血浆用量,为采集到最佳血浆标本用于后续提取游离DNA进行EGFR突变基因检测,推荐在采血管中加入保护剂,如:游离DNA保护剂及防细胞裂解保护剂等。全血采集后建议尽快离心,分离出不含细胞成分的血浆。
2.5.2核酸提取评价要求
样本核酸的分离/纯化主要有以下目的:富集靶核酸浓度、保证靶核酸序列的完整性、增加PCR模板溶液均一性、去除PCR抑制物。样本核酸分离/纯化是决定后续核酸扩增过程成败的要素之一。一般而言,相对于单一靶序列的检测,多基因序列检测对样本核酸的浓度和质量更为敏感,核酸提取步骤对于成功获得结果至关重要。应确保具有满足检测反应体系数量和质量的核酸用于检测。不同提取方法产出的核酸的浓度和质量不同(如:分子量、纯度、单链/双链、pH值变化)。如有多种不同的提取方法和样品基质被推荐用于检测,应确保同一反应体系中不同基因片段和对照品的提取效率相近。因此,无论申报产品是否含有核酸分离/纯化的组分,申请人都应对核酸分离/纯化环节做充分的验证。除最大量分离出目的核酸外,还应有相应的纯化步骤,尽可能去除PCR抑制物。常见的核酸分离纯化均有其优势和不足,申请人应结合申报产品的特性,合理选择核酸分离/纯化试剂,并提供详细的验证资料。
2.5.3样本提取后核酸序列的稳定性
应检测核酸的含量,设置反应体系所需初始DNA含量范围,如单位体积DNA浓度低于所需浓度,应提供相应的改进措施。通过荧光染料法或其他方法评价其纯度。同时,应对核酸提取物的保存时间和保存温度进行验证。
2.5.4样本完整性
在样本提取前、提取过程、提取后以及在储存期间,核酸会发生不同程度地降解。为使降解降低到最低程度(提取前或提取后),应避免样品的多次冷冻/融化。必要时,申请人应评价提取前、提取后冻融次数、储存条件等因素。在长时间储存后,应在使用前评价核酸的完整性。比较检测结果与储存前检测结果的一致性,如采用琼脂糖凝胶电泳或者内参基因PCR检测等方法。
(五)阳性判断值确定资料
在设定申报试剂检测结果cut-off值确定依据时,应包括cut-off值研究方案、设定评价标准、研究过程以及研究原始数据等。方案应考虑不同影响检测结果的因素,如人群流行病学信息、疾病类型等。应列举cut-off值计算过程中采用的所有统计学方法。如果试剂存在灰区,应解释说明如何确定灰区范围。明确临界值在不同的样本类型是否有差异。应在独立样本人群中对研究拟确定的cut-off值进行充分验证。
(六)稳定性研究资料
稳定性研究资料主要涉及申报试剂的稳定性。主要包括效期稳定性(有效期)、开瓶稳定性、复溶稳定性、机载稳定性(如适用)、运输稳定性及冻融次数限制等研究,申请人可根据实际需要选择合理的稳定性研究方案。稳定性研究资料应包括研究方法的确定依据、具体的实施方案、详细的研究数据以及结论。对于效期稳定性研究,应提供至少三批样品在实际储存条件下保存至成品有效期后的研究资料。
(七)临床评价资料
申请人应在符合要求的临床机构,在满足临床试验最低样本量要求的前提下,根据产品临床预期用途、相关疾病的流行率和统计学要求,制定能够证明其临床性能的临床试验方案,同时最大限度地控制试验误差,提高试验质量并对试验结果进行科学合理的分析。
1.临床试验方案
临床试验实施前,研究人员应从流行病学、统计学、临床医学、检验医学等多方面考虑,设计科学合理的临床研究方案。各临床研究机构的方案设置应基本一致,且保证在整个临床试验过程中遵循预定的方案实施,不可随意改动。整个试验过程应在临床研究机构的实验室内并由本实验室的技术人员操作完成,申报机构的技术人员除进行必要的技术指导外,不得随意干涉实验进程,尤其是数据收集过程。
方案中临床样本信息应明确以下信息:采集时间要求、标本类型要求、采样质量的要求,该类要求应与产品说明书中规定的要求一致,如产品说明书中未列明,应在临床方案中进行列明。 
