我國干細胞臨床試驗方案設(shè)計常見問題及其優(yōu)化措施

謝麗，路茂杰，沈力，宋雪霏，吳朝暉，錢碧云

干細胞是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細胞，具有增殖和分化的特性，干細胞作為“種子”細胞可參與細胞替代和組織再生，為許多重大疾病的有效治療提供新的思路和工具[1]，近二十年來一直是生命科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿和熱點。但作為一種新興醫(yī)療技術(shù)，干細胞應(yīng)用于疾病治療也存在著異常分化、致瘤性、免疫原性等多種風(fēng)險，干細胞的臨床應(yīng)用探索實踐需要科學(xué)的研究設(shè)計和嚴(yán)格的受試者風(fēng)險管理，必須遵循科學(xué)、規(guī)范、充分保護受試者權(quán)益的原則[2]。

國際主流的監(jiān)管機構(gòu) FDA、EMA、PMDA 均制定了干細胞研究技術(shù)指導(dǎo)原則，對基于干細胞的再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品開展臨床研究進行嚴(yán)格的監(jiān)管[3-4]。為規(guī)范并促進我國干細胞臨床研究，2015年7月國家衛(wèi)生計生委與食品藥品監(jiān)管總局共同組織制定頒布了《干細胞臨床研究管理辦法（試行）》[5]，提出干細胞臨床研究應(yīng)遵循科學(xué)、規(guī)范、公開、符合倫理、充分保護受試者權(quán)益的原則。2015年12月開始干細胞臨床研究機構(gòu)備案工作，2016年10月國家衛(wèi)生計生委會同食藥監(jiān)總局公告了首批 30 家干細胞臨床研究備案機構(gòu)名單，據(jù)中國醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會干細胞備案專欄顯示，截至 2018年9月，已有 102 家干細胞臨床研究機構(gòu)獲批，干細胞臨床研究項目備案已完成 3 批，第一批 7 家機構(gòu)的 8 個項目，第二批 10 家機構(gòu)的 11 個項目，第三批 7 家機構(gòu)的 7 個項目，共計已有 19 家機構(gòu)的 26 項干細胞臨床研究項目按照《干細胞臨床研究管理辦法（試行）》（國衛(wèi)科教發(fā)〔2015〕48 號）的規(guī)定完成備案。

臨床研究方案是決定一項臨床研究能否取得成功的前提，內(nèi)容結(jié)構(gòu)完整、高質(zhì)量、可評價的臨床研究方案是高效開展臨床研究的保障[6-7]。干細胞臨床研究方案（Protocol）是用于指導(dǎo)所有參與干細胞臨床研究的研究者如何啟動、實施臨床研究的綱領(lǐng)性文件，須既有科學(xué)性又有可操作性，具備結(jié)構(gòu)性、邏輯性和完整性，且滿足現(xiàn)行的規(guī)范指南對臨床研究方案基本的結(jié)構(gòu)性標(biāo)準(zhǔn)與要求。為此，本研究參考國際和國內(nèi)相關(guān)規(guī)范指南，充分考慮研究方案科學(xué)性、倫理要求及安全性等方面，首次針對國內(nèi) 2018年7月前提交的干細胞臨床研究機構(gòu)和項目備案的研究方案進行評估，并統(tǒng)計、整理、分析了我國干細胞臨床研究項目備案中的臨床研究方案設(shè)計的現(xiàn)狀和特點，保障干細胞臨床研究的科學(xué)性、可行性和倫理合規(guī)，保護受試者權(quán)益同時降低試驗風(fēng)險，進而有利于我國干細胞臨床研究與國際臨床研究規(guī)范接軌，進一步推動干細胞產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1 研究方法

1.1 干細胞臨床研究方案評估制定參考標(biāo)準(zhǔn)

本研究參考如下標(biāo)準(zhǔn)對干細胞臨床研究方案進行評估：①我國現(xiàn)行《藥物臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范（SFDA-GCP） 2003 版》[8]；②人用藥品技術(shù)要求國際協(xié)調(diào)理事會《藥 物臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范 E6（R1）》[The International Council for Harmonisation of Technical Requirements for Pharmaceuticals for Human Use，GUIDELINE FOR GOOD CLINICAL PRACTICE E6 (R1)，ICH GCP E6(R1)][9]；

