1.    成果轉(zhuǎn)化

表觀遺傳的科研成果向臨床的轉(zhuǎn)化道路漫長(zhǎng)且費(fèi)用高昂。在產(chǎn)品開發(fā)的最初過程中，除了上述所需要準(zhǔn)備且經(jīng)歷的臨床驗(yàn)證和資質(zhì)申報(bào)等過程，擬議的IVD產(chǎn)品還必須提供比所帶來的商業(yè)價(jià)值，以吸引成果轉(zhuǎn)化所需的大量資金投入。除了產(chǎn)品與市場(chǎng)的契合度之外，知識(shí)產(chǎn)權(quán)的實(shí)用性，向投資人提供的臨床證據(jù)的穩(wěn)健性和質(zhì)量，以及擬議市場(chǎng)中監(jiān)管環(huán)境的性質(zhì)都是吸引投資的關(guān)鍵因素。同時(shí)，為了讓醫(yī)學(xué)人士愿意接受實(shí)際應(yīng)用，產(chǎn)品的實(shí)用性和臨床依據(jù)必須要在經(jīng)過同行權(quán)威評(píng)審的科學(xué)和醫(yī)學(xué)雜志中發(fā)表，并在會(huì)議和研討會(huì)上展示。本章節(jié)內(nèi)容將針對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP），以及如何為監(jiān)管機(jī)構(gòu)，投資人和醫(yī)療專業(yè)人員提供高質(zhì)量的臨床證據(jù)進(jìn)行探討。

1.1 知識(shí)產(chǎn)權(quán)

自2000年以來，表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的專利數(shù)量急劇上升，這主要是受到新型診斷技術(shù)和表觀遺傳技術(shù)專利的推動(dòng)。專利權(quán)為公司提供了20年的獨(dú)家使用biomarker的權(quán)利，并幫助生物技術(shù)和制藥公司收回用于開發(fā)臨床IVD產(chǎn)品的相關(guān)成本。例如通過授權(quán)使用，向?qū)嶒?yàn)室等機(jī)構(gòu)收取費(fèi)用。專利保護(hù)雖然對(duì)商業(yè)轉(zhuǎn)化很重要，但也會(huì)阻止創(chuàng)新，因?yàn)樗鼤?huì)阻止臨床研究機(jī)構(gòu)對(duì)流程的改進(jìn)以提高biomarker的檢測(cè)效率，如縮短檢測(cè)時(shí)間，提高靈敏度或檢測(cè)準(zhǔn)確性等。在某些情況下，專利保護(hù)也會(huì)導(dǎo)致臨床檢測(cè)服務(wù)的壟斷，從而導(dǎo)致定價(jià)過高并超出普通人群的承受范圍。例如由Myriad提供的BRCA檢測(cè)。長(zhǎng)期以來，biomarker專利的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)影響一直是哲學(xué)辯論的主題。2013年，法院針對(duì)美國(guó)分子病理學(xué)協(xié)會(huì)與Myriad Genetics公司之間專利訴訟的判決，和2012年針對(duì)Mayo Collaborative Services與Prometheus Labs訴訟的判決，讓基于基因的診斷產(chǎn)品的專利申請(qǐng)?jiān)诿绹?guó)變得更加困難（Dreyfuss等。 在上述裁決中規(guī)定，基于生物相關(guān)的診斷方法不是新穎的，而是“自然法則”。

為了響應(yīng)法院的裁決，生物制藥行業(yè)尋求了新的策略來描述其知識(shí)產(chǎn)權(quán)的獨(dú)特性和創(chuàng)造性。 如果在新的檢測(cè)方法開發(fā)中更需要體現(xiàn)產(chǎn)品的新穎性和邏輯性，那么可以預(yù)期，美國(guó)的IVD診斷公司會(huì)將新穎的biomarker與新的（可專利的）檢測(cè)方法相結(jié)合。而美國(guó)以外的公司可能會(huì)尋求在不適用法院判決的歐洲和/或亞太市場(chǎng)建立知識(shí)產(chǎn)權(quán)。對(duì)于尋求資金的較小公司而言，專利合作條約（PCT）一旦在全國(guó)實(shí)施之后，在美國(guó)專利商標(biāo)局對(duì)關(guān)鍵專利要求沒有進(jìn)行明確解釋之前，對(duì)PCT要求的有效性的不確定性可能使得在美國(guó)籌集資金更加困難。只有在收到專利審查員的評(píng)論后，才能確定IP投資的價(jià)值，然而這可能是在首次提交專利之后的數(shù)年。隨著2019年5月美國(guó)宣布的兩黨，兩院制法案草案（美國(guó)參議院，2019年）旨在改革《專利法》第101條，一些立法者現(xiàn)在正在尋求減少早期法院裁決的影響，并支持biomarker具有專利性。