试验方案中应确定严格的病例纳入/排除标准,任何已经入选的病例在被排除出临床研究时都应记录在案并明确说明原因。在试验操作过程中和判定试验结果时应采用盲法以保证试验结果的客观性。各研究机构选用的参比试剂应完全一致,以便进行合理的统计学分析。临床方案中还应明确复核试剂及方法。另外,考核试剂适用的样本类型、可检测的突变基因类型不应超越参比试剂的相应检测范围,若此种情况发生,则应选择其他合理参比方法对额外的样本类型和突变基因类型进行验证。
2.临床试验必须符合赫尔辛基宣言的伦理学准则,必须获得临床试验机构伦理委员会的同意。研究者应考虑临床试验用样本的获得或试验结果对受试者的风险性,应提交伦理委员会的审查意见及受试者的知情同意书。对于例外情况,如客观上不可能获得受试者的知情同意或该临床试验对受试者几乎没有风险,可经伦理委员会审查和批准后免于受试者的知情同意。
3.临床研究机构的选择
建议申请人在选择临床机构时,应在国内不同区域选择临床机构,尽量使各机构的临床样本有一定的区域代表性;临床研究机构进行EGFR突变基因检测应建立PCR标准实验室,并建立实验室质量管理体系以确保检测结果的准确性。PCR实验室技术人员应接受过PCR上岗培训,且技能熟练。操作人员必须是接受过良好培训的技术人员,实验操作人员应有足够的时间熟悉检测系统的各环节(仪器、试剂、质控及操作程序等),熟悉评价方案。在整个实验中,考核试剂和参比方法都应处于有效的质量控制下,最大限度保证试验数据的准确性及可重复性。
4.考核试剂适用样本类型设置要求
科学研究表明,NSCLC病理组织样本与外周血样本EGFR突变基因阳性检出率存在差异,且在EGFR-TKIs药物临床研究中两类样本类型的EGFR-TKIs药效学评价方式也存在差异。因此,本部分对病理组织样本类型临床研究要求与外周血样本类型临床研究要求分别进行说明,其中病理组织样本总临床样本例数不少于1000例,包含4.1项中一致性评价临床例数要求与5项中EGFR突变基因个体化治疗相关临床例数要求。外周血样本总临床样本例数不少于1000例,包含4.2项中一致性评价临床例数要求与5项中EGFR突变基因个体化治疗相关临床例数要求。
4.1 NSCLC病理组织样本类型具体要求
4.1.1对比方法选择
4.1.1.1如申报试剂已有同类上市产品,其临床研究可以选择已批准上市、临床普遍认为质量较好的同类产品作为对比试剂,同时应充分了解产品方法学、临床预期用途、主要性能指标、阳性判断值、突变基因位点选择等,以便对试验结果进行科学分析。采用拟申报产品(以下称考核试剂)与之进行对比试验研究,至少证明本品与已上市产品等效。对比已上市同类试剂应具有相同的突变位点且对比试剂检测结果应可以区分每个突变型别,以确保考核试剂与对比试剂具有明确可比性。
4.1.1.2如选择核酸序列测定方法作为此类试剂临床试验研究的对比方法,验证考核试剂检测结果与核酸序列测定(测序)结果之间的一致性情况,临床研究报告中应对选用的测序方法作详细介绍。
申请人应提供以下关于测序部分的详细试验资料,并经临床试验机构签章确认。
4.1.1.2.1测序方法原理、测序仪型号、测序试剂及消耗品的相关信息。
4.1.1.2.2测序方法所用引物相关信息,如基因区段选择、分子量、纯度、功能性实验等资料。引物设计应能区分所有基因型但需避开考核试剂扩增的靶核酸区段。
4.1.1.2.3应对所选测序方法的分析性能进行合理验证,尤其是最低检测限的确认,建议将所选测序方法与申报试剂的相关性能进行适当比对分析。
4.1.1.2.4测序方法应建立合理的阳性质控品和阴性质控品对临床样本的检测结果进行质量控制。
4.1.1.2.5应选择有代表性的样本测序图谱及结果分析资料。
4.1.2病例选择
临床试验应以非小细胞肺癌肿瘤患者为主要研究对象,其中应涵盖考核试剂所声称的所有基因型且每种突变型别应有一定量的阳性病例。对于阴性病例的选择,也应考虑到交叉反应验证的需要,从临床角度考察其分析特异性。若产品适用于多种样本类型,则应对所有样本类型均进行临床验证。具体要求如下:
4.1.2.1临床样本类型以肺腺癌为主,还应包括一定数量的其他类型肺癌及肺部肿瘤初治/复发人群等。
4.1.2.2如申报试剂样本类型适用于冰冻新鲜样本,应完成不少于200例冰冻新鲜样本。
 
