基因测序在临床检验领域的应用及监管现状

基因测序技术是现代分子生物学研究中最常用的技术，从1977年第一代测序技术出现至今，取得了重大进展；尤其以高通量为特点的第二代测序技术，正在逐步应用于临床检验检测中。本文通过分析对比基因测序技术在临床检验领域的应用及国内外监管现状，对我国的基因测序技术产业发展方向和标准建设进行了探讨。

    基因测序技术是分子生物学研究中最常用的技术，目前，在基础研究及医疗领域显露出广泛的应用前景，极大地推动了核酸分析及临床检验的发展，成为生命科学研究的基础支撑技术。

    基因测序技术的进展

    1977年，Maxam和Gibert报道了通过化学降解测定DNA序列的方法，后来被Sanger法（双脱氧链终止法）取代。在Sanger法的基础上，20世纪80年代中期，出现了荧光自动测序技术。20世纪80年代末，又出现了杂交测序法，该方法采用标准化的高密度寡核苷酸芯片，检测速度快，能够大幅度降低检测成本，但误差较大，且不能重复测定。上述各种DNA测序技术统称为第一代基因测序技术。

    随着人类基因组计划的完成，传统的测序方法已不能满足大规模基因组测序的需求，这就促进第二代基因测序技术（NGS）的诞生。该技术提供了一种与基因芯片技术互为补充的新的高通量工具，能对一个物种的基因组和转录组的全貌进行全面细致的分析，故又被称为深度测序。

    NGS近年来发展很快，应用日益广泛，在临床上主要应用于寻找疾病的候选基因，可用于单基因病、复杂疾病（如糖尿病、肥胖症等）甚至癌症致病基因或易感基因的寻找。同时，极大地促进了胎儿游离DNA的实验室研究和无创性产前基因诊断的发展。

    但是，一代和二代基因测序技术存在依赖于模板扩增以及序列读长限制等缺点，为补充和进一步完善测序技术，科研人员又研发出第三代基因测序方法——单分子测序技术。

    三代基因测序技术有各自的优势。目前，NGS以高通量、低成本、重复性好的特点被广泛应用于临床实践中。

    国内外监管及使用情况

    2013年11月，Illumina公司宣布，MiSeqDx台式新一代测序仪及配套试剂盒通过美国FDA审批，成为全球首个获得FDA临床认证的NGS平台。

    2017年6月，美国FDA又批准了首个基于NGS，可以分析3种非小细胞肺癌治疗中反应变化的伴随诊断试剂盒，这是FDA批准的第一个可筛查多个标志物的肿瘤二代基因测序检测。

    同年11月，FDA宣布已批准纪念斯隆·凯特琳癌症研究中心（MSK）基于NGS的癌症基因检测分析平台MSK-IMPACTT。在审评过程中，FDA把美国纽约州卫生部作为其第三方评审机构。这项改革反映了FDA越来越重视对注册申请人和临床检测机构的审评和入市要求，越来越关注临床检测机构的整体服务和服务结果。

    2018年4月，FDA则发布了《基于NGS的遗传性疾病体外诊断指南》和《使用公共人类遗传差异数据库来支持基于NGS的体外诊断的临床有效性》两份指南文件，这是FDA首次正式发布的NGS指南，标志着美国对NGS的监管进入成熟阶段。

    目前，NGS在我国被广泛应用于临床实践，包括实体瘤分析、血液肿瘤分析、遗传病分析和传染病分析、无创产前检测、胚胎植入前遗传学诊断/筛查等。为确保安全，2014年2月，国家药品监管部门和国家卫生行政主管部门暂停了临床二代测序检测，并联合发布通知明确指出，基因测序产品需经国家药品监管部门审批注册。

    2016年8月，中检院发布NGS检测试剂质量评价通用技术指导原则，主要针对NGS检测试剂产品质量提出指导性要求。该指导原则是对企业和检验人员的指导性文件，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。同时，中检院还提供了5个与高通量测序相关的国家参考品。

    为加强对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，国家药品监管部门组织制定了胎儿染色体非整倍体（T21、T18、T13）检测试剂盒（高通量测序法）注册技术审查指导原则，并于2017年3月30日发布。

    近几年，国家药品监管部门为了应对不断涌现的创新技术和不断增长的临床需求，已经推行了多个特殊审批通道加速相关产品的审批，但产品仍然需要达到准确性和临床获益这两项要求才有可能进入通道。

    基因检测监管亟须完善

    目前，临床用NGS已经商业化，并逐渐走向成熟，国内外许多公司正积极开发和商业化更多临床实验室的应用产品。所以，我国亟须建立符合国情的二代基因测序仪的强制性技术标准，以规范仪器的研究和开发。

    NGS在临床应用中的仪器设备复杂，检测试剂需要根据不同检测方法配制，操作技术难度较大，对操作人员技术能力要求高，对结果解释的临床水平要求也非常高。因此，这类检测项目需要检验部门自建检测方法（Laboratory Developed Tests，简称“LDT”），但仅限于在部门内部使用，不作为商品出售给其他医学检验部门、医院及个人。

    在美国，FDA负责LDT上市前审批，包括分析性能评估和临床应用评估，而医疗保障服务中心负责医学检验实验室操作、检测过程和人员能力的监管。最初，FDA把LDT归入Ⅰ类体外诊断产品范畴。随着科技的发展，诞生了基于基因检测的LDT后，FDA于2014年10月正式发布了《LDT监督管理框架草案》。根据该草案，FDA参考现行的体外诊断管理规范对LDT进行严格的监管。

    我国目前还没有关于LDT明确的定义及范围，尽管国家药品监管部门批准了一些个体化的医学检验检测项目，但仍有许多实验室使用自配试剂或自建实验方法。同时，我国现有的检验项目注册审批制度和收费管理制度也在很大程度上影响了LDT在临床应用中的时效性。因此，单纯强调必须完全采用得到批准的商品化检测试剂（方法）将阻碍这些新技术新项目的临床应用，并影响对疾病发生发展的进一步深入认识和理解，也影响临床医学科学的进一步发展。

    为此，2016年3月，原国家卫生计生委办公厅在关于临床检验项目管理有关问题的通知中强调，对临床意义明确、特异性和敏感性较好、价格效益合理的临床检验项目，应当及时论证以满足临床需求；通过合理设置审核程序，优化流程，提高效率，便于符合临床需求的检验项目及时得到应用。这相当于为临床实验室自建项目开启绿色通道。

    随着基因检测技术的不断发展和临床需求的不断扩大，未来我国基因检测的监管需要国家药监局和卫健委的协作配合，共同完善未来我国对基因检测的监管，在安全有效的前提下，逐步放开和鼓励有条件的医学检验部门适当发展LDT，满足日益增长的个体化医学和精准医学的临床需求。