在過去的十年,DNA測(cè)序比過去具有更快的速度和更低的價(jià)格,這一進(jìn)步主要因?yàn)槎鷾y(cè)序技術(shù)(NGS)的發(fā)展。二代測(cè)序技術(shù)現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐,包括實(shí)體瘤分析、血液腫瘤分析、遺傳病分析和傳染病分析;無創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)(NIPT);植入前診斷(PGD)和篩查(PGS)。
鑒于這一快速發(fā)展的領(lǐng)域,2014年2月中國食品藥品監(jiān)督局(CFDA)和國家衛(wèi)生與計(jì)劃生育委員會(huì)(NHFPC)暫停了臨床二代測(cè)序檢測(cè),隨后頒布了一系列二代測(cè)序檢測(cè)監(jiān)管要求。
CFDA的管理監(jiān)督
CFDA要求所有二代測(cè)序商業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)在臨床使用之前都需要進(jìn)行認(rèn)證,包括:打包在一起并銷售給實(shí)驗(yàn)室的試劑、儀器和軟件。第一個(gè)被CFDA批準(zhǔn)的診斷產(chǎn)品(2014年6月30日)是華大基因的測(cè)序儀BGISEQ-1000和BGISEQ-100和檢測(cè)胎兒染色體非整倍體(21號(hào)染色體三體、18號(hào)染色體三體、13號(hào)染色體三體)的試劑盒,使用半導(dǎo)體測(cè)序法和聯(lián)合探針錨定連接測(cè)序法。NIPT已經(jīng)成為中國使用最廣泛的二代測(cè)序檢測(cè)技術(shù)之一,有多項(xiàng)研究證明其具有高敏感性、特異性和陰性預(yù)測(cè)值。直至今天,CFDA批準(zhǔn)了5款二代測(cè)序儀器:華大基因的BIGSEQ-100(基于LIFE公司的 Ion Torrent測(cè)序儀)和BGISEQ-1000(基于Complete Genomics公司的測(cè)序技術(shù)),貝瑞和康的NestSeq CN500,達(dá)安基因的DA8600(基于LIFE公司的 Ion Torrent測(cè)序儀)和博奧生物的BioelectronSeq 4000(基于LIFE公司的 Ion Torrent測(cè)序儀),都分別有相應(yīng)的NIPT檢測(cè)試劑盒。除NIPT和PGS之外,在其他領(lǐng)域還沒有商業(yè)的二代測(cè)序試劑盒,如:腫瘤相關(guān)的變異檢測(cè)、遺傳分析和PGD。
國家衛(wèi)計(jì)委的管理監(jiān)督
國家衛(wèi)計(jì)委于2014年4月開展了二代測(cè)序?qū)嶒?yàn)室資質(zhì)的評(píng)估項(xiàng)目。至今為止,有9家單位批準(zhǔn)進(jìn)行NIPT,6家批準(zhǔn)進(jìn)行PGD/PGS,26家被批準(zhǔn)進(jìn)行腫瘤學(xué)檢驗(yàn),18家批準(zhǔn)進(jìn)行遺傳病檢測(cè)。參加評(píng)估的實(shí)驗(yàn)室必須是國家根據(jù)衛(wèi)計(jì)委規(guī)范文件認(rèn)證的“臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室”,所有使用二代測(cè)序進(jìn)行的臨床檢測(cè)必須在相應(yīng)的規(guī)范下進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)操作流程(SOP),質(zhì)量控制(QC)體系,并且記錄每次檢測(cè)的結(jié)果。
基于標(biāo)準(zhǔn)操作流程和質(zhì)控體系,各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)過程應(yīng)被驗(yàn)證是否達(dá)到預(yù)期的表現(xiàn)。內(nèi)部質(zhì)量控制和室間質(zhì)評(píng)(EQA)對(duì)于驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果的可靠性同樣重要。
