體外診斷試劑產品注冊技術審評報告
產品中文名 稱:腦炎/腦膜炎多重病原體核酸聯合檢測 試劑盒(封閉巢式多重 PCR 熔解曲線法)
產品英文(原文)名稱:FilmArray? Meningitis/Encephalitis (ME) Panel
產品管理類 別:第三類
申 請 人 名 稱:拜奧法爾診斷有限責任公司 BioFire Diagnostics, LLC
國家藥品監督管理局
醫療器械審評中心
基本信息
一、申請人名稱
拜奧法爾診斷有限責任公司BioFire Diagnostics, LLC
二、申請人住所
515 Colorow Drive, Salt Lake City, Utah 84108, USA
三、生產地址
515 Colorow Drive, Salt Lake City, Utah 84108, USA
技術審評概述
一、產品概述
(一)產品主要組成成分 本試劑盒包含以下組分,主要組成成分見表 1。
表 1 試劑盒主要組成成分
序號 | 名稱 | 主要成分 |
1 | FilmArray ME 測試條 | 每個測試條內含裂殖酵母程序質控品、 清洗緩沖液、洗脫緩沖液、PCR1 和 PCR2預混液、Tris-EDTA 緩沖液、 PCR1 引物和 PCR2 引物陣列 |
2 | 樣本緩沖液 由 | 由鹽酸胍、Triton X100、醋酸鈉和水組 成,置于一次性使用安瓿瓶中 |
3 | 溶解液 | 試劑水化用水,置于一次性使用藍色注 射管中 |
4 | 一次性使用紅色樣本注射管 | / |
5 | 獨立包裝移液管 | / |
(二)產品預期用途
本產品用于體外定性檢測具有腦膜炎及/或腦炎體征及/或癥 狀的人群的腦脊液 (CSF)樣本中的 14 種細菌、病毒和酵母菌的核 酸。包括:大腸埃希菌 K1 株、流感嗜血桿菌、單核細胞增生李 斯特菌、腦膜炎奈瑟菌(有莢膜)、無乳鏈球菌、肺炎鏈球菌; 巨細胞病毒、腸道病毒、單純皰疹病毒 1 型、單純皰疹病毒 2 型、 人皰疹病毒6 型、人雙埃可病毒、水痘-帶狀皰疹病毒;新型隱球 菌(新生/格特)
中樞神經系統(CNS)感染是引發腦及/或腦周圍的腦膜組 織炎癥(即腦炎、腦膜腦炎;在此統稱為 ME)的原因。約有 15% 的感染具有致死性,而其他可能會導致終身殘疾,例如截肢、視 力和聽力缺陷、癲癇和學習/記憶功能異常。本產品可用于從腦 脊液(CSF)中檢測鑒定出 14 種潛在中樞神經系統感染相關病原 體。可在大約一小時左右通過本產品檢測獲得所測樣本的結果。 本產品是診斷腦膜炎及/或腦炎相關的病原體的一種輔助手 段,所得檢測結果應結合其他臨床、流行病學和實驗室數據使用。 檢測的結果不應用作診斷、治療或其他患者處置決策的唯一依據。 陽性結果不能排除與產品未涵蓋的微生物存在共感染的情況。檢 測到的病原體不一定是疾病的明確病因。陰性結果并不能排除中 樞神經系統(CNS)感染。
(三)產品包裝規格
貨號(RFIT-ASY-0118):30 測試/盒;
貨號(RFIT-ASY-0119):6 測試/盒。
(四)產品檢驗原理
本產品采用多重巢式 PCR 擴增并結合熔解曲線分析,對通 過腰椎穿刺獲得的腦脊液樣本中的上述 14 種病原體核酸進行檢 測。
產品是一種一次性封閉檢測試劑,其中包含分離、擴增和檢 測所需的所有成分。測試條的硬質塑料組件內裝有凍干試劑。測 試條的軟質塑料部分含有多個囊泡,在其中進行各個反應步驟。
產品結構如下圖所示。
用戶將樣本加載到測試條中,隨后將測試條放入 FilmArray 系統,由儀器自動進行以下操作及檢測:
1.核酸純化:核酸純化發生在測試條的前三個反應區。樣本 通過瓷珠進行機械研磨破碎,并配合相應化學試劑通過磁珠技術 進行樣本中核酸的捕獲、洗滌和洗脫釋放。
2.逆轉錄和第 1 輪多重 PCR:測試條檢測的部分病原體屬于 RNA病毒,因此在擴增前需運行逆轉錄步驟將病毒RNA轉化為 cDNA。純化后的核酸溶液與預熱的預混試劑混合以啟動逆轉錄 步驟和隨后的多重PCR反應,第1階段PCR的反應體系中包含數十 對引物,多個PCR反應同時在一個反應體系中進行,用于富集樣 本中存在的病原體核酸片斷。
