2025年4月27日,NMPA公布了创新医疗器械特别审查申请审查结果公示(2025年第4号),有9款产品进入创新通道。其中包括,广州市金圻睿生物科技有限责任公司申请的结核分枝杆菌复合群耐药基因突变检测试剂盒(可逆末端终止测序法)。
# 结核病
结核病是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, MTB)引起的严重传染病,是全球公共卫生的重大威胁之一。根据世界卫生组织(WHO)发布的《2022年全球结核病报告》:
2021年,全球共有160万人死于结核病,包括18.7万例结核病/艾滋病毒(TB/HIV)双重感染患者。结核病是全球第13大死因,仅次于COVID-19。
2021年,全球新发耐多药和利福平耐药(MDR/RR-TB)结核病患者达45万例,而其治疗成功率仅为60%。
全球新发MDR/RR-TB患者中,仅有16.1万例接受了治疗,仍有28.9万例未能及时诊治,占比近65%。
中国是结核病、艾滋病毒感染相关结核病以及耐多药和利福平耐药结核病(MDR/RR-TB)的高负担国家之一。2021年,中国结核病估算发病人数占全球总数的7.4%,位居第三。耐药结核病的治疗成功率仅为53%,远低于普通结核病的95%。
▲全球结核病、艾滋病毒感染相关结核病和耐药结核病高负担国家名单
耐药结核病的严峻形势
耐药结核病的出现进一步加剧了结核病的防控难度。耐多药结核病(MDR-TB)和广泛耐药结核病(XDR-TB)对一线抗结核药物(如利福平、异烟肼)产生耐药性,导致治疗难度增加、治愈率下降和死亡率上升。耐药结核病的传播不仅增加了公共卫生负担,还对患者造成了严重的经济和健康负担。
传统检测方法的局限性
传统的耐药性检测方法主要依赖于细菌培养和药敏试验,这些方法耗时长(通常需要数周甚至数月),无法满足快速诊断和精准治疗的需求。此外,传统方法的灵敏度和特异性较低,难以准确检测低丰度的耐药突变。快速分子检测虽然能够提供较快的结果,但仅能识别有限的耐药性突变,无法全面覆盖所有耐药相关基因。
#可逆末端终止测序法
经查询了解,可逆末端终止测序法(Reversible Terminator Sequencing,简称RTS)是一种高精度的DNA测序技术,属于新一代测序(Next Generation Sequencing, NGS)技术的一种。其核心原理是通过在DNA合成过程中使用带有可逆终止基团的核苷酸,实现单碱基分辨率的测序。
具体步骤如下:
DNA模板固定:将待测序的DNA片段固定在固体表面(如测序芯片)上。
引物结合:在DNA模板上结合一个短的引物,作为DNA合成的起始点。
核苷酸添加:在DNA聚合酶的作用下,带有可逆终止基团的核苷酸(dNTP)被逐个添加到引物的3'末端。每次添加的核苷酸带有不同的荧光标记,用于区分不同的碱基。
荧光检测:每次添加一个核苷酸后,通过荧光成像系统检测荧光信号,确定添加的碱基类型。
终止基团去除:在检测完一个碱基后,通过化学方法去除终止基团,使DNA链能够继续延伸。
重复循环:重复上述步骤,逐个添加核苷酸并检测荧光信号,直到完成整个DNA片段的测序。
该技术具有高精度、高通量、快速检测和低背景干扰的特点。它通过逐个添加核苷酸并检测荧光信号,能够实现单碱基分辨率的测序,从而显著提高测序的准确性和灵敏度。同时,该技术可以在同一测序芯片上同时进行多个DNA片段的测序,大大提高了测序效率。
此外,整个测序过程可以在较短时间内完成,非常适合快速诊断和临床应用。由于每次只添加一个核苷酸,背景荧光信号较低,这进一步提高了信噪比,确保了检测结果的可靠性。
# 靶向测序技术(tNGS)
靶向测序技术(tNGS)将超多重PCR/杂交捕获与二代测序的优势整合,通过其高度准确的特异性和广泛的基因组覆盖能力,能够更加精确地分析特定基因区域的变异情况,提供更全面、更准确的耐药性信息,为耐药结核的早期诊断、个性化治疗、防控策略分析提供有力工具。其技术优势可归纳为以下几点:
检测成本及耗时较低
不受人类基因组及背景菌影响
强化表型基因检测性能
对病原体进行真实定量检测
强化RNA病毒、胞内菌以及被吞噬病原体检测能力
# 结核分枝杆菌复合群耐药基因突变检测试剂盒(可逆末端终止测序法)
结核分枝杆菌复合群耐药基因突变检测试剂盒(可逆末端终止测序法)基于靶向测序技术(tNGS),将超多重PCR与二代测序技术相结合,通过以下步骤实现高精度的耐药基因检测:
样本处理:采用物理研磨和生化酶解相结合的方法,实现高效破壁,确保样本中结核分枝杆菌的DNA能够充分释放。
多重PCR扩增:针对结核分枝杆菌复合群(MTBC)的耐药基因,设计多对引物,覆盖13个耐药基因的200多个突变位点。通过超多重PCR扩增,确保每个靶标区域都能被充分扩增。
测序:采用可逆末端终止测序法(SBS),通过边合成边测序的方式,实现高精度的单核苷酸多态性(SNP)检测。测序过程中设置内参基因和空白对照,避免环境病原体污染。
数据分析:利用自主研发的核心算法,对测序数据进行分析,精准识别耐药基因突变,并评估耐药异质性。
检测范围覆盖结核分枝杆菌复合群(MTBC)及12种一线/二线抗结核药物的耐药基因(13个耐药基因,200多个突变位点)。并且采用一管法PCR建库技术,所有反应过程在同一管内完成,有效避免建库过程中的气溶胶污染。测序运行时间低于5小时,实验总周期(TAT)小于12小时,能够快速提供检测结果。
技术优势
早期检测:灵敏度低至50个菌/mL,能够检测到低浓度的分枝杆菌DNA,甚至在感染初期就能够捕获耐药变异,从而在早期诊断中发挥着重要作用;
多基因耐药性分析:允许多种抗生素耐药基因平行分析,快速而准确地预测耐药性;
流行病学和传播途径分析:可以用于分析不同菌株之间的遗传关系,揭示传播途径,有助于制定更有针对性的结核防控策略;
加速诊断和研究流程:高通量性能使得整个检测和分析流程更加高效,在较短时间内提供丰富的信息,加速结核耐药性的研究和临床应用。
# 临床数据
根据金圻睿生物发布的研究数据,其结核分枝杆菌复合群耐药基因突变检测试剂盒(可逆末端终止测序法)在临床样本中的表现如下:
研究共纳入143株结核分枝杆菌(MTB)临床分离株和158份支气管肺泡灌洗液(BALF)样本。
与传统方法的对比,tNGS与表型抗菌药物敏感性试验(AST)的一致性平均为95.10%,与全基因组测序(WGS)的一致性平均为97.05%。
在158份BALF样本中,tNGS阳性率为87.95%(73/83),高于Xpert MTB/RIF的80.72%(67/83)。
另外,tNGS能够检测到全部45种耐药相关基因的突变,且与表型AST的耐药率差异不超过5%。
# 同类型产品
Cepheid的Xpert MTB/RIF
Cepheid的Xpert MTB/RIF基于实时荧光定量PCR技术,快速检测结核分枝杆菌和利福平耐药,灵敏度为133个菌/mL,特异性高,检测时间仅需2小时。该产品适合临床快速筛查,能够快速提供诊断结果,帮助医生及时调整治疗方案。
Hain Lifescience的GenoType MTBDRplus
Hain Lifescience的GenoType MTBDRplus采用线性探针杂交技术,检测结核分枝杆菌、利福平和异烟肼耐药,灵敏度和特异性均为中等,检测时间为48小时。该产品适合常规耐药检测,能够为临床提供基础的耐药信息。
Becton Dickinson的BD MAX MDR-TB
Becton Dickinson的BD MAX MDR-TB基于实时荧光定量PCR技术,能够检测结核分枝杆菌、利福平、异烟肼和喹诺酮类耐药基因,灵敏度和特异性较高,检测时间仅需2小时。该产品适合快速耐药检测,能够为临床提供多种耐药基因的检测结果,帮助医生制定更精准的治疗方案。
# 关于金圻睿
广州市金圻睿生物科技有限责任公司(简称“金圻睿”)于2016年成立,聚焦于精准医疗体外诊断产品的研发、生产、销售,致力于满足临床各类型的应用需求,提供适用各类医疗机构真正本地化的精准分子诊断整体解决方案。
金圻睿基于自主创新研发了多重PCR、超多重靶向测序(tNGS)、宏基因组(mNGS)、肿瘤NGS等技术和系列自动化仪器设备,取得了多项核心技术发明专利,实现了肿瘤+感染多层次双产品线布局。
其中,多重PCR熔解曲线专利技术,实现了单管一次性可检测二十五重靶标;超多重靶向病原测序技术,实现了单管检测超千重靶标;MetaCAP宏捕获技术,重点捕获3000多种临床感染相关病原体,可检测两万多种微生物及其耐药和毒力基因。上述特色技术已开发了呼吸道、生殖道、消化道等多种多重病原体检测试剂。
2020年,金圻睿的KMMiniSeqDx-CN基因测序仪获得NMPA三类注册证;2022年,肿瘤多基因检测试剂盒获得NMPA三类注册证。金圻睿是国内为数不多可提供基因测序仪+临床应用+软件的肿瘤伴随诊断系统解决方案的公司之一。