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葡萄糖-6-磷酸脱氢酶检测试剂概述与审评思考
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase, G6PD)广泛存在于各种生物体内,它是糖酵解磷酸戊糖旁路中的一个关键酶和限速酶,其主要的功能是产生还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH对于维持细胞的正常生理功能和形态极为重要。当机体缺乏NADPH时,红细胞极易受到氧化损伤,从而引起溶血性疾病。
蚕豆病是G6PD缺乏症的一个类型,表现为患者在进食蚕豆或蚕豆制品后引起急性血管内溶血性贫血,临床表现为皮肤、巩膜黄染,有些病例会出现血红蛋白尿,有些则有肝肿大现象。蚕豆病多发于幼儿及儿童,以男性多见。G6PD基因突变是导致G6PD缺乏症的主要原因,G6PD基因定位于Xq28,由13个外显子和12个内含子组成,编码515个氨基酸。G6PD缺乏症属于X连锁不完全显性遗传,对其进行早期诊断和预防十分重要。本文介绍G6PD相关产品检测方法与性能评估要求,并概述对我国相关检测试剂的审评思考。
常用检测方法
目前,G6PD常用检测方法包括酶学和基因检测两大类。
其中,酶学检测法包括葡萄糖-6-磷酸底物法、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)/6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6PGD)比值法、高铁血红蛋白还原法、荧光斑点法等;常规基因检测法包括等位基因特异性扩增(ARMS)、等位基因寡核苷酸探针杂交(ASO)、错配碱基聚合酶链反应/限制性内切酶图谱分析等。
已批准相关产品概况
目前,已获批上市的G6PD相关检测产品通常采用检测G6PD基因突变情况的基因检测法以及检测G6PD含量及活性的酶学检测法。检测样本涵盖血清、全血、新生儿足跟血滤纸干血片等多种类型。
对于采用基因检测方法的G6PD检测产品,其方法学主要包括荧光PCR熔解曲线法、PCR-反向点杂交法等,用于体外定性检测人外周血基因组DNA中的中国人群常见的G6PD基因突变。
G6PD酶活性检测方法具有操作便捷、价格低廉等诸多优点,目前广泛应用于临床诊断领域。已上市酶学检测产品的方法学多为葡萄糖-6-磷酸底物法。G6PD能够在氧化型辅酶Ⅱ(NADP)存在条件下,催化6-磷酸葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖醛酸和NADPH。通过在340nm处测定NADPH的生成速率,可检测G6PD的活性。此外,还有比值法检测试剂,其中,试剂A液和B液分别在不同通道内采用速率法检测红细胞中G6PD与6PGD的活性,反应原理均为催化其相应的底物反应,并将NADP还原为NADPH,通过监测340nm处吸光度上升的速率来计算两者的活性,再通过计算两者的比值,进而判断人体是否缺乏G6PD。
相关检测试剂国际监管概况
2016年,WHO发布《葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性检测体外诊断试剂指导原则》,该指南根据性别和G6PD活性将人群划分为G6PD正常、缺陷和中介(详见表)。该指南对分析性能评估的要求概述如下。
表1 不同葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性人群划分
适用样本类型
为证明样本类型的等效性,应至少选用25个G6PD正常样本、25个中介样本和25个缺陷样本。
此外,为证明声称抗凝剂的等效性,应至少选用25个G6PD正常样本、25个中介样本和25个缺陷样本。
样本收集、储存和运输
在样本稳定性研究中,研究者应考虑到储存条件(不同温度下的持续时间、湿度变化、温度限制、冻融循环),运输条件(如适用),样本采集和转移装置(包括干血斑滤纸)是否含有抗凝剂、是否可以密封等诸多因素。
精密度
重复性和再现性试验都应根据预期用途选用至少1个G6PD正常样本、1个中介样本和1个缺陷样本。所选样本应确保在关键决策点附近、具有良好的G6PD活性代表性。必须证明关键决策点附近样本的精密度。每个测试样本应采用3批试剂,进行5个重复,运行3-5次,选择3个不同的试验地点,酶学方法还应选用2个温度。
分析灵敏度
最低检出限
选择至少8个样本进行最低检出限研究,每个浓度至少检测15次。将95%检出率的最低酶活性作为最低检出限。所检测样本的酶活性应采用合适的生物学参考物质以及合适的参考方法进行校正。
关键决策点性能验证
必须验证相关试剂区分G6PD活性(如正常、缺陷、中介)的能力。可通过采用含不同比例G6PD正常和缺陷的混合样本,获得广泛的G6PD活性,从而了解决策点(即缺陷/中介/正常)的性能。需要注意的是,应至少测试三对单独试样的混合物。
测量范围和相关性
定量检测试剂必须采用经合适生物学参考物质以及合适参考方法进行校正的、G6PD活性已知的样本进行测量范围研究。对于已知G6PD活性样本的平行试验结果,应进行适当的统计分析,还应确定定量与适当参考试验的相关性程度。
对于报告血红蛋白浓度或将血红蛋白浓度标准化作为报告结果一部分的试剂,还必须确定测定血红蛋白浓度的定量测量范围和相关程度。
分析特异性
特异性研究必须研究假正常或假缺陷结果的可能性,研究可采用自然或人工样本进行。内源性干扰物质包括总胆固醇,血脂、胆红素和蛋白质升高样本,乳酸,乳酸脱氢酶,含铜化合物(如氯化铜、硫酸铜),异常高值(54%-65%)和异常低值(17%-18%),血球压积,网织红细胞,白细胞和血小板升高样本,疟疾,甲型肝炎,乙型肝炎,丙型肝炎,艾滋病毒,肺炎,伤寒,镰状细胞贫血,变异血红蛋白(A、D、E、S、C),贫血,血红蛋白病,缺铁,白血病或其他红细胞疾病,糖尿病等。外源性干扰物质包括相关药物,如抗寄生虫、抗疟疾、抗逆转录病毒和抗结核药物、普通非处方抗炎药物(阿司匹林、扑热息痛、布洛芬),乙醇,咖啡因和某些类固醇(醛固酮相关)。
目前,我国已有G6PD检测相关产品获批上市,还有部分产品正处于研发或计划申报阶段。此类产品用于对人体样本中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶进行检测,在临床上主要用于遗传性红细胞G6PD缺乏症辅助诊断,产品临床风险较高。
当前,相关企业在产品研发过程中对产品的认识程度不一,在参考品设置、分析性能评估等方面仍存在诸多问题有待解决。因此,有必要对这些共性问题进行总结规范,为申报企业从产品研发、生产至注册申报阶段提供更为全面的指导,为相关产品技术审评提供参考依据。
(作者单位:国家药监局医疗器械技术审评中心)
(责任编辑:谯英固)
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