FDA发布《ctDNA用于早期实体瘤药物开发指南草案》，关于ctDNA-MRD说了这么多！

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2022年5月，FDA发布了一份《ctDNA用于早期实体瘤药物开发指南草案》，鼓励通过ctDNA进行分子残留病灶（MRD）的检测和评估。那么，对于ctDNA-MRD的检测，FDA是支持tumor-informed策略，还是tumor-naïve策略？还是说两种策略都支持呢？

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近日，美国食品药品监督管理局（FDA）发布了一份《ctDNA用于早期实体瘤药物开发指南草案》，该草案旨在帮助计划使用ctDNA作为生物标志物进行研究性新药申请（IND）和/或支持用于治疗早期实体肿瘤药物和生物制品的上市批准。¹

该草案没有正式实施，暂为不具约束力的建议

该指南草案反映了FDA目前对使用ctDNA作为生物标志物在早期实体瘤（治疗意图）临床试验中进行药物开发和临床试验设计的看法，而不涉及ctDNA在肿瘤早检和肿瘤早筛以及转移性肿瘤中的应用。

内容目录

背 景

针对早期实体肿瘤（非转移性）的药物开发，通常需要大型试验和多年管理随访时间直至试验终点。某些早期实体瘤患者可以通过局部治疗（如手术、放疗或放化疗）治愈，部分患者需要（新）辅助全身系统治疗才能治愈，而另一部分患者尽管接受了手术和/或全身系统治疗，仍可能发展为转移性疾病。

ctDNA是肿瘤细胞释放到血液循环中的DNA片段。它的数量因人而异，取决于肿瘤的类型、位置、分期、肿瘤负荷和对治疗的反应。ctDNA作为一种生物标志物，在早期有许多潜在的调控和临床应用，可以帮助和加快药物的开发。在早期癌症环境中，ctDNA可用于检测特定的可靶向性基因变异，富集高低风险人群进行试验研究，反映患者对治疗的响应，或潜在地作为疗效的早期标记。

支持ctDNA临床有效性或临床应用的证据在实体肿瘤、患者人群和检测模式中各不相同。然而，多项小型研究表明，手术或完成标准全身系统治疗后残留的ctDNA-MRD（基于ctDNA的分子残留病灶）阳性患者预后差，是复发的高风险群体。

ctDNA的评估可能因实验室和用于检测ctDNA的技术而不同，这可能导致不同的结果。许多临床实验室开发了自己的流程方案，可能会影响ctDNA的测量和检测。检测分析的进一步标准化将使ctDNA在监管环境中更好地使用，并将允许跨研究的分析来验证ctDNA的使用。

用 途

主要包括四大用途，A：用ctDNA筛选分子变异患者；B：用ctDNA-MRD富集患者；C：用ctDNA衡量治疗响应；D：用ctDNA作为临床试验早期终点（D部分在目录中被淡化掉，故在此不多赘述）。

A：用ctDNA筛选分子变异患者

在辅助治疗中，患者通常接受治愈性的局部治疗，然后进行全身系统治疗，以防止疾病复发。在这种情况下，可采集患者的血浆进行ctDNA检测，并可能检测出具有遗传或表观遗传变异的患者群体，这些变异可能是研究中特定药物的靶标。

● ctDNA可作为临床试验合格标准进行患者选择。

● 如果一项试验同时纳入标志物阳性和标志物阴性人群，ctDNA也可用作分层因子。可以对意向治疗（ITT）人群和生物标志物选择（ctDNA阳性）亚组中的多个有效终点进行检测。

● 应评估ctDNA检测肿瘤组织中所有临床感兴趣的变异的灵敏度（即ctDNA检测和肿瘤检测之间的不一致性）。如果ctDNA中未检测到变异，可能需要进行肿瘤组织检测以确认阴性结果。

B：用ctDNA-MRD富集患者

在手术和/或（新）辅助治疗后，可通过ctDNA-MRD检测富集临床试验中高复发风险和死亡事件增加的患者。

● 术后或（新）辅助治疗后ctDNA-MRD检测可确定生物标志物阳性人群的研究资格。

● ctDNA-MRD基线状态可以作为一项同时纳入ctDNA-MRD阴性和阳性患者的研究分层因素。可以对意向治疗人群（包括ctDNA-MRD阳性和阴性组）以及单独ctDNA-MRD阳性组进行检测。

● 设计方案可以包括：升级治疗方案（基于ctDNA-MRD阳性的高复发风险患者）和降级治疗方案（基于ctDNA-MRD阴性的低复发风险患者）。临床试验应随机进行。

● 如果只给予辅助治疗，主要研究终点应是无病生存期（DFS）；如果给予新辅助治疗（有或没有辅助治疗），主要研究终点应是无事件生存期（EFS），或者总生存期（OS）。

● 由于事件有限，不应对主要研究终点进行任何早中期分析。之后的中期分析可以被考虑，但是这些应该在试验开始前预先设定，根据多重检验进行调整，并在数据成熟的合理点进行设置。例如，可以预期在进行任何中期分析之前，大多数患者应已完成治疗。

C：用ctDNA衡量治疗响应

●ctDNA可用于早期临床试验，以帮助发现药物活性的信号，并可能帮助开发商制定药物开发计划。

● FDA鼓励开发商开发关于新辅助治疗后ctDNA应答有用性的证据，除了支持新辅助治疗后病理完全缓解（pCR）之外的用途。

D：用ctDNA作为临床试验早期终点

虽然目前还没有验证使用，但ctDNA对药物的响应变化可能有潜力作为早期终点，以支持早期癌症环境中的药物批准。

试验注意事项

主要包括三大注意事项，A：ctDNA-MRD技术流派；B：取样注意事项；C：市场应用的分析验证考虑。

A：ctDNA-MRD技术流派

ctDNA-MRD检测可以采用 tumor-informed assays（肿瘤知情分析，定制化panel）技术流派，也可以采用 tumor-naïve assays（肿瘤不知情分析，固定化panel）技术流派。每种技术流派都有自己的优势和局限性，总结如下：