1.2 監(jiān)管

盡管有類似于含有10個(gè)成員轄區(qū)的國(guó)際醫(yī)療器械監(jiān)管者論壇（IMDRF; http://www.）之類的機(jī)構(gòu)正在努力實(shí)現(xiàn)有關(guān)IVD的全球監(jiān)管統(tǒng)一，但在可預(yù)見的未來中，不同地區(qū)的監(jiān)管仍將存在巨大的差異，這也將大大提高了檢測(cè)分析的臨床轉(zhuǎn)化難度。 在轉(zhuǎn)化過程中盡早考慮地理位置的優(yōu)先級(jí)尤為重要，因?yàn)樾枰獮楸O(jiān)管機(jī)構(gòu)量身定制適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)資料。對(duì)監(jiān)管體系的深入分析已超出本報(bào)告的范圍，但下面的內(nèi)容將對(duì)美國(guó)和歐洲市場(chǎng)有關(guān)的注意事項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)要總結(jié)和介紹。

在美國(guó)，存在三種不同的監(jiān)管途徑來獲得FDA的IVD審批許可。510（k）監(jiān)管途徑適用于與現(xiàn)有的評(píng)斷檢測(cè)產(chǎn)品基本等效的新測(cè)試，而市場(chǎng)上沒有經(jīng)過評(píng)斷的產(chǎn)品則應(yīng)從頭進(jìn)行分類，以進(jìn)行較低風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)，如果存在高風(fēng)險(xiǎn)，則應(yīng)進(jìn)行上市前批準(zhǔn)（PMA）。 例如癌癥診斷產(chǎn)品，如果產(chǎn)品是在指定實(shí)驗(yàn)室中針對(duì)醫(yī)生采集的患者樣本在“內(nèi)部”進(jìn)行的，則該檢測(cè)可能會(huì)根據(jù)“自定”準(zhǔn)則進(jìn)行銷售，該準(zhǔn)則在美國(guó)被稱為實(shí)驗(yàn)室開發(fā)檢測(cè)（LDT）。目前，醫(yī)療保險(xiǎn)和醫(yī)療補(bǔ)助中心（CMS）通過《1988年臨床實(shí)驗(yàn)室改進(jìn)修正案》（CLIA）對(duì)運(yùn)行LDT的臨床實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理。 CMS同時(shí)還可以批準(zhǔn)其他認(rèn)證方法，例如從州許可方案或其他組織，例如美國(guó)病理學(xué)家學(xué)院（College of American Pathologists, CAP））獲得批準(zhǔn)。 CLIA法規(guī)涉及實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)，以及通過兩年一次的調(diào)查以評(píng)估產(chǎn)品的分析有效性（準(zhǔn)確度和精確度），并且實(shí)驗(yàn)室可以在評(píng)估之前開始分發(fā)檢測(cè)結(jié)果。CMS的CLIA項(xiàng)目不涉及任何檢測(cè)的臨床有效性，即產(chǎn)品用以識(shí)別、檢測(cè)或預(yù)測(cè)患者是否存在臨床狀況或傾向的準(zhǔn)確性。FDA表示，由于其復(fù)雜性不斷提高，打算對(duì)LDT加強(qiáng)監(jiān)管（FDA，2014年）。 FDA指南顯示出有意盡早引入LDT監(jiān)管，對(duì)分析有效性進(jìn)行更可靠的驗(yàn)證以及對(duì)臨床有效性的要求。FDA還引入了高，中和低風(fēng)險(xiǎn)LDT的概念，無意監(jiān)管低風(fēng)險(xiǎn)LDT，也無意滿足未滿足的需求或罕見疾病進(jìn)行測(cè)試。而癌癥診斷檢測(cè)被歸類為高危LDT，因此，無論選擇PMA還是LDT途徑，目前正在開發(fā)的診斷方法都應(yīng)準(zhǔn)備充足的證明分析數(shù)據(jù)和臨床有效性。

