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魯械咨詢:基因測序儀臨床評價注冊審查指導原則

2022-11-25

基因測序儀臨床評價注冊審查指導原則旨在指導注冊申請人對基因測序儀注冊申報資料的準備及撰寫,同時也為技術審評部門提供參考。

本指導原則是對基因測序儀的一般要求,申請人應依據產品的具體特性確定其中內容是否適用。若不適用,需具體闡述理由并提供相應的科學依據,同時依據產品的具體特性對注冊申報資料的內容進行充實和細化。

本指導原則是供注冊申請人和技術審評人員使用的指導性文件,但不包括審評審批所涉及的行政事項,亦不作為法規強制執行,應在遵循相關法規的前提下使用本指導原則。如果有能夠滿足相關法規要求的其他方法,也可以采用,但是需要提供詳細的研究資料和驗證資料。

本指導原則是在現行法規和標準體系以及當前認知水平下制定,隨著法規和標準的不斷完善,以及科學技術的不斷發展,相關內容也將適時進行調整。

一、適用范圍

本指導原則適用于高通量測序的基因測序儀采用通過同品種醫療器械臨床數據或通過自身臨床試驗數據進行臨床評價。

目前高通量基因測序技術即指第二代測序技術或下一代測序(Next Generation Sequencing 或NGS)技術,其技術特征是:(1)通過測定單元的高度并行化來實現高通量;(2)由于化學、物理等原理的限制,序列讀長較短,一般在150~300bp(個別原理可以實現>600bp,比如焦磷酸測序法);(3)核心技術成熟。使用元件(比如Flow Cell、硅基陣列、微流控電導結構等)的加工技術(一般在微米尺度以上)技術成熟,器件結構和性能穩定。其化學原理主要包括DNA聚合酶循環測序法和DNA連接酶循環測序法(單色或多色熒光底物標記),如基于聚合酶的聯合探針錨定聚合法、基于底物特征的可逆末端終止法,以及基于電學原理和光學原理的焦磷酸測序方案等?;谄渌夹g的基因測序儀產品,可參照本指導原則相關適用條款并結合產品特點準備注冊申報資料。

本指導原則適用于申請產品注冊和相關變更注冊的產品。

申請人應當按照《醫療器械臨床評價技術指導原則》的要求,選擇通過同品種醫療器械臨床數據或者臨床試驗這兩種評價路徑中適用的任一方式提交臨床評價資料。

臨床評價資料

(一)同品種臨床評價路徑的基本要求

1.同品種醫療器械判定

申請人可按照《醫療器械臨床評價技術指導原則》中“同品種醫療器械”的定義和判定,選擇已在境內獲準注冊的對比器械,根據申報產品特征選擇合適的對比項目,分析對比器械是否符合同品種醫療器械的要求。

申請人所選取的同品種醫療器械應與申報產品適用范圍相同,基本原理相同,關鍵功能模塊構成相同、性能相似,關鍵指標沒有顯著差異。

 

2.申報產品與對比器械的等同性論證

選擇合適的對比器械后,應進行相關項目的對比以論證其等同性。對比項目包括但不限于附件1所列舉的項目。對比內容包括定性和定量數據、驗證和確認結果,應詳述二者的相同性和差異性,對于相同性,應提交充分的證據(如產品說明書、審評報告、檢驗報告、技術要求等)并明確證據來源。對差異性是否對產品的安全有效性產生不利影響,應通過申報產品自身的數據進行驗證和/或確認。

對比申報產品和同品種產品在適用范圍的相同性和差異性,建議重點考慮可檢測的核酸類型、變異類型以及對使用環境的要求。

基本原理應重點關注生化原理(包括但不限于酶學反應、信號發生、信號源強度等)、物理原理(包括但不限于信號采集部件、光源、濾光器件等)、堿基對序列判斷和質量評估原理(包括但不限于堿基對序列判斷算法、核心數據集、錯誤率評估、系統弱點評估等)、系統集成原理和性能(包括但不限于:系統結構、核心模塊、系統操控軟件、操控人需求、可靠性等)等原理和基本性能等。