4.2外周血样本类型具体要求
4.2.1对比方法学选择
4.2.1.1如申报试剂已有同类上市产品,其临床研究可以选择已批准上市、临床普遍认为质量较好的同类产品作为对比试剂,同时应充分了解产品方法学、临床预期用途、主要性能指标、阳性判断值、突变基因位点选择等,以便对试验结果进行科学分析。采用考核试剂与之进行对比试验研究,证明本品与已上市产品等效。对比已上市同类试剂应具有相同的突变位点且对比试剂检测结果应可以区分不同突变型别,以确保考核试剂与对比试剂具有明确可比性。
4.2.1.2如选择核酸序列测定方法作为此类试剂临床试验研究的对比方法,验证考核试剂检测结果与核酸序列测定(测序)结果之间的一致性情况,临床研究报告中应对选用的测序方法作详细介绍。
4.2.1.3因外周血中EGFR突变基因片段较短、含量较低,在外周血检测EGFR突变基因片段中可选择高通量核酸序列测定方法或其他灵敏度较高的检测方法作为此类试剂临床试验研究的对比方法,验证考核试剂检测结果与核酸序列测定(测序)结果之间的一致性情况,临床研究报告中应对选用的测序方法作详细介绍。
申请人应提供以下关于测序部分的详细试验资料,并经临床试验机构签章确认。
4.2.1.3.1测序方法原理、测序仪型号、测序试剂及消耗品的相关信息。
4.2.1.3.2测序文库构建组分的主要组成、原理介绍。
4.2.1.3.3数据库(参考序列)类型、数据库的溯源信息、完整性等信息。
4.2.1.3.4生物信息学分析软件、数据存储中心、异常情况处置方案等信息。
4.2.1.3.5测序方法所用引物、探针、接头、连接酶、聚合酶、逆转录酶及限制性内切酶相关信息,如序列选择,分子量、纯度、保存稳定性、功能性实验及所有酶的酶活性等资料。引物设计应能区分所有基因型但需避开考核试剂扩增的靶核酸区段。
4.2.1.3.6应对所选测序方法的分析性能进行合理验证,尤其是最低检测限的确认,建议将所选测序方法与申报试剂的相关性能进行适当比对分析。
4.2.1.3.7测序方法应建立合理的阳性质控品和阴性质控品对临床样本的检测结果进行质量控制。
4.2.1.3.8应选择有代表性的样本测序数据和注释文件资料。
4.2.2病例选择
临床试验应以非小细胞肺癌肿瘤患者为主要研究对象,其中应涵盖考核试剂所声称的所有基因型且每种突变型别均应有一定量的阳性病例。对于阴性病例的选择,也应考虑到交叉反应验证的需要,从临床角度考察其分析特异性。具体要求如下:
4.2.2.1临床样本类型以肺腺癌为主,还应包括一定数量的其他类型肺癌及肺部肿瘤初治/复发人群等。
4.2.2.2临床样本类型比对方式
应包括至少200例肿瘤患者同源性外周血样本和组织学样本对比临床研究资料。
4.2.2.3如考核试剂检测系统适用不同类型外周血保存方法,建议每种外周血保存方法应配合申报检测系统,完成不少于200例同源性临床对比研究。
5.EGFR突变基因个体化治疗相关临床研究要求
依据EGFR-TKI靶向治疗临床需求,申请人除在完成与同类产品一致性临床研究外,还需提供EGFR突变基因检测试剂盒与相关肿瘤药物关联临床研究资料,表明考核试剂与特定肿瘤药物伴随使用可以使患者临床获益的客观证据。主要考虑以下几种情况:
5.1考核试剂应满足临床需求,申请人可采用基于特定药物研究观察终点的前瞻性队列或回顾性队列临床研究,或其他临床研究方法。采用其他临床研究方法时,临床研究方案应考虑包括该产品预期目标人群,如经过特定肿瘤药物治疗的患者人群。同时,为保证其他临床研究效能,应考虑选用已联合特定肿瘤药物临床研究的体外诊断试剂作为全部或部分考核试剂检测结果的对比方法。
随着肿瘤个体化药物研究持续深入,基于肿瘤患者直接临床获益证据,EGFR部分突变基因位点(如耐药突变基因位点)可能被赋予新的临床意义。申请人可采用基于新上市药物研究观察终点的前瞻性队列或回顾性队列临床研究,或其他临床研究方法。采用其他临床研究方法时,临床研究方案应考虑包括该产品预期目标人群,如经过新上市肿瘤药物治疗的患者人群。同时,为保证其他临床研究效能,应考虑选用已联合新上市肿瘤药物临床研究的体外诊断试剂作为全部或部分考核试剂检测结果的对比方法。