在歐洲，于1998年制定了體外醫(yī)療器械指令（IVDD）98/79 / EC，以協(xié)調(diào)產(chǎn)品合格和評(píng)估程序的標(biāo)準(zhǔn)，并幫助建立統(tǒng)一的IVD泛歐市場(chǎng)。在歐洲上市的所有IVD都必須具有CE認(rèn)證，代表該IVD設(shè)備符合IVDD。根據(jù)該法律，IVD制造商僅需自行聲明該產(chǎn)品符合相關(guān)歐洲法律的基本要求。隨著IVD市場(chǎng)的不斷發(fā)展，歐盟委員會(huì)認(rèn)為有必要進(jìn)行修訂。從2008年起開始進(jìn)行公眾咨詢，新的《體外診斷醫(yī)療器械條例》（IVDR）（EU）2017/746出臺(tái)，該立法于2017年5月26日生效，過渡期為五年，到2022年5月26日全面實(shí)施（歐洲議會(huì)，2017年）。當(dāng)前受監(jiān)管的IVD沒有“繼承“條款，因此所有現(xiàn)有的受監(jiān)管IVD都需要再次進(jìn)行CE認(rèn)證。

IVDR與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）準(zhǔn)則更加一致，并引入了基于風(fēng)險(xiǎn)的分類系統(tǒng)，并由公告機(jī)構(gòu)加強(qiáng)監(jiān)督。 這些類別基于“全球協(xié)調(diào)工作組”分類方案（IMDRF的前身），并確定了四個(gè)風(fēng)險(xiǎn)類別A-D，其中類別D為最高風(fēng)險(xiǎn)。用于癌癥篩查，診斷和分期的IVD歸類為C級(jí)，需要完整的質(zhì)量管理體系。在單個(gè)衛(wèi)生機(jī)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行和使用的“內(nèi)部”測(cè)試不必符合IVDR，但它們要求實(shí)驗(yàn)室符合EN ISO 15189（醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，質(zhì)量和能力要求），并且衛(wèi)生機(jī)構(gòu)必須提供無商購(gòu)的替代品證明，方能使用該產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)。IVDR還要求遵守通用數(shù)據(jù)保護(hù)法規(guī)（GDPR），以將樣品用于規(guī)定目的（歐盟，2018年）。為此，在臨床試驗(yàn)的早期需要考慮是否遵守GDPR。與IVDD相比，IVDR對(duì)診斷產(chǎn)品的分析性能要求更高，其中包括對(duì)參考材料和方法的要求。

1.3 質(zhì)量管理體系

任何尋求認(rèn)證的IVD都需要提供質(zhì)量管理體系（Quality Management System, QMS）證明，并遵守良好生產(chǎn)規(guī)范（Good Manufacturing Practice, GMP）要求。這為合格評(píng)定和持續(xù)的上市后責(zé)任（例如質(zhì)量控制，外部質(zhì)量保證和不良事件報(bào)告）提供了框架工作。 每個(gè)司法管轄區(qū)都有不同的合格評(píng)定程序。 考慮到全球協(xié)調(diào)性，IMDRF于2012年啟動(dòng)了醫(yī)療器械單一審核計(jì)劃（MDSAP）。參與到MDSAP的監(jiān)管機(jī)構(gòu)為了協(xié)調(diào)接受度，并滿足QMS和GMP的要求，要求審計(jì)機(jī)構(gòu)可以對(duì)一家醫(yī)療器械制造商進(jìn)行一次審計(jì)。

對(duì)于在美國(guó)提交的PMA，F(xiàn)DA需要確保產(chǎn)品存在合理的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)監(jiān)控，并有權(quán)進(jìn)行批準(zhǔn)前檢查。在產(chǎn)品審批后8到12個(gè)月內(nèi)，F(xiàn)DA還需進(jìn)行審批后檢查。然而LDT不必遵守FDA質(zhì)量體系法規(guī)，也不必接受FDA檢查。LDT（在其他國(guó)家/地區(qū)也稱為“內(nèi)部” IVD）是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)的合規(guī)性進(jìn)行監(jiān)管的。許多國(guó)家已經(jīng)將ISO 15189納入其強(qiáng)制性醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證要求的一部分，但是在美國(guó)，對(duì)ISO 15189標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證不符合CLIA要求，并且不能替代基于CLIA的認(rèn)證。與監(jiān)管途徑類似，轉(zhuǎn)化管轄權(quán)的優(yōu)先級(jí)應(yīng)為質(zhì)量管理體系的設(shè)計(jì)提供依據(jù)?，F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)隨著時(shí)間而變化，并且會(huì)引入新的標(biāo)準(zhǔn)。與癌癥診斷相關(guān)，有關(guān)“評(píng)估核酸靶序列定量方法性能的要求——qPCR和dPCR”的新ISO標(biāo)準(zhǔn)（ISO / FDIS 20395）正在制定中（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織，2019年）。