評(píng)估提供二代測(cè)序檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的專業(yè)性,衛(wèi)生部臨床檢驗(yàn)中心(NCCL)2014年組織了二代測(cè)序檢測(cè)21、18和13號(hào)染色體三體的室間質(zhì)評(píng)。室間質(zhì)評(píng)的結(jié)果說明了大多數(shù)參評(píng)實(shí)驗(yàn)室使用了CFDA認(rèn)證的試劑,并且可以可靠地提供NIPT檢測(cè)結(jié)果。2015年,NCCL開展了國家范圍內(nèi)的室間質(zhì)評(píng)檢驗(yàn)二代測(cè)序技術(shù)檢測(cè)體細(xì)胞變異的有效性。參與者包括26家官方認(rèn)證的腫瘤檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,也有在進(jìn)行二代測(cè)序檢測(cè)評(píng)估的實(shí)驗(yàn)室。所有的結(jié)果都出自于實(shí)驗(yàn)室自建檢測(cè)(LDT)。反饋結(jié)果的51.6%(33/64)家參與者的表現(xiàn)是可以接受的,只有26.6%(17/64)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)了NCCL發(fā)放的DNA樣本中的所有變異。這一結(jié)果說明了,急需二代測(cè)序檢測(cè)腫瘤體細(xì)胞變異的方法改進(jìn),這可能是由于檢測(cè)過程的復(fù)雜性導(dǎo)致的。
管理監(jiān)督的挑戰(zhàn)
隨著二代測(cè)序技術(shù)的使用,臨床實(shí)驗(yàn)室可以使用疾病位點(diǎn)特異的一組基因、全外顯子組測(cè)序或者全基因組測(cè)序。二代測(cè)序檢測(cè)與傳統(tǒng)的分子檢測(cè)有很大不同,給管理和監(jiān)督帶來了很大挑戰(zhàn)。
對(duì)于CFDA,基于二代測(cè)序的檢測(cè)需要新的方法保證分析和臨床的可靠性。
1.不同于傳統(tǒng)檢測(cè)只檢測(cè)一個(gè)或者確定數(shù)目的分子來診斷一種或者幾種特定的項(xiàng)目,二代測(cè)序檢測(cè)可以檢測(cè)人類基因組大量的變異;因此評(píng)估每個(gè)變異的可靠性是不現(xiàn)實(shí)的。雖然評(píng)估有代表性的一些變異類型可能是一種有效評(píng)估二代測(cè)序檢測(cè)平臺(tái)性能的方法,對(duì)于不同的臨床領(lǐng)域需要建立新的不同的檢測(cè)清單去評(píng)估特定的二代測(cè)序檢測(cè)項(xiàng)目。
2.基于二代測(cè)序的檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)具有臨床意義的變異也可以發(fā)現(xiàn)臨床意義不明確的變異。因此臨床驗(yàn)證的需要對(duì)于不同的位點(diǎn)有不同的要求。
3.二代測(cè)序預(yù)期的用途可能只限于某些患者人群、藥品或者疾病。然而根據(jù)美國國家癌癥中心的MATCH(Molecular Analysis for Therapy Choice)項(xiàng)目,治療藥品的選擇根據(jù)靶向測(cè)序結(jié)果發(fā)現(xiàn)的特定分子而不是根據(jù)癌癥的種類。隨著臨床研究的快速發(fā)展,CFDA應(yīng)考慮批準(zhǔn)擴(kuò)大之前批準(zhǔn)的藥物的應(yīng)用范圍。
二代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展同樣為國家衛(wèi)計(jì)委帶來了巨大的挑戰(zhàn);盡管要求試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在臨床擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范下進(jìn)行二代測(cè)序檢測(cè),但由于基于二代測(cè)序臨床檢測(cè)往往比傳統(tǒng)的分子檢測(cè)更為復(fù)雜,急需為提供這些檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室制定新的監(jiān)管措施。近年來,美國疾控中心、美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)、美國病理學(xué)家協(xié)會(huì)為有效評(píng)估二代測(cè)序方法的可靠性、分析過程監(jiān)控和變異報(bào)告方法制定了規(guī)范。然而,實(shí)驗(yàn)室實(shí)施這些指南仍然是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。
總的來說,中國政府開始對(duì)二代測(cè)序的臨床檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行管理和監(jiān)督,并且在二代測(cè)序診斷測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)化方面取得了巨大的進(jìn)步。同時(shí)正積極努力探索出保證安全性和有效性,且不阻礙創(chuàng)新促進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療進(jìn)步的方法。