5.2考核试剂部分突变基因类型在中国境内若属于首次申报,因EGFR突变基因在不同种族中人群易感性不同,申请人应考虑EGFR突变基因可能在不同人群中的差异。在注册申报时,应提供突变类别在中国人群中的突变比例等临床评价资料。
5.3 EGFR突变基因个体化治疗相关临床研究的临床样本量受研究疾病、研究目的和研究终点的影响。样本量大小的估计应根据治疗作用大小的预期、变异程度的预估、统计分析方法等来确定。5.EGFR突变基因个体化治疗相关临床研究要求中样本量统计方法如与(七)临床评价资料其他部分临床样本量统计方法存在区别,申请人需合理选择该项样本量的计算方法。
因与EGFR突变基因检测试剂盒联合使用的不同药物临床研究疗效存在差异,该部分EGFR突变基因检测试剂临床评价指标设置需主要依据药物临床部分评价指标进行联合设置。应明确抗肿瘤药物临床试验终点。如:总生存期(Overall Survival,OS)、基于肿瘤测量的终点如无病生存期(DFS)、客观缓解率(ORR)、疾病进展时间(TTP)、无进展生存期(PFS)和治疗失败时间(TTF)等,或基于症状评价的终点等。在该部分研究中,申请人应提交患者相关临床诊疗信息如治疗前/后的肿瘤生物学标志物、CT或PET-CT等影像检查结果,并汇总分析相关药物治疗非小细胞肺癌患者前后的临床效果。
5.4考核试剂适用样本类型如包括组织学样本或/和外周血样本。组织学样本与外周血样本需分别进行相关临床研究,依据考核试剂不同样本类型预期用途,该部分临床试验要求原则可参照5.1项要求执行。
6.统计学分析
在采用对比实验进行一致性研究时,临床试验结果的统计应选择合适的统计方法,如检测结果一致性分析、阴性/阳性符合率、阳性预测值、阴性预测值、kappa检验等,统计分析应可以证明不同方法的检测结果有无明显统计学差异。在临床研究方案中应明确统计检验假设,设置a值及P值假设条件,即评价考核试剂与参比试剂是否等效的标准。 
建议采用四格表对考核试剂和对比方法学统计分析。统计每个突变类别阳性符合率和在所有阳性病例中所占比例。对本次临床研究中人群基本特征进行分析,例如:年龄,性别,疾病类型等建议进行统计分析,如表1
表1 人群基本特征统计表
7.临床试验总结报告撰写
根据《体外诊断试剂临床试验技术指导原则》(国家食品药品监督管理总局通告2014年第16号)的要求,临床试验报告应该对试验的整体设计及各个关键点给予清晰、完整的阐述,应该对整个临床试验实施过程、结果分析、结论等进行条理分明的描述,并应包括必要的基础数据和统计分析方法。建议在临床总结报告中对以下内容进行详述。
7.1临床试验总体设计及方案描述
7.1.1临床试验的整体管理情况、临床研究机构选择、临床主要研究人员简介等基本情况介绍。
7.1.2病例纳入/排除标准、不同年龄段人群的预期选择例数及标准。
7.1.3样本类型,样本的收集、处理及保存等。
7.1.4统计学方法、统计软件、评价统计结果的标准。
7.2具体的临床试验情况
7.2.1临床研究所用产品的名称、批号、有效期及所用机型等信息,以及对比试验产品的注册情况。
7.2.2对各研究机构的病例数、年龄分布情况进行综合分析,建议以列表或图示方式给出具体例数及百分比。
7.2.3质量控制,试验人员培训、仪器日常维护、质控品运行情况,对检测精密度、质控品测量值的抽查结果评估。
7.2.4具体试验过程,样本检测、数据收集、样本保存、结果不一致样本的校验等。
7.3统计学分析
7.3.1数据预处理、差异数据的重新检测或第三方验证是否纳入最终数据统计、对异常值或缺失值的处理、研究过程是否涉及对方案的修改等。
7.3.2不同方法学之间不同突变基因型别的阳性符合率、阴性符合率、总体符合率。
7.3.3统计分析应可以证明不同方法的检测结果有无明显统计学差异。在临床研究方案中应明确统计检验假设,设置a值及P值假设条件,即评价考核试剂与参比试剂是否等效的标准。  
 