在計(jì)劃診斷測(cè)試的轉(zhuǎn)化時(shí)，最為重要的是要為監(jiān)管機(jī)構(gòu)提供足夠支持分析和臨床有效性的合理技術(shù)設(shè)計(jì)及證據(jù)。 監(jiān)管者還必須確信，該證據(jù)是從IVD的預(yù)期目標(biāo)人群中收集的。 作為構(gòu)建適當(dāng)證據(jù)的指南，非營(yíng)利組織臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（CLSI）制定了一套與診斷行業(yè)相關(guān)的指南。他們的“臨床實(shí)驗(yàn)室測(cè)量程序的檢測(cè)能力評(píng)估”指南文件旨在供IVD制造商，監(jiān)管機(jī)構(gòu)和臨床實(shí)驗(yàn)室使用，為臨床實(shí)驗(yàn)室測(cè)量程序的檢測(cè)限的評(píng)估和記錄提供指導(dǎo)（臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)，2012）。

2.    展望

當(dāng)前，在開發(fā)基于DNA甲基化的IVD產(chǎn)品中有眾多新的突破和進(jìn)展。隨著GRAIL等公司不斷證明cfDNA的甲基組測(cè)序比體細(xì)胞突變測(cè)序更能用于癌癥的初步診斷，社會(huì)對(duì)這一領(lǐng)域的關(guān)注只會(huì)增加。新興趨勢(shì)是將更多的甲基化biomarker組合用于多癌檢測(cè)和組織溯源?，F(xiàn)有幾項(xiàng)研究表明，cfDNA的甲基化狀態(tài)可用于預(yù)測(cè)其來源組織，諸如EarlyDiagnostics等公司目前正在將這些技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。使用癌癥基因組圖譜（TCGA）數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的9223個(gè)CpG位點(diǎn)的大型血漿cfDNA組合已被證明能夠高精度地檢測(cè)常見晚期癌癥和潛在癌癥類型。與基準(zhǔn)醫(yī)療（中國(guó)廣州）合作的研究最近表明，一組9種亞硫酸氫鹽測(cè)序擴(kuò)增子可以高靈敏度檢測(cè)血漿早期肺癌。

癌癥IVD領(lǐng)域的另一個(gè)新興趨勢(shì)是基于多分析物檢測(cè)，例如將體細(xì)胞突變檢測(cè)和免疫測(cè)定相結(jié)合的CancerSEEK。最近，Guardant Health收購(gòu)了Bellwether Bio，這將使他們能夠在NGS ctDNA分析中納入核小體定位和片段組學(xué)信息。最近發(fā)現(xiàn)基于cfDNA片段長(zhǎng)度的一項(xiàng)研究（一種間接測(cè)量核小體定位的方法）具有良好的臨床應(yīng)用價(jià)值。

隨著NGS成本的不斷降低，使用全甲基基因組進(jìn)行biomarker的發(fā)現(xiàn)變得越來越普遍。有了足夠的受試者和測(cè)序深度，所有高實(shí)用性的biomarker都將被識(shí)別出來。一些正在開發(fā)的測(cè)試，例如用于膀胱癌檢測(cè)的UroMark中150biomarker，就是基于全基因組測(cè)序的挖掘成果。

此外，在檢測(cè)DNA甲基化狀態(tài)方面有許多新的創(chuàng)新技術(shù)。兩種新的基于酶的DNA轉(zhuǎn)化方法，Enzymatic Methyl-seq和TET輔助的吡啶硼烷測(cè)序（TAPS）便是利用酶來轉(zhuǎn)化DNA。相比亞硫酸鹽的氧化處理，在溫和的沒處理?xiàng)l件下，可以提供更高的可擴(kuò)增DNA的回收率，并且所得DNA無論是在靶向技術(shù)或是NGS技術(shù)中都可作為更優(yōu)質(zhì)的檢測(cè)源。隨著第三代測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展，為直接表觀遺傳檢測(cè)提供了新的機(jī)會(huì)。為此，三個(gè)研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始訓(xùn)練和測(cè)試了機(jī)器學(xué)習(xí)方法，以在牛津納米孔技術(shù)MinION設(shè)備上檢測(cè)甲基化DNA，并展現(xiàn)出良好的結(jié)果。但是，低樣本量，片段短的cfDNA不是這些長(zhǎng)片段閱讀平臺(tái)的最佳選擇。利用物理化學(xué)特性直接檢測(cè)甲基化DNA的新方法Methylscape也是一項(xiàng)令人振奮的創(chuàng)新，它為廉價(jià)的泛癌測(cè)試提供了潛在發(fā)展空間。

DNA甲基化IVD領(lǐng)域的持續(xù)技術(shù)發(fā)展和商業(yè)化行為不斷加速，創(chuàng)造了一種快節(jié)奏、創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)性的環(huán)境，這樣的環(huán)境在未來中無論是在疾病早篩還是治療效果中，都將為患者帶來巨大收益。

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