3.第 2 輪巢氏 PCR:第 1 階段PCR反應的產物經稀釋后與含 有DNA結合染料的第二輪PCR試劑混合。將該混合溶液分配到第2階段PCR的102孔陣列當中。該陣列的各個孔位中已包含用于不 同病原體檢測的引物(每種在不同的孔位中重復三次)和陽性質 控模板材料,用于檢測各種待測病原體的特定核酸序列。第2階 段PCR反應使用的巢式引物結合在第1階段多重PCR反應特異性產 物內部,提高了反應的靈敏度和特異性。
4. DNA 熔解曲線分析:在第2階段PCR反應之后,系統緩慢 升高溫度并監測和分析第2階段PCR反應陣列中每個孔的熒光來 生成熔解曲線。特定PCR產物解鏈時的溫度(熔解溫度或 Tm) 恒定且可預測,FilmArray 軟件自動評估每個檢測病原體在三個 重復孔中的數據來報告結果。
二、臨床前研究概述
(一)主要原材料
1.主要原材料的選擇 本產品的主要原材料包括:DNA 聚合酶、逆轉錄酶、dNTPs、 引物等。引物由申請人設計并生產,其他主要原材料均購自外部 供應商。申請人選擇有資質的供應商提供的原料,通過功能性試 驗,確定了原材料的適用性,制定了各主要原材料的質量標準并 經檢驗合格。
2.企業參考品和質控品設置情況 每個檢測試劑均包含兩個質控品:RNA 過程質控品和 PCR2 質控,在每次檢測中隨樣本運行。RNA 過程質控品為真實樣本, 即純化的粟酒裂殖酵母。酵母菌為凍干形態,在裝載樣本后得以 溶解,并經歷檢測過程的各個階段,包括裂解、核酸純化、逆轉錄、第 1 輪 PCR、稀釋、第 2 輪 PCR 和熔解曲線分析。陽性結果 表示測試條中的所有步驟均執行成功。PCR2 質控由一對退火的 互補寡核苷酸組成,在產品生產中與其他引物一起添加在陣列中, 參與 PCR2 擴增反應,用于確認 PCR2 擴增步驟中陣列填充和熒 光檢測的正確性。 企業內部參考品包括陽性參考品和陰性參考品。陽性質控品 由涵蓋檢測范圍內所有病原體不同亞型的混合物組成。陰性參考 品用于確保測試條未出現因污染或非特異性擴增而引起的非預期 的陽性結果。
(二)生產工藝及反應體系研究
申請人通過對試劑主要生產工藝如凍干工藝的研究,確定了 最佳生產工藝。申請人對反應體系中樣本量、引物濃度、DNA 聚合酶、逆轉錄酶、dNTPs、離子的濃度以及逆轉錄的時間及溫 度、PCR1 和 PCR2 的退火延伸時間及溫度、循環數的選擇等進 行優化,并通過驗證最終確定了最佳反應體系。
(三)分析性能評估
本產品分析性能評估內容包括最低檢出限、包容性、分析特 異性、精密度、干擾物質和競爭性抑制等。申請人提交了有效運 行 的 質 量 體 系 下 生 產 的 三 批 產 品 在 適 用 機 型 FilmArray、 FilmArray 2.0 和 FilmArray Torch 上進行了性能評估。
1.最低檢出限
通過對含有已知濃度的一種至五個微生物(細菌、病毒和酵 母菌)的系列稀釋樣本進行檢測,對本產品的檢出限進行預估。
通過對含有預估檢出限濃度分析物的樣本進行 20 次重復檢測, 來確認檢出限。如果在 20 次重復檢測中至少 19 次為陽性 (19/20=95%),則可確認檢出限。14 種病原體的檢出限數據如下。
微生物 | 菌種/分離株 | 最低檢出限 |
細菌 | ||
大腸埃希菌 K1 株 | 大腸埃希菌 K1,菌株 C5 [Bort], O18ac:K1:H7 型 ATCC 700973 | 1 × 103 CFU/mL |
流感嗜血桿 菌 | 流感嗜血桿菌,菌株 AMC 36-A-1 [572],b 型,生物型 I ATCC 10211 | 1 × 103 CFU/mL |
流感嗜血桿菌,菌株 AMC 36-A-1 [572],b 型,生物型 I ATCC 10211 | 單核細胞增生李斯特菌,菌株 1071/53,4b 型 ATCC 13932 | 1 × 103 CFU/mL |
腦膜炎奈瑟 菌(有莢 膜) | 腦膜炎奈瑟菌,菌株 M-1574 [199/W135] ATCC 43744 | 100 CFU/mL |
無乳鏈球菌 | 無乳鏈球菌,模式菌株,G19,B 群 ATCC 13813 | 1 × 103 CFU/mL |
肺炎鏈球菌 | 肺炎鏈球菌,菌株 SV 1,血清型 1 ATCC 33400 | 100 個細胞/mL |