对不同样本类型以及不同年龄段人群的检测结果可能存在一定差异,故建议对不同样本类型及不同年龄段人群分别进行统计分析,以对考核试剂的临床性能进行综合分析。
7.4讨论和结论
对总体结果进行总结性描述并简要分析试验结果,对本次临床研究有无特别说明,最后得出临床试验结论。
(八)产品技术要求
应符合《医疗器械产品技术要求编写指导原则》(国家食品药品监督管理总局通告2014年第9号)要求,明确产品各项性能评价要求以及试验方法,将申报产品的主要原材料、生产工艺及半成品检定等内容作为附录附于产品技术要求正文后。附录中应将待测靶基因的基因位点,引物/探针设计及来源,参考品设置、来源及验证情况,各种酶的来源、特性及验证等重点内容予以明确。
1.病理组织样本类型EGFR突变基因检测试剂的产品技术要求应主要包括以下性能指标:物理性状、试剂盒内阴/阳性对照品(质控品)的Ct值要求(包括内标)、阴/阳性参考品符合率、精密度、最低检测限等。
2.外周血样本类型EGFR突变基因检测试剂的产品技术要求应主要包括以下性能指标:试剂盒内阴/阳性对照品(质控品)的Ct值要求(包括内标)、阴/阳性参考品符合率、精密度、最低检测限等。
如果申报试剂有相应的国家/行业标准发布,则企业标准的产品技术要求不得低于国家/行业标准的要求。
(九)产品注册检验报告
根据《体外诊断试剂注册管理办法》(国家食品药品监督管理总局令第5号)的要求,首次申请注册的第三类体外诊断试剂产品应在具有相应医疗器械检验资质和承检范围的医疗器械检验机构进行连续3个生产批次样品的注册检验。对于已经有国家标准品的检验项目,在注册检验时应采用相应的国家标准品进行,对于目前尚无国家标准品的项目,生产企业应建立自己的参考品体系并提供相应的内部参考品。
(十)产品说明书
说明书承载了产品预期用途、标本采集及处理、检验方法、检验结果解释以及注意事项等重要信息,是指导实验室工作人员正确操作、临床医生针对检验结果给出合理医学解释的重要依据。产品说明书的撰写应符合《体外诊断试剂说明书编写指导原则》(国家食品药品监督管理总局通告2014年第17号)要求,进口体外诊断试剂的中文说明书除格式要求外,其内容应尽量保持与原文说明书的一致性,翻译力求准确且符合中文表达习惯。产品说明书中相关技术内容均应与申请人提交的注册申报资料中的相关研究结果保持一致。如产品说明书中部分内容引用自参考文献,则应以规范格式对此内容进行标注,并列明所有引用文献信息。
结合《体外诊断试剂说明书编写指导原则》的要求,下面对EGFR突变基因检测试剂说明书的重点内容进行详细说明,以指导注册申请人更合理地完成说明书编制。
1.【预期用途】
1.1本产品用于体外定性检测人非小细胞肺癌(NSCLC)中肿瘤病理组织或外周血或其他体液样本的EGFR突变基因。
1.2建议列表表述EGFR多个突变基因型别,列明不同外显子中突变基因的排列顺序。至少明确产品外显子、突变位点、cosmic ID、突变位点临床意义及EGFR基因信息所使用的数据库。
1.3 EGFR突变基因检测的目标人群:推荐病理诊断为转移性或进展期肺腺癌、含有腺癌成分、具有腺癌分化或不能分型的NSCLC患者;不吸烟或活检标本较小或混合组织学形态的鳞癌患者;有必要进行分子检测的鳞癌患者。因肺癌个体化诊疗发展和研究不断深入,该目标人群可能随着个体化药物和试剂发展研究而发生微调,建议申请人参照最新肺癌研究指南或专家共识。
1.4申报试剂应伴随特定肿瘤治疗药物联合进行临床试验研究,并证明两者伴随使用具有显著的临床治疗意义,说明书中需明确具体药物通用名称,并简要介绍相关的临床患者受益情况。
1.5因研究显示,大部分(并非全部)晚期NSCLC患者的血液中存在cfDNA。但血液游离DNA片段通常较短,在晚期癌症患者血液中浓度极低。外周血样本人群,需限定为晚期NSCLC患者,且作为不易获取NSCLC组织样本时的补充手段。如可以获得病理组织时,建议以病理组织提取结果优先考虑。如外周血检测EGFR检测结果怀疑为假阴性时,建议尽量采集该患者肿瘤组织样本进行检测。
1.6应介绍相关的临床背景,包括相关适用人群特征、肿瘤的组织类型、适用的样本类型、待测靶基因序列的特征及选择依据、靶基因及其表达蛋白在恶性肿瘤发生、发展过程中可能起到的作用、相关药物或其他治疗技术及其作用机理、与待测突变位点可能存在的关系等。
1.7明确说明该试剂盒仅用于对特定肿瘤患者靶基因序列的检测,其检测结果仅供临床参考,不应作为患者个体化治疗的唯一依据,临床医生应结合患者病情、药物适应症、治疗反应及其他实验室检测指标等因素对检测结果进行综合判断。
2.【检验原理】
2.1对试剂盒检测能够覆盖的所有突变位点或突变类型进行详细描述(靶序列长度、基因座位、突变类型及相关特征等),对引物及探针设计、不同样品反应管组合、对照品设置及荧光信号检测原理等进行逐项介绍。
2.2详细介绍核酸分离/纯化方法、原理等。
2.3对试剂盒技术原理进行详细介绍,建议结合适当图示进行说明。如添加了相关的防污染组分(如尿嘧啶DNA糖基化酶,即UDG/UNG等),也应对其作用机理作适当介绍。
3.【主要组成成分】
3.1详细说明试剂盒内各组分的名称、数量、内容物、比例或浓度等信息,阴性/阳性对照品(或质控品)可能含有生物源性物质的组分,应说明其生物学来源、活性及其他特性;说明不同批号试剂盒中各组分是否可以互换。
3.2明确试剂盒中不包含但对该项检测必须的组分,如注明经验证后推荐配合使用的采血管和核酸分离/纯化试剂盒的生产企业、产品名称以及该产品的医疗器械注册证号/备案号(如有)等详细信息。如包含新鲜冰冻样本,应明确穿刺工具、标本处理试剂等信息。 
4.【储存条件及有效期】
介绍试剂盒的效期稳定性、开瓶稳定性、复溶稳定性、运输稳定性、机载稳定性(如适用)、冻融次数要求等。
5.【适用仪器】
列明所有适用的仪器型号,并提供与仪器有关的重要信息以指导用户操作。
6.【样本要求】 
EGFR突变基因检测样本一般采用肿瘤部位手术切除样本、活检组织及细胞学样本。临床取材方法主要包括手术、纤维支气管镜下活检、经皮肺穿刺活检、胸水/胸腔镜/淋巴结穿刺活检、支气管内超声引导细针穿刺活检等。无法获取足够肿瘤组织及细胞学样本的晚期肺腺癌患者,可用血液样本进行EGFR突变基因检测。原发灶或转移灶均适合检测。
6.1对组织学样本类型作详细介绍,明确组织样本采集标准依据。用于肿瘤组织突变基因检测的标本,在进行分子检测前,须对肿瘤细胞进行评估。如果为转移的肿瘤组织标本,其形态学必须与原发灶的形态学一致。肿瘤细胞所占比例需达到所用扩增检测方法的要求。  
     
