2024实验室自建肿瘤全景变异检测性能确认专家共识(全文).docx
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1、2024实验室自建肿痂全景变异检测性能确认专家共识(全文)摘要实验室自建检测对于医疗机构开展未经国家药品监督管理局审批且急需满足临床实践需求的检测具有重要意义。随着近年来肿瘤精准医学的发展,全景变异检测(CGP)已经成为肿鼎患者精准分子分型、靶向治疗、免疫治疗生物标志物等检测的重要手段和方法,但其在医疗机构开展自建检测的标准与应用规范尚缺乏统一的认识与共识。中国抗癌协会肿病病理专业委员会分子病理协作组联合中华医学会病理学分会分子病理学蛆发起了医疗机构开展CGP二代测序(NGS)检测性能确认相关规范中国专家共识,结合中国临床实践,参考国内外文献,从实验室H建的背毙、性能确认的场景、评估指标与变异
2、他围,性能确认覆盖的样本类型、数量、临床性能与药效判定,性能确认的场地、人员、质控、室间质评与文档管理等方面进行评述,经专家组讨论并形成12条专家共识,为中国医疗机构开展肿痛CGPNGS检测的性能确认和临床应用提供参考,以促进医疗机构自建检测应用的发展。【关犍词】恶性肿痛;实验室自建检测;肿解全景变片检测;性能确认;二代测序随着精准医疗概念的提出,肿瘤精准治疗新方案的不断涌现,新技术和新项目层出不穷,对肿瘤分子病理检测提出更多挑战。传统体外诊断产品由于审批流程更杂,无法完全满足快速发展的临床检测需求。2021年国务院发布医疗器械监督管理条例(国务院令第739号)第53条指出,对国内尚无同品种产
3、品上市的体外诊断试剂,符合条件的医疗机构根据本单位的临床需要,可以自行研制,在执业医师指导下在本单位内使用。该条文的提出,对于尚未获得国家药品监督管理局(Nationa1.Medica1.ProductsAdministration,NMP)批准上市、无同类同种产品的体外诊断试剂的实验室自行研发以及在符合资质的实髓室开展相应检测提供政策支持。美国在1976年首次提出对实验室自建检测项目/试剂(IabOratorydeve1.opedtest,1.DT)采用实验室自我管理模式,1988年美国国会通过了临床实验室改进修正法案(c1.inica1.1.aboratoryimprovementamen
4、dments,C1.IA),明确允许临床实验室按照C1.IA要求,发展实验室内部的1.DT。我国在2000年医疗器械监督管理条例(国务院令笫276号)第十条规定中提出,医疗机构根据本单位的临床需要,可以研制医疗器械,在执业医师指导下在本单位使用。尽管2014年医疗器械监督管理条例(国务院令第650号)及后续版本均删除了该条款,但并没有明确禁止医疗机构自制医疗器械。基于目前自研试剂的开发和检测的背景,不论何种场景均需要展开技术性能确认工作,保证整套H研试剂与检测流程与方法学的各项性能参数指标C当前,国内各地正在积极尝试推动实验室自建自研体外诊断试剂的试点工作,如2023年1月,NMPA综合司、国
5、家卫生健康委员会办公厅联合印发关于开展医疗机构自行研制使用体外诊断试剂试点工作的通知,相关试点医院可根据本单位临床需求,自行研制、使用国内尚无同拈种产品上市的体外诊断试剂,并在执业医师指导下在本医院内使用.2023年3月上海市药品监督管理局和上海市卫生健康委员会制定了上海市医疗机构自行研制使用体外诊断试剂试点方案,经报NMPA同意,决定在上海的4家医疗机构开展自行研制使用体外诊断试剂试点。上述最新的医疗机构自建检测和自研试剂的试点方案为我国医疗机构开展自研试剂与自建检测提供了系统的指导性原则与方案。考虑到肿瘤精准检测与治疗的复杂性以及肿痛分子标志物IJ新月异的检测需求,多篇国内外指南和临床实践
6、推荐晚期肿相患者开展全景变异检测的二二代测序(comprehensivegenomicprofi1.ingnextgenerationsequencing,CGPNGS)检测。CGPNGS一般覆盖多达几白.个肿病相关基因的全部外显子区域,检测常见基因变异类型,包括点突变(sing1.enuc1.eotidevariant,SNV)、插入缺失(insertion/de1.etion,IndC1)、拷贝数变异(copynumbervariation,CNV)和基因重排。同时,CGPNGS检测也包含重要的疾病疗效预测/预后相关生物标志物,如肿痛突变负荷(tumormutationburden,TMB
