火石研究院 | 中美面對面之NGS腫瘤檢測試劑盒

NGS（高通量測序）在腫瘤領域應用途徑主要為液體活檢，腫瘤基因的液態活檢，即是在人體的循環血液中檢測ctDNA (死亡腫瘤細胞上脫落釋放的小片段腫瘤基因)、循環腫瘤細胞（CTC）以及外泌體等的技術。它通過體外無創抽血即可對全身的腫瘤信息進行檢測，非常適合於癌症的早期診斷和精準醫療。其中，腫瘤基因檢測是極為重要的一部分。

一、NGS檢測試劑盒介紹-精準用藥

同種癌症由於具有不同突變特徵，對於不同的藥耐受性不一樣，因此有必要在用藥前進行腫瘤基因突變的檢測，進而確定最適合的治療方案；傳統上對於腫瘤基因突變是利用腫瘤組織活檢或手術取得的組織標本進行檢測，目前的研究表明，ctDNA中的突變與腫瘤組織的突變具有很高的相似性，對血液中ctDNA 的分析可以幫助醫生判斷病人腫瘤的突變類型，制定用藥方針。

腫瘤精準用藥領域，液體活檢技術路徑主要包括PCR（尤其是ARMS-PCR）、基因晶片以及NGS等，其中PCR和晶片的優勢主要在於檢測效率較高，成本相對較低，但主要劣勢在於只能針對特定突變位點進行引物或者探針設計，有一定局限性；且檢測準確度和靈敏度還有提升空間。而基於NGS的液體活檢可以使得檢測基因信息更為全面，儘管目前價格高於其他檢測方式。但是隨著技術的不斷提升，未來NGS將成為腫瘤精準用藥領域的主流檢測方式。總的來說，檢測方式將會從單基因到大Panel，檢測平臺將會從PCR到NGS。

全球第一個NGS伴隨診斷試劑盒是2016年在美國上市。接下來，小編先盤點一下美國所上市的NGS檢測試劑盒。

2016年12月19日，美國食品和藥物管理局（FDA）批准了Foundation Medicine公司的FoundationFocusCDxBRCA產品，成為市場上第一個基於二代測序（NGS）的伴隨診斷試劑盒。用於鑑定攜帶BRCA突變的晚期卵巢癌患者，並指導Clovis Oncology公司生產的PARP抑制劑Rubraca（rucaparib）用藥，該藥物適用於已經用兩種或更多種化療治療並且攜帶有害的BRCA1和BRCA2基因突變的晚期卵巢癌患者。   (註：一年後FoundationOne CDx獲批後，此款產品已經被整合進大panel中,不是主打產品，甚至官網上都沒有了詳細資料)

2017年6月23日，美國食品和藥物管理局（FDA）批准了第二個基於NGS技術的伴隨診斷試劑盒Oncomine DX Target Test，此款產品由賽默飛世爾科技公司開發，可以檢測非小細胞肺癌（NSCLC）患者中的三個基因的變異情況（BRAF，ROS1融合和EGFR突變），這是FDA批准的第一個可篩查多個標誌物的腫瘤二代測序基因檢測。   (註：原文有誤，其實是從病人FFPE的DNA和RNA中檢測23基因的突變)

Oncomine DX Target Test可以用來診斷阿斯利康的易瑞沙（吉非替尼）、輝瑞的ALK和ROS1抑制劑Xalkori（crizotinib），以及諾華公司MEK抑制劑Mekinist（trametinib）和抑制劑Tafinlar（dabrafenib）這4種藥物的最佳受試者。略顯遺憾的是，該產品並未覆蓋ALK融合基因檢測。

2017年6月29日，美國食品和藥物管理局（FDA）宣布批准Illumina公司與安進公司（Amgen）基於MiSeqDx二代測序平臺合作開發的伴隨診斷試劑盒——Extended RASPanel，可對KRAS基因和NRAS基因中的56個變異類型進行分析，以確定患者能否受益於Amgen公司抗癌藥Vectibix（panitumumab）。   (Vectibix於2006年9月首次獲FDA批准，作為一種單藥療法，可用於具有野生型KRAS和NRAS基因的轉移性結腸直腸癌患者。)