● tumor-informed panels：通过对肿瘤组织进行测序，然后选择一组变异进行追踪。

这种技术流派的局限性包括肿瘤组织检测和ctDNA个性化panel构建之间的时间滞后性。灵敏度和特异性可能取决于临床时间截点、产品分析灵敏度以及检测肿瘤已知靶点（突变）的数量。

● tumor-naïve/agnostic panels：没有对原发肿瘤组织进行测序的固定化panel，该技术流派通常基于NGS来检测ctDNA-MRD。

1）局限性包括固定化ctDNA-MRD panels没有覆盖肿瘤组织的部分特异性基因变异，需要对检测结果进行进一步的表征判断，以了解这种技术可追踪的患者比例。

2）全基因组测序（WGS）可能会以 tumor-naïve 的方式应用。这将允许使用除突变、表观遗传改变（如甲基化）或ctDNA片段组学分析以外的其他生物标志物来捕获来自肿瘤的驱动ctDNA信号。

B：取样注意事项

有几个取样考虑因素与临床试验设计和预期使用的患者人群有关，应该加以考虑。

● ctDNA的脱落受肿瘤的组织学、分级、分期和大小的影响，因此ctDNA检测的时间应与FDA讨论，并应根据检测的性能特点、疾病特点和肿瘤生物学为依据。

● 应预先选择一个设定的时间点参加研究。

● 如果赞助者希望使用多个ctDNA时间点来确定是否合格（例如，评估早期检测复发时干预是否影响结果），应得到科学数据/理由支持。可以探索基于不同时间窗口的灵敏度分析（但应事先预先确定和讨论）。

● 研究组的ctDNA检测时间应该是相同的。

● 应收集基线治疗前样本（如术前样本），以考虑肿瘤脱落率的变化对检测性能的影响。此外，该样本还可用于研究入组的处理后样本的解释。

● 研究中的所有地点都应遵循标准流程进行样本收集、存储、加工和处理。

C：市场应用的分析验证考虑

市场应用时应进行分析验证以确定检测的性能特征。验证研究应按照特定的技术方案（包括标本采集、处理和存储程序），就检测的灵敏度、特异性、准确性、精密度和其他相关性能特征而言是可接受的。验证研究的可接受标准应该有充分的理由支持临床使用。

●ctDNA-MRD检测验证应包括从样品采集（例如，最终上市检测的特定采集管（如Srtreck管）进行血液采集）到结果输出的整个检测系统，包括确定阳性与阴性患者的检测阈值（cut-off值）。应该适当地确定cut-off值（例如，每毫升血浆中变异的等位基因频率或突变分子数：MTM/ml，以及个性化MRD阳性检测中需要的变异数）。

● 应建立检测cut-off值，以优化临床使用的检测灵敏度和特异性。分析性能应该是稳健的，以准确和可重现地检测ctDNA-MRD阳性。

● 该检测方法应具有较高的灵敏度和阴性预测值（NPV），以支持降级治疗；并具有较高的特异性和阳性预测值（PPV），以支持升级治疗。

● ctDNA-MRD检测的验证方法取决于MRD检测模式的类型。正如在试验注意事项中提到的，目前有不同类型的ctDNA-MRD检测方法正在开发中。对于基于NGS的 tumor-naïve MRD panels，需要对固定panel内容进行验证；然而，对于基于NGS的 tumor-informed MRD panels，其 panel 是因每个患者而异（个性化），因此分析验证将基于每个个体的个性化分析。支持器械市场应用的验证策略应与CDRH/FDA讨论。

● 推荐使用临床试验的样本（临床标本）进行关键的检测验证研究，如最低检测限（LoD）的确认、检测精密度、分析准确度、检测input研究。在一些分析验证研究中，由于需要大量的样本，临床样本可由人造样本（如质粒标准品）补充。一般来说，在试验验证研究中使用人造样本时，应证明人造样本与临床样本之间的功能等效性，并提供在某些研究中使用人造样本替代或补充临床样本的理由。

● 对于固定化panel，携带特定变异的细胞系（即细胞系DNA）可作为人工样品；对于个性化panel，应开发基于早期临床研究数据能代表变异数量和类型分布的细胞系。

● 应在整个测定的检测范围内使用样品，包括在测定cut-off值的样品和具有最低分析物要求的样品，来证明测定精度。

● 应开发一套适当的参考物质或材料，以便在多种ctDNA-MRD检测之间具有可比性。

临床试验的设备注意事项

● 试验中使用的试验性ctDNA设备受FDA的试验性设备豁免（IDE）法规以及21 CFR parts 50 和 56 的约束。

● 申办者是否需要提交IDE申请取决于试验中使用的器械是否被认为具有显著风险（SR）、非显著风险（NSR）或豁免。

● 赞助商可以通过CDRH的Q-submission程序提交研究风险确定预提交。

● 发起人也可以通过可选的简化的提交过程来寻求风险确定，以用于新的 INDs 的肿瘤试验研究设备。

参考资料： 

1.https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/use-circulating-tumor-deoxyribonucleic-acid-early-stage-solid-tumor-drug-development-draft-guidance

来源：基因talks

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