7、)、微卫星不稳定性(microsate1.Hteinstabi1.ity,MSI)状态、同源重组修复缺陷(homo1.ogousrecombinationdeficiency,HRD)等。与传统单法因检测方法如荧光原位杂交、聚合随链反应(PO1.ymeraSechainreaction,PCR)、一代测序(Sanger测序)或靶向NGS小Pane1.相比,CGPNGS通过平行检测更多标志物,节省了临床样本、检测时间和检测成本,最大程度满足晚期或复发肿制患者的精准诊疗检测需求。近年来,CGPNGS检测逐渐被行业和监管机构认可,肿瘤CGPNGS检测产M在国内的注册也备受关注。尽管目前我国CGPNG
8、S检测仍存在院外中心实验室送检的模式,但医疗机构自行开展肿瘤CGPNGS检测必将成为未来的趋势。相比院外检测,在医院内开展肿瘤CGPNGS检测具有以下优势:(1)强监管,医院严格的质量管理体系以及公益性能确保结果的准确性,以及临床样本和数据的安全性;(2)更快的报告时间,结合临床病史实现肿瘤治疗快速决策;(3)方利于人才队伍建设和科研成果转化,能够加强病理科对技术和数据的完校运用,同时可以促进多科室之间更快捷、深入的交流。我国医疗机构开展的CGPNGS检测在要包括2大类,分别是“未经NMPA批准的商品化试剂盒”和“实验室自行设计研制的NGS检测”,其中商品化试剂盒的检测模式在医疗机构实验室应用
9、较为广泛。在实验室开展常规CGPNGS检测前,进行产品的性能确认是一个必不可少的步骤。与获批的体外诊断试剂开展的性能验证不同,针对实验室自建自研检测或未获得NMPA体外诊断批准的商品化试剂盒的性能确认,需要在正式开展检测前完成检测流程确认,明确质控标准,建立标准操作程序(standardoperatingprocedure,SOP),并且在仪器或关键试剂更换、检测样品类型变化时重新进行性能确认。在我国医疗机构开展CGPNGS的性能确认主要针对目前肿痫分子检测临床实践中重点关注的问题,如靶向药治疗靶点检测、免疫治疗的疗效预测指标如TMB、MSI,PARP抑制剂治疗疗效预测指标HRD等,针对以上检
10、测的变异位点与生物标志物指标,在实验室自研自建检测体系的性能确认过程中应针对代表性变异位点以及生物标志物(如TMB)等展开技术性能确认,通过精准度、准确性、敏感性、特异性等指标评估CGPNGS的性能参数,确保临床检测实践开展的准确性等临床性能指标C虽然欧美等国家已经提供了较丰富的实验室自建检测相关的指南和建议,但我国临床检测的实际情况与欧美国家存在诸多不同。我国的CGPNGS检测对医院病理科有更高的要求,包括场地、人员、操作流程等。尽管部分医院已各自积累了丰富的CGPNGS实践经验,然而CGPNGS检测仍急需相关总结并规范,从而发挥示范指导效应。基于上述背景,由中国抗癌协会肿痫病理专业委员会分
11、子病理协作组联合中华医学会病理学分会分子病理学组发起了我国医疗机构开展CGPNGS检测的性能确认项目。本项目将重点关注我国医疗机构实验室自建CGPNGS检测的性能确认,提出相关专家建议以及推荐的技术方案C建汉和方案应在保证严谨的前提下,具有现实指导性、可执行和可复制性(项目成本投入和周期可控)。本建议围绕覆盖范围更全面的CGPNGS检测项目,对其他肿痛进行NGS检测,如实验室自建热点NGS检测等也具有参考借鉴价值,对于目前尚未获得NMPA批准上市的NGS中、小Pane1.,除了复杂基因组生物标志物如TMB、MS1.HRD等,该技术性能确认专家共识从场地、人员、评估指标、变异范围(常见变异类型)
12、和样本类型要求、质控与室间质评以及记录文档要求等方面均提供了重要的参考价值,医疗机构实验室可参考本共识中提供的专家建汉开展中、小Pane1.的性能确认。本项目不包含医疗机构CGPNGS开展的管理体系建立、如何选择或建立CGPNGSPane1.、临床应用有效性和特定标志物阈值的建立。一、性能确认的场景、评估指标与变异他围(一)性能确认的场景在实验室初步确定初始检测条件并建立分析流程后,需要对CGPNGS检测项目进行性能确认,性能确认方案应在积累性能确认数据之前完成,开发、优化和熟悉过程中收集的数据不可作为性能确认数据的一部分。但这些数据可用于评估测试性能,从而设定可接受的性能标准,并确定样本的数