2017年11月15日，美國FDA宣布，已批准紐約紀念斯隆·凱特琳癌症研究中心（Memorial Sloan Kettering CancerCenter，MSK）基於二代測序技術（NGS）的癌症基因檢測分析平臺MSK-IMPACTTM，為癌症基因檢測未來的學術研究及商業開發開創了先河，進一步拓寬了個體化醫療的道路。IMPACTTM是一種體外診斷檢測，採用NGS測序，能夠快速鑑定468種腫瘤相關基因的突變以及其他分子變化。它能夠檢測腫瘤組織中的體細胞單核突變/插入/缺失以及微衛星不穩定性（MSI），該檢測方法準確率高達99%以上，可檢測到的突變頻率為5%（2%-5%）；對於其他分子檢測（MSI），IMPACTTM與傳統方法檢測結果的一致性高達92%以上。這是FDA所批准的首個基於NGS檢測的大panel多基因檢測方法，腫瘤測序分析獲得了越來越廣泛的應用和認可，通過特定腫瘤中的基因突變能夠有效的幫助醫生和患者做出更有效的個性化治療方案。

2017年11月30日，FDA批准了Foundation Medicineqixia產品--FoundationOne CDx（F1CDx）用於泛癌症臨床伴隨診斷，這是首款突破性的NGS伴隨診斷產品，能對任何實體腫瘤進行診斷，在體外診斷領域具有裡程碑式的意義。F1CDx覆蓋324個基因的遺傳突變以及兩類基因組特徵，能夠高效檢測腫瘤基因的SNV、Indel、MSI以及TMB等。通過與FDA之前批准的伴隨診斷對比，F1CDx的總體準確率可達到94.6％。

截止到2017年，美國共批准了5個NGS檢測試劑盒，其中最為轟動的便為斯隆凱特林癌症研究中心研發的MSKCC-IMPACTTM 和Foundation Medicine研發的F1CDx，這兩種檢測試劑盒均為檢測多個基因，並且可以針對多種疾病。但是二者也有一些區別，其中F1CDx為伴隨診斷試劑盒，而MSKCC-IMPACTTM補充診斷試劑盒。

從美國FDA批准的5中NGS檢測試劑盒來看，從最初的檢測單個基因，針對單個疾病，適用於單個藥物，到F1CDx檢測數百個基因，檢測多種疾病，適用於多種藥物。僅僅在一年的時間裡，便發生了如此大的變化，這都源於NGS技術的不斷革新，市場不斷擴大和消費者的認知不斷提高。

2018年7月23日，國家食品藥品監督管理總局CFDA批准了廣州燃石的人EGFR/ALK/BRAF/KRAS基因檢測試劑盒，這是CFDA批准的中國首個基於NGS的腫瘤伴隨診斷試劑盒，在我國體外診斷領域具有裡程碑式的意義。

2018年8月13日，國家食品藥品監督管理總局CFDA通過創新醫療器械特別審批通道，批准了諾禾致源人EGFR/KRAS/BRAF/PIK3CA/ALK/ROS1基因突變檢測試劑盒（半導體測序法）的III類醫療器械上市。該產品批准用於檢測非小細胞肺癌（NSCLC）患者腫瘤組織中與靶向治療密切相關的六個基因的突變狀態，篩選適合接受靶向藥物治療的患者。

國內NGS檢測公司目前已提前布局大panel產品的註冊申報工作，未來還將推出更多產品。

燃石醫學的這款產品是2年前申報的，當時NGS臨床數據不多，對NGS技術的認可也不夠多，因此只涵蓋4個基因。隨著這2年間各個NGS基因檢測公司的崛起，大量各種用於科研和臨床的檢測項目的推出，已經積累了足夠多的經驗和數據，因此預測下一步將會有NGS大panel(幾百甚至上千基因)的獲批。諾禾致源和其他NGS檢測公司也是如此，目前均已提前布局大panel產品的註冊申報工作，預測未來將推出更多產品。

總體來說，進一個月以來的兩款NGS產品的獲批，使NGS檢測科研項目，通過國家層面的認可和背書，逐漸像NIPT一樣，走向正規化。整個腫瘤基因檢測市場還處於市場培育期，接下來的2-3年內，市場會爆發性的增長。資本的助推，CFDA的認證將會改變中國腫瘤基因檢測的現狀。進而將會產生一系列的效應，如行業洗牌，這勢必導致「有證」的活下來，不規範的被淘汰。在這數十億甚至是百億級別的市場，避諱群雄逐鹿，最後也將會是個位數的幾家公司分別佔據不同地區或細分領域並存活下來。

在這場激烈的競爭中，不僅有國內的眾多「英雄」，更有國際的眾多巨頭加入。其中羅氏已經全資收購Foundation Medicine，Illumina也投了很多NGS初創公司，賽默飛在醫院診斷領域的多年耕耘，三家肯定不會缺席中國市場的角逐。