對于結構及功能模塊,建議結合圖示標注及性能參數進行對比。

關鍵指標應重點關注數據質量(包含所測序列中每個堿基的準確度:一般為儀器或分析軟件系統的堿基判定時特有的質量值)、一次運行的數據產量(包括平均產量、最大產量、在不同質量閾值下的平均產量等)、測序在一定質量閾值下的平均讀長(可包括高質量的最長讀長和最短可用讀長等)、儀器指定的不同測序模式、不同測序模式產生的數據量和運行時間差異等。

根據上述比較,如對比產品不符合同品種產品要求的,應重新選擇對比產品進行同品種比較或補充申報產品的臨床試驗資料;如申報產品與對比器械可判定為同品種產品,還需對兩者之間的差異進行闡述并對是否對產品安全性、有效性產生不利影響進行進一步評價。相關內容可參考《醫療器械臨床評價等同性論證技術指導原則》。

3.差異性部分的安全有效性證據

針對申報產品與對比器械之間的差異,注冊申請人需提交充分的科學證據證明二者的安全有效性等同。

科學證據包括但不限于:差異對下個模塊性能或步驟的影響研究,差異對數據質量的影響研究。通常為研究資料或驗證報告等??茖W證據應詳細說明針對差異進行的研究方式及研究結果,通常需包括準確、可靠、完整、可追溯的數據,必要時包括數據的產生過程,試驗數據建議來自有良好質量控制的實驗室;應進一步評價差異是否影響性能,以及影響的程度和范圍,必要時提供臨床試驗數據進行確認。

不同情形所需提交的支持性資料不盡相同,申請人應當根據具體差異點提供相應的支持性資料,資料的類型和數量應根據申報產品和對比產品的差異點對產品安全性、有效性的影響進行確定。具體內容可參考表1,表1中具體情況舉例可能不能涵蓋所有情況,申請人應根據申報產品的具體情況進行列舉和判定,并給出判定的具體理由。

 

表1 申報產品與對比產品關系及需提交資料類型表


申報產品與對比產品關系

申報產品與對比產品差異類型

具體情況舉例

需提交

資料類型

屬于同品種

通常提交非臨床研究可能充分證明的差異

1.申報產品適用范圍不超出對比產品。

2.申報產品芯片密度與對比產品相當,僅數量不一致,后期信號數據處理基本一致。

3.申報產品流動液路系統的性能與對比產品不一致。

以上差異未造成明顯性能差異和數據質量下降。

通常提交非臨床研究可能充分證明的差異:非臨床研究、和/或臨床文獻數據、和/或臨床經驗數據


需要提交臨床試驗資料的差異

1.申報產品適用范圍多于同品種產品。

2.申報產品較同品種產品集成判讀功能。

針對差異的臨床試驗資料

不屬于同品種


1.申報產品的基本原理與對比產品不相同。例如檢測原理和堿基判讀方法等。

2.申報產品的關鍵模塊的構成與對比產品不相同。

3.申報產品的產品類型與對比產品不相同。如便攜式、固定式(臺式/落地式)。

4.申報產品關鍵模塊的原理與對比產品不一致。如成像模塊的原理不一致。

5.申報產品的性能與對比產品差異較大(最大讀長、通量、數據質量等)。

重新選擇同品種產品進行比較或補充申報產品的臨床試驗資料



對于較同品種產品增加的適用范圍,應提交申報產品針對差異性的臨床試驗數據作為支持性資料。

對于存在多個差異點的情況,申請人應當完整地列出申報產品與同品種基因測序儀的所有差異點,并說明這些差異點的相互關系。若不同差異點之間存在相關性或相互影響,則應提供單個差異點影響的研究證據和關聯性差異點共存時影響的研究證據。

基于申報產品和同品種基因測序儀的對比結果,如果非臨床研究、臨床文獻數據、臨床經驗數據等無法充分地證明該差異對產品安全性和有效性的影響,則申請人應提供相應的臨床試驗資料。

通過對相應的性能及數據質量的評價,結果顯示沒有顯著差異的,可認為申報產品與同品種產品基本等同。則可收集同品種產品的臨床數據集,以證明申報產品自身的安全有效性。

4.同品種醫療器械的臨床數據總結

如果判定申報產品與對比器械基本等同,則可收集同品種醫療器械的臨床數據集,以證明申報產品的安全有效性。同品種醫療器械臨床數據的收集、同品種醫療器械臨床數據分析評價方法、臨床評價報告撰寫等方面的具體內容可參照《醫療器械臨床評價技術指導原則》及《醫療器械注冊申報臨床評價報告技術指導原則》的相關規定。