13、眼和类型。性能确认方案应从明确的预期用途开始,决定所需的样本类型和性能指标特征。在性能确认开始前,性能确认方案需得到实验室负责人的批准。针对实验室自研或未获得NMPA批准的商品化体外诊断试剂盒,在正式开展检测前完成确认流程,明确质控标准,建立SoP,并在仪器或关键试剂更换、检测样品类型变化时,应重新进行性能确认。对已获得NMPA批准,但实险室进行了修改的NGS检测产品,在开展常规检测前,也应进行性能确认。共识意见1未经NMPA批准的商品化CGPNGS检测、实验室自行研发的CGPNGS检测,在开展常规检测前应进行性能确认。(二)性能确认覆盖的变异范国和指标CGPNGSPane1.通常可检测包括S
14、NV、Inde1、CNV、基因重排在内的多种基因变异类型。因此,在设计CGPNGSPane1.时,需充分了解该NGSPane1.的预期临床用途,基于预期临床用途对CGPNGSPane1.进行性能确认。性能确认覆盖的基因变异类型与他用应包括遗传特征明确且将用于临床检测的样本如石蜡包埋(forma1.in-fixedandparrffin-embedded,FFPE)样本、血液、胸水、脑脊液、骨骼等,应覆盖常见变异类型(SNV、Inde1、CNV、基因重排)中的代表性变异位点。根据美国临床实验室改进修正案的监管耍求,未经美国食品药品监督管理局(FOOdandDrugAdministration,F
15、DA)批准的实验室自建检测必须考虑准确性、精密度(重复性和重现性)、报告范围、参考范围(正常范件I)、分析敏感性(检测限或定量眼)、分析特异性(干扰物质)和任何其他相关参数(如残留物)。尽管各种指导文件定义了上述分析性能特征,但准确性的定义尚需细化,以便更好地满足NGS体细胞变异分析的需要。因此,建议用阳性符合率(PerCentPoSitiVeagreemen3PP)和阳性预测值(positivepredictiveva1.ue,PPV)表示准确性.CGPNGSPane1.的性能确认应包含整体的性能确认方案,包括样本类型和数量、PPA和PPV、基因变异检测的重现性和重复性、检测限、干扰物质、生
16、物信息分析流程的性能确认和其他参数等。性能确认主要指标的定义与公式如下:1 .准确性:是指测定结果和真实结果的一致性程度。NGS检测的准确性定义是指测定检出的序列与参考序列的一致性程度。建议用PPA和PPV表示。2 .精密度:是指同一样本在多次实触中结果的一致程度,包括重复性和重现性。重复性是指在同一条件卜.(相同环境、相同操作人员、相同检测流程、相同仪器)多次测量同一序列,测定结果的一致程度C重现性是指由不同操作人员、不同仪器(相同型号)进行同序列测量结果的一致性程度。精密度的计克方式为事件/样本数盘的平均值和方差,并通过样本量和上机数应进行聚合。3分析敏感性:是指对阳性样本检测结果为阳性的
17、比例。NGS检测的敏感性定义是指对变异位点的检测结果为阳性的比例C4 .分析特异性:是指一种检测方法仅对样本中的待测物质反应,而与其他物质不发生反应的能力。NGS检测的特异性定义是指对没有变异位点检测结果为阴性的比例C5 .检测限:是指可重复检测(95%)待测物质的最低浓度水平。NGS的检测限定义是指95%的样本能够正确检出变异位点的最低等位基因百分比。PPA是检测到的已知变异比例,所有真实变异必须为已知变异。可使用参考样本或参考方法来确定基因变异的真实情况。当使用参考方法时,可能会使用组合的参考方法C由于性能确认的性能可能因变异类型不同而产生差异,因此应确定每种变异类型的PPA(如SNV、I
18、ndC1、CNV、基因重排等结构变异)。在分析性能确认数据时,应确定并记录每个样本的已知阳性检出率(即平均值、标准差、置信区间、容忍区间或可靠性),应要求所有真实变异必须为已知变异,且可使用参考样本或参考方法确定变异的真实情况。与PPA类似,应针对每种变异类型(如SNV、Inde1、CNV、基四重排等结构变异)确定其PPV。记录每种变异类型的PPA和PPV。由于仪器、试剂和技术的差异,检测过程会在每一步引入随机误差(或不准确性)。为了最大限度地减少差异,仪器、试剂和人员均必须符合预期H的,通过性能确认进行量化。应进行重显性(批内)和重现性(批间)测试,建汉在所有NGS检测步骤和全部检测时间内,