6.2对外周血样本作详细介绍,包括样本来源、采血要求、采集量、保存方式、样本处理方式、采集管要求、防腐剂、抗凝剂、保护剂及相关试剂材料等。
6.3如申报产品适用样本类型中包括其他体液样本或新鲜组织样本等应详细描述不同样本类型样本采集器具、采集方式、样本处理要求、注意事项等。
6.4明确样本处理及保存条件:核酸分离/纯化前样本的预处理、保存条件及期限(短期、长期)、运输条件等。
6.5在核酸分离/纯化过程结束后,应采用适当方法对分离/纯化后的核酸储备液进行质量控制。比如,采用分光光度计法、荧光染料法或其他方法对分离/纯化后的核酸储备液进行浓度、纯度检测,并依据性能验证结果给出用于扩增试验的核酸溶液浓度范围要求。如分离/纯化后的核酸储备液质量(如浓度范围)不符合要求,应重新取材或扩大样本量再进行核酸分离/纯化。
6.6明确操作过程中各种制备液的稳定性要求,如各类混合液(Mix)、DNA储备液、反应终体系等(常温/冷藏/冷冻/冻融次数限制等)。
7.【检验方法】
详细说明实验操作的各个步骤,包括:
7.1 FFPE组织样本脱蜡过程,应分别描述封固于载玻片与未封固于载玻片(如有)的脱蜡步骤。
7.2试剂配制方法、注意事项。
7.3核酸分离/纯化的条件、步骤及注意事项。对照品(质控品)应参与样本核酸的平行提取(如适用),以对核酸分离/纯化环节进行合理的质量控制。
7.4扩增反应前准备:各组分加样体积、顺序、相关注意事项等。
7.5 PCR各阶段的温度、时间设置、循环数设置及相关注意事项。
7.6仪器及软件设置:特殊参数,待测基因、内标和对照品的荧光通道选择等。
8.【阳性判断值】
阳性判断值的描述包括基线的确定方法和对阈值循环数(Ct)的要求。除Ct值要求外,建议结合是否出现典型S形曲线对结果进行判断。
9.【检验结果的解释】
结合阳性对照、阴性对照以及样本管中靶基因和内标的检测结果(Ct值),对所有可能出现的结果组合及相应的解释进行详述。如存在检测灰区,应对灰区结果的处理方式一并详述。
10.【检验方法的局限性】
10.1本试剂盒的检测结果仅供临床参考,对患者个体化治疗的选择应结合其症状/体征、病史、其他实验室检查及治疗反应等情况综合考虑。
10.2阴性结果不能完全排除靶基因突变的存在,样本中肿瘤细胞过少、核酸过度降解或扩增反应体系中靶基因浓度低于检测限亦可造成阴性结果。
10.3肿瘤组织(细胞)可能存在较大异质性,不同部位取样可能会得到不同的检测结果。
10.4不合理的样本采集、转运及处理,以及不当的试验操作和实验环境均有可能导致假阴性或假阳性结果。
10.5明确该检测仅限于规定的样本类型及检测系统(包括适用机型、核酸分离/纯化试剂、检测方法等)。
10.6罕见EGFR突变基因检测结果阳性对临床用药的指导,应结合临床个体化用药研究成果综合进行评价。
10.7本检测试剂不适用EGFR拷贝数表达量的检测。
10.8本检测试剂的检测范围仅包括检测试剂声称的基因突变位点范围,不包括检测试剂盒声明之外的基因突变位点的检测。
11.【产品性能指标】
详述以下性能指标:
11.1病理组织样本类型性能指标
11.1.1对相应国家参考品(如有)检测的符合情况。
11.1.2企业内部阳性/阴性参考品符合率,阳性/阴性参考品的组成、来源、浓度梯度设置以及评价标准等信息。
11.1.3最低检测限:说明在试剂盒规定的检测条件及扩增体系中,试剂盒能够覆盖的所有突变类别的最低检出浓度。重点考虑原始模板中突变基因的百分率和扩增终体系中核酸浓度两个因素对最低检测限的影响,并简单介绍最低检测限的确定方法。
11.1.4精密度:精密度参考品的组成、来源、浓度梯度要求及评价标准,不同浓度精密度参考品的检测结果。
11.1.5分析特异性
11.1.5.1对分析性能评估中特异性研究内容进行归纳。核酸序列相近或具有同源性、易引起交叉反应的野生型或其他突变类型序列间交叉反应、EGFR野生型DNA验证、非人类组基因验证等信息。
11.1.5.2潜在干扰物质验证
如果经验证发现某些序列与靶序列的交叉反应出现阳性结果,则应该对存在交叉反应的核酸序列及浓度进行验证并在产品说明书中表明这种假阳性发生的可能,做出相关的提示。
11.1.6对比试验研究(如有):简要介绍参比试剂(方法)的信息、所采用的统计学方法及统计分析结果。
11.2外周血样本类型性能指标
11.2.1对相应国家参考品(如有)检测的符合情况。
11.2.2最低检测限:说明在试剂盒规定的检测条件及扩增体系中,试剂盒能够覆盖的所有突变类别的最低检出浓度,并简单介绍最低检测限的确定方法。
11.2.3企业内部阳性/阴性参考品符合率,阳性/阴性参考品的组成、来源、浓度梯度设置以及评价标准等信息。
11.2.4精密度:精密度参考品的组成、来源、浓度梯度要求及评价标准,不同浓度精密度参考品的检测结果。
11.2.5分析特异性
11.2.5.1对分析性能评估中特异性存在内容进行归纳。核酸序列相近或具有同源性、易引起交叉反应的野生型或其他突变类型序列间交叉反应、EGFR野生型DNA验证、非人类组基因验证等信息。
11.2.5.2潜在干扰物质验证。
如果经验证发现某些序列与靶序列的交叉反应出现阳性结果,则应该对存在交叉反应的核酸序列及浓度进行验证并在产品说明书中表明这种假阳性发生的可能,做出相关的提示。
11.2.6对比试验研究(如有):简要介绍参比试剂(方法)的信息、所采用的统计学方法及统计分析结果。
12.【注意事项】
应至少包括以下内容:
12.1如该产品含有人源或动物源性物质,应给出具有潜在感染性的警告。