對于同品種產品在臨床應用時產生的安全有效性數據,應考慮選擇不同變異類型、不同核酸類型的臨床檢測項目及數據質量。

(二)臨床試驗路徑的基本要求

臨床試驗的開展、方案的制定以及報告的撰寫均應符合相關法規、指導原則的要求,如相關法規、指導原則有更新,臨床試驗應符合更新后的要求。下面僅說明該類產品臨床試驗中應關注的重點問題。

1.臨床試驗機構

應選擇不少于兩家(含兩家)符合要求的臨床試驗機構開展臨床試驗。臨床試驗機構應具備相應的檢測資質和人員。

2.臨床試驗目的及設計

(1)臨床試驗目的

通過試驗醫療器械與臨床參考方法或已上市同類產品進行比較研究,確認試驗醫療器械的安全性、臨床性能和/或有效性。

(2)對比方法的選擇

對于已有同類產品上市的臨床研究,可以選擇臨床參考方法或已在中國境內上市的同類產品作為對照。如選同類產品作為對照,建議選擇目前在臨床檢測方面使用狀況良好的機型,應注意試驗醫療器械的適用范圍不應超過同類產品的適用范圍,同時應提供對照產品的信息,如生產企業、型號、適用范圍等。如試驗醫療器械的適用范圍超過已批準上市同類產品,可在以同類產品作為對照對相同的適用范圍進行評價的同時,另外選擇臨床參考方法作為對比方法,對超出同類產品的適用范圍進行臨床評價。

對于無同類已上市產品的臨床研究,可選擇臨床參考方法作為對比方法進行比較研究,以評價試驗醫療器械的臨床性能。

臨床試驗中還應對試驗醫療器械和對比方法檢測結果不一致樣本進行分析,以明確結果不一致的原因。

(3)研究項目的選擇

如試驗醫療器械的適用范圍為對來源于人體樣本的人脫氧核糖核酸(DNA)進行測序,以檢測基因序列變化,至少應選擇人類基因靶向測序以及非靶向測序項目進行評價。其中人類基因靶向測序,建議選擇腫瘤組織的基因突變為對象,應包括代表性的突變類型,至少包括點突變、小片段的插入/缺失、拷貝數變化;非靶向測序項目可選擇胎兒染色體非整倍體檢測。如適用范圍還包括核糖核酸(RNA)的測序,即將RNA逆轉錄成DNA后進行測序,則還應對基因融合(如ALK融合)進行驗證。

如試驗醫療器械的適用范圍不限于人DNA,應充分考慮產品適用的臨床預期用途選擇合適的代表性項目進行評價。

應根據試驗醫療器械所聲稱的適用范圍,選擇代表性的檢測項目進行臨床評價,同時應考慮到不同樣本類型。應根據臨床試驗中所選擇的臨床項目,制定受試者的選擇標準,即入選和排除標準。同時受試者年齡、性別分布應均衡合理,充分考慮人種、地域差異對試驗結果的影響。同時選擇代表性的臨床項目時,應考慮避免偏倚,試驗過程中應注意盲法。

(4)臨床評價指標

主要評價指標一般為檢測準確性(靈敏度、特異度)或檢測一致性(陽性/陰性符合率、總符合率、Kappa值等),主要評價指標應能夠滿足評價產品臨床性能的要求。

同時申請人還應對臨床試驗檢測項目進行數據質量的分析。

次要評價指標一般包括儀器功能、穩定性、使用便捷性、使用安全性等。

(5)樣本量估算

為實現抽樣樣本代替總體的目的,臨床試驗需要一定的受試者數量(樣本量)。樣本量一般以臨床試驗的主要評價指標進行估算。需在臨床試驗方案中說明樣本量估算的相關要素及其確定依據、樣本量的具體計算方法。主要評價指標的相關參數根據已有臨床數據和探索性性試驗(如有)的結果來估算,需要在臨床試驗方案中明確這些估計值的確定依據。一般情況下,Ⅰ類錯誤概率α設定為雙側0.05或單側0.025,Ⅱ類錯誤概率β設定為不大于0.2,預期受試者脫落和方案違背的比例不大于0.2,申請人可根據產品特征和試驗設計的具體情形采用不同的取值,需充分論證其合理性。