病毒 | ||
巨細胞病毒 | 巨細胞病毒,菌株 AD-169 Zeptometrix 0810003CF | 100 TCID50/mL |
腸道病毒 (A-D 屬) | 柯薩奇病毒 A6,A 屬,菌株 Gdula ATCC VR-1801 | 50 TCID50/mL |
柯薩奇病毒 A9,B 屬 Zeptometrix 0810017CF | 5 TCID50/mL | |
柯薩奇病毒 A9,B 屬 Zeptometrix 0810017CF | 5 TCID50/mL | |
EV 70,D 屬,菌株 J670/71 ATCC VR-836 | 50 TCID50/mL | |
單純皰疹病毒 1 型 | 單純皰疹病毒 1 型,菌株 MacIntyre Zeptometrix 0810005CF | 250 TCID50/mL |
單純皰疹病毒 2 型 | 單純皰疹病毒 1 型,菌株 MacIntyre Zeptometrix 0810005CF | 50 TCID50/mL |
人皰疹病毒 6 型 | HHV-6A,菌株 U1102 NCPV 0003121v | 1 × 104 拷貝數 /mL |
HHV-6B,菌株 HST NCPV 0006111v | 1 × 104 拷貝數 /mL | |
人雙埃可病毒 | 人雙埃可病毒,3 型 Zeptometrix 0810147CF | 500 TCID50/mL |
水痘-帶狀皰 疹病毒 | 水痘-帶狀皰疹病毒,菌株 Ellen Zeptometrix 0810171CF | 0.10 TCID50/mL |
酵母菌 | ||
新型隱球菌 (新生/格 特) | 新生隱球菌,格魯比變種,模式菌 株,H99 [H99JP, NYSD 1649] ATCC 208821 | 100 CFU/mL |
格特隱球菌,菌株 A6MR38, AFLP6C,VGIIc ATCC MYA-4877 | 100 CFU/mL |
選擇能夠代表測試條包容性的 101 個分離株進行檢測,所選 分離株能夠代表病原體相關的種屬、亞種或血清型,在接近檢出 限濃度的水平進行檢測。結果顯示測試條能正確檢出所有分離株。 同時對本產品可以檢測卻無法進行實驗測試的不常見的菌株或血 清型進行了生物信息學分析以預測其反應性,未觀察到任何漏檢 情形。
微生物 | 分離株 ID | 來源 | 類型/菌株 | 檢測濃度 |
大腸埃希菌 K1 株 | ATCC 700973 | ATCC | 血清型 O18ac:K1:H7 | 1×103 CFU/mL |
BEI N-17666 | BEI | 血清型 O2:K1:H4 | 3×103 CFU/mL | |
BEI NR-17674 | BEI | 血清型 O16:K1:H- | 3×103 CFU/mL | |
NCTC 9007 | NCTC | 血清型 O9:K1:H- | 3×103 CFU/mL | |
NCTC 9045 | NCTC | 血清型 O45:K1:H10 | 3×103 CFU/mL | |
流感嗜血桿 菌 | ATCC 51907 | ATCC | 非分型 [菌株Rd [KW20]] | 3 × 103 CFU/mL |
ATCC 1116 | ATCC | 非分型埃及生物群 [菌株類型,180-a] | 3 × 103 CFU/mL | |
ATCC 9006 | ATCC | 非分型埃及生物群 [菌株類型,180-a] | 3 × 103 CFU/mL | |
ATCC 31512 | ATCC | b 型 [菌株 Rab] | 3 × 103 CFU/mL | |
ATCC 10211 | ATCC | b 型 [生物型 1] | 1 × 103 CFU/mL | |
ATCC 49699 | ATCC | c 型 [菌株 C 9007] | 3 × 103 CFU/mL | |
ATCC 9008 | ATCC | d 型 [菌株 AMC 36-A-6] | 3 × 103 CFU/mL | |
ATCC 8142 | ATCC | e 型 [菌株 AMC 36-A-7] | 3 × 103 CFU/mL | |