12.2临床实验室应严格按照《医疗机构临床基因扩增实验室管理办法》(卫办医政发〔2010〕194号或现行有效版本)等有关分子生物学实验室、临床基因扩增实验室的管理规范执行。
12.3标本的处理和检测标本的容器、检验过程中使用的材料的处理要符合《医疗废物管理条例》和《医疗卫生机构医疗废物管理办法》,以及国家、地区的相关要求。
三、参考文献
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2.国家食品药品监督管理总局.体外诊断试剂临床试验技术指导原则(国家食品药品监督管理总局通告2014年第16号).2014年9月
3.国家食品药品监督管理总局.体外诊断试剂说明书编写指导原则(国家食品药品监督管理总局通告2014年第17号).2014年9月
4.国家食品药品监督管理总局.体外诊断试剂注册申报资料要求和批准证明文件格式(国家食品药品监督管理总局公告2014年第44号).2014年9月
5.国家食品药品监督管理总局.肿瘤个体化治疗相关基因突变检测试剂技术审查指导原则.2014年3月
6.国家食品药品监督管理总局.药物临床试验的一般考虑指导原则.2017年1月
7.国家食品药品监督管理总局.抗肿瘤药物临床试验技术指导原则.2012年5月
8.国家食品药品监督管理总局.抗肿瘤药物临床试验终点技术指导原则.2012年5月
9.国家食品药品监督管理总局.已上市抗肿瘤药物增加新适应症技术指导原则.2012年5月
10.国家卫生与计划生育委员会.药物代谢酶和药物作用靶点基因检测技术指南(试行).2015年7月
11.国家卫生与计划生育委员会.肿瘤个体化治疗检测技术指南(试行).2015年7月
12.中国食品药品检定研究院.第二代测序技术检测试剂质量评价通用技术指导原则.2016年08月
13.中国医师协会肿瘤医师分会中国抗癌协会肿瘤临床化疗专业委员会.中国表皮生长因子受体基因敏感突变和间变淋巴瘤激酶融合基因阳性非小细胞肺癌诊断治疗指南(2014版).中华肿瘤杂志,2014年7月第36卷第7期:555-557
14.中华医学会呼吸病学分会肺癌学组、中国肺癌防治联盟.晚期非小细胞肺癌分子靶向治疗专家共识(2013版).中华结合和呼吸杂志,2014年3月第37卷第3期:177-183
15.中国医师协会肿瘤医师分会,中国抗癌协会肿瘤临床化疗专业委员会.中国表皮生长因子受体基因敏感突变和间变淋巴瘤激酶融合基因阳性非小细胞肺癌诊断治疗指南(2014版).中国肿瘤内科进展、中国肿瘤医师教育,2014
16.中国临床肿瘤学会(CSCO)肿瘤标志物专家委员会.中国间变性淋巴瘤激酶(ALK)阳性非小细胞肺癌诊疗指南.中华病理学杂志,2015年10月第44卷第10期:696-703
17.中国抗癌协会肺癌专业委员会.非小细胞肺癌小分子靶向药物耐药处理共识.循证医学,2013年4月第13卷第2期
18.非小细胞肺癌血液EGFR基因突变检测中国专家共识制定专家组.非小细胞肺癌血液EGFR基因突变检测中国专家共识.中华医学杂志,2015年12月8日第95卷第46期
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20.吴一龙,廖美琳,蒋国樑等.局部晚期非小细胞肺癌诊断治疗之共识.中华肿瘤杂志,2002年11月第24卷第6期
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22.中国原发性肺癌诊疗规范(2015年版).中华肿瘤杂志,2015年1月第37卷第1期
23.YY/T 1591-2017人类EGFR基因突变检测试剂盒
24.ACMG.Clinical Laboratory Standards for Next-Generation Sequencing.Genetics in Medicine,2013,15(9)
25.FDA.In Vitro Companion Diagnostic Devices.Guidance for Industry and Food and Drug Administration Staff.2014-08-06
26.HHS.FDA Clinical Trial Endpoints for the approval of Non- Small Cell Lung Cancer Drugs and Biologics Guidance for Industrys.2015-08
27.FDA.Infectious Disease Next Generation Sequencing Based Diagnostic Devices:Microbial Identification and Detection of Antimicrobial Resistance and Virulence Markers Draft Guidance for Industry and Food and Drug Administration Staff
28.Clinical and Laboratory Standards Institute.Verification and Validation of Multiplex Nucleic Acid Assay:approved Guideline. MM17-A,Vol.28 No.9,ISBN 1-56238-661-1
四、起草单位
国家食品药品监督管理总局医疗器械技术审评中心