如臨床試驗采用試驗醫療器械與已上市同類產品進行比較研究的試驗設計,建議采用單組目標值法樣本量公式估算最低樣本量。

醫療器械臨床試驗樣本量公式估算 

公式中,n為樣本量;Z1-α/2、Z1-β為顯著性水平和把握度的標準正態分布的分數位,P0為評價指標的臨床可接受標準,PT為試驗用體外診斷試劑評價指標預期值。

對于所選擇進行臨床驗證的代表性項目大類,如人類基因靶向測序,總樣本量應滿足統計學要求,其中每種代表性的突變類型均應有一定例數。對于病原體檢測,每一個代表項目的總樣本量應滿足統計學要求。

(6)統計分析

應選擇合適的統計方法對臨床試驗結果進行統計分析,對于試驗醫療器械與參考方法/已上市同類產品的一致性評價,一般選擇2×2四格表的形式總結兩種產品的檢測結果,并據此計算靈敏度/特異度、陽性/陰性符合率、Kappa值等指標及其95%置信區間。

對于不一致樣本,應進行原因分析。如臨床試驗方案規定采用其他方法進行確認,則確認結果不應納入統計分析。

對于臨床試驗檢測項目的數據質量的分析,應至少包括原始數據質量以及用于判讀的數據質量,進行整體數據分析和分層統計。應關注數據質量的獨立評價和相互的可比性,明確每運行最大和最小數據量、有效數據和儀器設定閾值、堿基質量評估方法和軟件等。整體數據分析通常關注數據量、堿基識別質量值、高質量數據與總體粗數據產出的比例、靶區域總體覆蓋度和均一性、根據背景序列GC含量不同的覆蓋差異、比對質量值等指標。分層統計應結合項目具體要求,統計相應指標在不同數據指標水平下的樣本分布。對數據質量較低的樣本數據進行原因的分析和解釋。

對于次要評價指標,儀器功能一般主要分析儀器運行過程中是否能實時監測運行狀態并自動對用戶進行提示、異常狀態報警功能、運行過程追蹤記錄功能、數據備份功能、樣本/反應載體/試劑正確識別功能等;穩定性主要分析儀器在臨床試驗過程中可持續正常工作;使用便捷性主要分析試驗參數設置的便捷性及操作界面友好性等;使用安全性主要包括機械安全性、電氣安全性、噪聲安全性、生物安全性等。

3.質量控制

臨床試驗開始前,建議進行臨床試驗的培訓,以熟悉并掌握相關試驗方法的操作、儀器、技術性能等,最大限度控制試驗誤差。整個試驗過程都應處于有效的質量控制下,最大限度保證試驗數據的準確性及可重復性。

三、決策是否開展醫療器械臨床試驗

對于具有下列情形之一的產品,通過同品種醫療器械臨床數據進行分析評價無法充分證明產品安全性、有效性的,應當進行臨床試驗,包括:

1.申報產品或其某關鍵模塊(含軟件)具有全新的技術特性,或者數據質量具有顯著差異。

2.申報產品具有新的臨床預期使用場景和功能,且該功能從未在境內獲得批準。

3.針對與同品種醫療器械之間的差異,若不能通過非臨床研究數據、臨床應用數據等證據資料證明申報產品的安全性和有效性,申請人需要考慮通過臨床試驗來獲得臨床數據。

具體決策是否開展醫療器械臨床試驗可參照《決策是否開展醫療器械臨床試驗技術指導原則》,并提供充分的依據。

四、參考文獻

[1]醫療器械臨床評價技術指導原則[Z]

[2]醫療器械臨床試驗質量管理規范[Z]

[3]醫療器械臨床試驗設計指導原則[Z]

[4]醫療器械臨床評價等同性論證技術指導原則[Z]

[5]決策是否開展醫療器械臨床試驗技術指導原則[Z]

[6]醫療器械注冊申報臨床評價報告技術指導原則[Z]

[7]YY/T 1723高通量基因測序儀[S]

 

附件:申報產品與同品種基因測序儀對比表

 

附件

申報產品與同品種基因測序儀對比表

 

適用范圍


序號
對比項目
同品種產品
申報產品
相同性
差異性
支持性資料概述









適用范圍
1.1
變異類型a






1.2
檢測的核酸類型b






1.3
使用環境要求c







a變異類型通常包括點突變、插入/缺失、拷貝數變異等變異類型。

b檢測的核酸樣本類型通常包括人類基因組DNA、細胞內RNA、細胞外循環DNA或RNA,病原體DNA或RNA等。

c使用環境要求包括溫濕度、潔凈程度等環境條件。

2.基本原理


序號
對比項目
同品種產品
申報產品
相同性
差異性
支持性資料概述









基本原理
2.1
工作原理a






2.1.1
生化原理






2.1.2
物理原理






2.1.3
信號放大和采集原理






2.1.4
堿基識別和質量評估原理






2.1.5
高通量、并行化原理






2.1.6
系統集成原理






2.1.7
...