ATCC 700223 | ATCC | f 型 [菌株 GA1264] | 3 × 103 CFU/mL | |
單核細胞增 生李斯特菌 | FSL-J2-020 | Cornell U | 1/2a 型 | 3 × 103 CFU/mL |
FSL-C1-056 | Cornell U | 1/2a 型 | 3 × 103 CFU/mL | |
FSL-J2-064 | Cornell U | 1/2b 型 | 3 × 103 CFU/mL | |
HUM2009042206 | CDPH | 1/2b 型 | 3 × 103 CFU/mL | |
FSL-J1-110 | Cornell U | 4b 型 | 3 × 103 CFU/mL | |
ATCC 13932 | ATCC | 4b 型 | 3 × 103 CFU/mL | |
腦膜炎奈瑟 菌(有莢 膜) | ATCC 43744 | ATCC | 血清型W135 | 100 CFU/mL |
ATCC 13077 | ATCC | 血清型A | 300 CFU/mL | |
ATCC 13090 | ATCC | 血清型B | 300 CFU/mL | |
ATCC13102 | ATCC | 血清型C | 300 CFU/mL | |
ATCC 13113 | ATCC | 血清型D | 300 CFU/mL | |
ATCC 35561 | ATCC | 血清型Y | 300 CFU/mL | |
DNA(ctrA 變體) Jaton 等 | 具有變體 ctrA基因的 DNA | CtrA 變體 | 300 CFU/mL | |
無乳鏈球菌 | ATCC 13813 | ATCC | 血清型 Ia/c | 1 ×103 CFU/mL |
ATCC 12403 | ATCC | 血清型 III | 3 ×103 CFU/mL | |
ATCC BAA-611 | ATCC | 血清型 V | 3 ×103 CFU/mL | |
臨床分離株 20100107CI03 | 臨床分離株 | 未知 | 3 ×103 CFU/mL | |
NCTC 8017 | NCTC | 未知 | 3 ×103 CFU/mL | |
肺炎鏈球菌 | ATCC 33400 | ATCC | 血清型 1 | 100 個細胞 /mL |
ATCC BAA-334 | ATCC | 血清型 4 | 300 個細胞 /mL | |
ATCC BAA-341 | ATCC | 血清型 5 | 300 個細胞 /mL | |
NCTC 11900 | NCTC | 血清型 11A | 300 個細胞 /mL | |
ATCC 700672 | ATCC | 血清型 14 | 300 個細胞 /mL | |
ATCC 700673 | ATCC | 血清型 19A | 300 個細胞 /mL | |
ATCC 700673 | ATCC | 血清型 19F | 100 個細胞 /mL | |
巨細胞病毒 | Zeptometrix 0810003CF (ATCC VR538 | Zeptometrix | AD-169 | 100 TCID50/mL |
ATCC VR-977 | ATCC | Towne | 1.3 × 104 拷貝 數/mL | |
ATCC VR-159 | ATCC | Merlin | 1.3 × 104 拷貝 數/mL | |
ATCC VR-807 | ATCC | Davis | 1.3 × 104 拷貝 數/mL | |
NCPV 0302162v | NCPV | Toledo | 1.3 × 104 拷貝 數/mL | |
腸道病毒 涵蓋 A、 B、C、D 所 有 4 組 | ATCC VR-1801 | ATCC | 柯薩奇病毒A6, A組 | 50 TCID50/mL |
ATCC VR-168 | ATCC | 柯薩奇病毒A10, A組 | 50 TCID50/mL | |
NCPV 0812071v | NCPV | 柯薩奇病毒A16, A組 | 50 TCID50/mL | |