19、至少需要评估3个样本,每个样本的检测流程需要包含所有仪器、多名测试人员和多批次试剂。因此,在获取性能确认数据之前,需要设置测试合格的标准,在每个NGS测试步骤中对差异进行以化。每种基因变异的检测限建议在优化与熟悉检测流程阶段使用细胞系混合实验进行估计,检测下限(IOWCrIimitofdetection,1.1.OD)定义为95%的样本被可靠地检测到的等位基因频率。不同类型变异可能有不同的1.1.OD,应针对每种变异类型确定1.1.OD.,需设置敏感性对照,以确保在1.1.oD情况卜.检测到目标变异。在性能确认和临床测试期间,可使用质粒对照和其他人工构建的载体,证明某些变异检测的准确性.在性能
20、确认过程中应去除可能影响检测结果的干扰物质(如重金屈固定剂、黑色素、血红蛋白和胆红素、人总蛋白、酒精、蛋白前K、福尔马林、石蜡、DNA分子标签等)核酸提取和纯化步骤通常会去除潜在的污染物,但必须具体考虑到性能确认过程中的样本类型,以确保所有的预期类型样本都可用于后续扩增和NGS测存。此外,应考虑DNA重史序列和假基因的F扰。对于高度片段化的DNA,测序读段如果来自假基因,则可能会发生错误比对,产生假阳性结果。高度重复的存列可能会消耗捕获探针,从而诚少了目标区域的测序序列覆盖率。对于检测低频变异的NGS实验,交叉污染是一个公认问题。应通过测试设计和性能确认,以及无模板对照(notemp1.ate
21、contro1.,NTC)样本来解决交叉污染问题。此外,在性能确认期间及后续的临床测试过程中,每次测试都应包含NTC样本,用于确认扩增步骤中是否存在来自邻近样本的污染。共识意见2肿痛CGPNGS的性能确认,应该针对CGP覆盖的常见变异类型选择代表性变异位点,应关注准确性、精密度、分析敏感性、分析特异性和检测限等指标。二、复杂生物标志物的性能确认CGPNGSPane1.的性能确认中,除需包含SNV、Inde1、CNV和基因垂排等变异类型外,还需覆盖常见的复杂生物标志物(如TMB、MSkHRD等)。对于MSI、TMB.HRD等豆杂预测性生物标志物,越来越多的患者治疗决策受以上指标的影响,复杂生物标
22、志物的检测提供更多潜在治疗获益机会。因此,定义预分析、样品处理和性能确认的高质埴性能确认指标的标准尤其重要.此外,对于复杂的生物标志物,如TMB、MShHRD等,必须全面地评估测试大范国基因蛆区域,并在多种肿胸类型中得到良好的性能确认。复杂生物标志物作为CGPNGS的Tg要检测指标,其性能确认具有必要性。以TMB为例,作为CGPNGS检测的特征,TMB是指通过计算特定基因组区域内每兆碱基对的体细胞非同义突变的个数,评估肿痫的突变负荷状态,间接反映肿瘤产生新抗原的能力和程度,已被证实可预测多种肿瘤的免疫治疗疗效。全外显子组测序(WhO1.ecxomesequencing,WES)是进行TMB检测
23、的“金标准”,WES检测分析的TMB值与免疫治疗临床疗效相关。TMB的性能确认,建议与WES评估的TMB值进行一致性评价,在检出基因突变频率5%的体细胞突变基础上,保证TMB值的准确性和稳定性.TMB值在不同癌种中存在显著差异,应依据免疫检杳点抑制剂药物的临床疗效确定TMB阈值。在我国医疗机构开展CGPNGSPane1.的TMB性能确认实验,考虑到每次进行Pane1.特异性TMB(Pane1.specificTMB,PSTMB)与WESTMB的致性比对评价的实际操作、成本等因素,可采用PSTMB的重复性与重现性分析的策略,对TMB进行性能确认.CGPNGS检测性能确认在测序平台水平的重豆性和重
24、现性表现为基因变异与复杂生物标志物的高度符合率,以及样品水平的高重现性。可针对CGPNGS的豆杂生物标志物开展对应的垂复性和重现性的性能确认。共识意见3肿府CGPNGS的性能确认中,可以针对覆盖的常见复杂生物标志物(如TMB、MSkHRD等)开展性能确认。三、性能确认覆盖的样本类型、数侬、临床性能与药效判定(一)性能确认的样本类型选择CGPNGSPane1.进行性能确认时,应使用检测方案耍求的样本类型,以便性能参数能适用更大患者群体的检测。CGPNGSPane1.不能像单一分析物测试一样进行性能确认,其样本类型、变异类型、基因变异频率、外显子区或H标区域存在较大差异.因此,必须使用基于误差的方
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