2.2
產品類型b







a申報產品和同品種產品的工作原理應一致。應詳述核心結構模塊的原理,包括:生化原理(包括催化酶、底物標記、熒光化學、試劑保存、芯片表面處理等)、物理原理(光學或電學模塊并行化、信號采集、液路設計、廢液收集處理等)、堿基判斷和質量評估原理(包括信號處理、質量評估等核心算法和軟件來源)、系統集成原理等。

b產品類型應明確便攜式、固定式(臺式/落地式)。

3.結構組成


序號
對比項目
同品種產品
申報產品
相同性
差異性
支持性資料概述









結構組成
3.1
產品組成a






3.2
核心部件b






3.2.1
流體液路系統/氣液路系統






3.2.2
溫控模塊






3.2.3
芯片設計構架及芯片夾裝置






3.2.4
加液裝置






3.2.5
信號采集及處理裝置







...







a產品組成應包括描述申報產品的所有結構組成。對成像模塊、流動槽支架、流體自動化模塊、緩沖劑吸管裝置等功能模塊進行逐項詳細比對。結構及模塊建議進行圖示和標注。

b核心部件應至少對加樣裝置、溫控模塊、芯片(包括材質、結構、密度)、信號采集(光學或非光學信號采集的關鍵器件)和處理裝置及其元件技術指標進行對比。

 

4.性能要求


序號
對比項目
同品種產品
申報產品
相同性
差異性
支持性資料概述









性能要求
4.1
性能參數a






4.2
功能參數b






4.3
反應模式及用時c







...







a性能參數應包括不同模塊的具體參數比較。

b功能參數應包括最大數據量/run,最大reads長度,平均讀長(帶有質量參數的讀長),突變類型以及人與病原體的檢測性能(包括適用樣本類型,變異類型,檢測核酸樣本類型的比較),并對數據質量進行充分評價。應包括一定數據量的情況下有效數據量和數據質量,以及可穩定檢測的最大循環數比較。

c反應模式及時間應包括所有的反應模式,如PE150,PE250,SE35等。

5.軟件核心功能及算法


序號
對比項目
同品種產品
申報產品
相同性
差異性
支持性資料概述









軟件核心功能及算法

5.1
運行控制






5.2
狀態監控






5.3
堿基識別和質量






5.4
數據質控(參照數據庫)






5.5
結果報告






5.6
原始數據下載格式







...







 



6.配套要求


序號
對比項目
同品種產品
申報產品
相同性
差異性
支持性資料概述









配套要求
6.1

上機文庫質量要求







6.2
樣本來源(樣本類型)和處理(包括片段化、定向擴增、定向捕獲或純化等)a






6.3
配套使用的測序通用試劑要求







...







a樣本類型通常包括血清、全血、組織、FFPE及其他含有人類以及各種病原體的核酸的樣本類型等,可采用代表性樣本類型(根據樣本中基因組特征)。

7.安全性評價


序號
對比項目
同品種產品
申報產品
相同性
差異性
支持性資料概述

安全性
評價
7.1
通用電氣安全






7.2
專用安全






7.3
網絡安全







8.其他


序號
對比項目
同品種產品
申報產品
相同性
差異性
支持性資料概述
8
標簽





9
產品說明書





10
禁忌證





11
防范措施和警告





12
產品符合的國家/行業標準






...






以上所列出的內容為申報產品與同品種基因測序儀對比需要具體考慮的事項,申請人可根據產品特點增加對比項目。

關鍵詞

魯械咨詢提供醫療器械注冊、醫療器械生產許可、醫療器械臨床試驗、醫療器械備案、械字號等醫療器械資質和醫療器械咨詢服務。重在合規輔導,提升企業規范管理,鑄就明星企業。



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