Nat Commun:科学家发现预测疾病的重要线索!基因型预测表型可没你想的那么简单!

基因君

2018年3月9日讯 /基因宝jiyinbao.com /——你掌握的信息越多,你就越可能更好地预测接下来会发生什么。临床医生和卫生研究人员也常在寻找基因突变以预测胎儿是否有出生缺陷的风险,或者一个人是否有患某种疾病的风险,但是这些预测通常都不准确。来自卡尔加里大学的研究人员现在发现了一种重要的因素,改变了我们对基因突变(基因型)与它们在人身上的表现(表型)之间关系的认知,这也许会在将来某一天帮着我们提高预测的准确率。

Nat Commun:科学家发现预测疾病的重要线索!基因型预测表型可没你想的那么简单!

图片来源:Cumming医学院

“这项工作的意义就是它帮助我们明白为什么同样携带一个基因突变,有些人患病而有些人却很健康。”研究第一作者、Benedikt Hallgrimsson实验室的博士后研究员Rebecca Green说道。“这在唇腭裂中很常见,两个携带相同基因突变的孩子,可能一个患唇腭裂,而另一个不会。”

为了更深入探索原因,研究人员在基因表达水平进行了研究。长期以来人们都认为基因表达改变会导致这些基因决定的特征改变。很多特征的改变(如面部形状、身高或者血压)都是基因表达水平的差异决定。

通过使用小鼠胚胎,他们创造了一系列基因突变,可以逐渐降低一个叫做Fgf8的基因的表达水平,而这个基因对面部正常发育至关重要。他们使这个基因的表达水平从100%逐渐降低到20%。然后他们记录了基因表达水平的改变和面部的改变程度之间的关系,结果发现这种关系既不是成比例的,也不是常数,而是非线性的。

“我们的结果显示就算这个基因表达水平降低50%,你的脸都是完全正常的。,但是进一步降低的话,也并不意味着缺陷增加——你可能有多种结果:从完全典型的脸到几乎没有脸。” Cumming医学院细胞生物学和解剖学系主任 Hallgrimsson博士说道。“这些效应导致了基因型和表型之间非线性的变化。如果你不知道这种关系,你就无法根据基因型预测表型。”

这些研究结果发表在《Nature Communications》上。

“这是从基因型预测疾病很关键的一点。” Hallgrimsson博士说道。“它增进了我们对基因如何与每个人相互作用的了解,也告诉了我们可能产生多么具有差异性的结果。”

Hallgrimsson推测如果研究人员探索大多数真正重要的基因,可能他们也会发现相似的结果。

“从基因型预测表型的科学并没有人们认为的那么先进。” Hallgrimsson博士说道。“我们正在使用的预测工具需要把非线性性考虑进去,以修正并提高使用基因组学信息预测表型的算法。这种优化对预测疾病风险至关重要。”

这项工作对进化生物学也有重要意义。所有的生物体都携带相同数量的基因突变。一个物种为了生存,它必须要能够耐受一定的基因突变并成功发育繁殖。这项研究表明发育中的非线性性是这种现象的主要原因。(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Rebecca M. Green et al. Developmental nonlinearity drives phenotypic robustness, Nature Communications (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-02037-7

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