③《干細胞臨床研究管理辦法（試行）》（國衛(wèi)科教發(fā)〔2015〕48 號）[10]。表1總結(jié)了不同機構(gòu)對臨床研究方案主要結(jié)構(gòu)內(nèi)容的要求，從比較的結(jié)果來看，總體要求基本一致，這些要求主要針對 II/III 期臨床研究，但對于 I 期或早期探索性臨床研究方案的設(shè)計也具有參考價值。

1.2 《干細胞臨床研究方案評估表》制定

1.2.1 《干細胞臨床研究方案評估表（初稿）》制定 評估表框架設(shè)計參考上述 GCP 規(guī)定[我國 GCP、ICH GCP E6(R1)]和《干細胞臨床研究管理辦法（試行）》，還參考了《定義臨床研究方案標(biāo)準(zhǔn)條目的 SPIRIT 2013 聲明》[11]。此外考慮到干細胞治療產(chǎn)品特殊的生物學(xué)特性，本次研究中涉及到干細胞特殊性考慮參考我國監(jiān)管部門最新頒布的《細胞治療產(chǎn)品研究與評價技術(shù)指導(dǎo)原則（試行）》[12]擬定。涉及到疾病領(lǐng)域分析時依據(jù)國際疾病分類編碼《疾病和有關(guān)健康問題的國際統(tǒng)計分類 ICD-10》[13]對臨床研究的目標(biāo)疾病進行編碼分類，根據(jù)編碼分別進行歸類和分析。根據(jù)以上 GCP 標(biāo)準(zhǔn)初步設(shè)計完成《干細胞臨床研究方案評估表（初稿）》，包含 4 大方面 20 個條目，內(nèi)容包括試驗背景信息、研究方法、干細胞治療信息、統(tǒng)計學(xué)考量。

對前 20 份干細胞臨床研究方案進行預(yù)調(diào)查，由 2 名調(diào)查員獨立進行試驗方案信息的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化提取。根據(jù)預(yù)調(diào)查結(jié)果對評估表進行增刪、調(diào)整和擴充，確定最終版《干細胞臨床研究方案評估表（最終稿）》，包含 5 大方面 42 個條目變量信息，內(nèi)容包括研究背景信息、研究設(shè)計、干細胞 治療特殊性考慮、統(tǒng)計學(xué)考量、倫理與實施。

表1 不同管理機構(gòu)對臨床研究方案重要結(jié)構(gòu)內(nèi)容要求比較分析

1.2.2 干細胞臨床研究方案信息提取和質(zhì)量控制 設(shè)置獨立調(diào)查員 8 名，分為兩組，根據(jù)《干細胞臨床研究方案評估表（最終稿）》提取臨床研究方案信息。雙人獨立錄入信息，并進行逐一比對，信息不一致的地方進行原始方案文件溯源核對，并經(jīng)討論確認，如無法達成一致則由第三人加入討論確定。

1.2.3 統(tǒng)計分析方法 分類變量采用百分比表示，連續(xù)性變量近似或符合正態(tài)分布采用±s表示，如不滿足近似正態(tài)性要求則采用中位數(shù)（四分位數(shù)間距）[Median（P25-P75）]表示。主要分析結(jié)果采用描述性統(tǒng)計分析方式呈現(xiàn)，并采用餅圖、氣泡圖、雷達圖等直觀展示分析結(jié)果。所有統(tǒng)計分析采用 IBM SPSS 23.0 軟件完成。

2 結(jié)果

2.1 基本概況

本研究中所涉及的干細胞臨床研究方案來源于我國依據(jù)《干細胞臨床研究管理辦法（試行）》提交機構(gòu)和項目的備案干細胞臨床研究方案，本次干細胞臨床研究方案評估納入干細胞臨床研究方案共計 275 份，涉及 15 個疾病領(lǐng)域及多種干細胞類型。評估結(jié)果顯示干細胞臨床研究方案在研究背景、研究設(shè)計、干細胞特殊性考慮、統(tǒng)計學(xué)考量、倫理與實施 5 大方面平均完善率僅 57.34%，絕大部分方案存在不同程度研究設(shè)計缺陷，5 方面維度整體研究方案結(jié)構(gòu)評估如圖1所示。

2.2 研究背景方面

圖1 干細胞臨床研究方案結(jié)構(gòu)評估完善率雷達圖

表2 干細胞臨床研究方案背景信息分析

圖2 干細胞臨床研究方案所涉及的疾病領(lǐng)域分析

本次評估中所涉及到干細胞類型廣泛，主要以間充質(zhì)干細胞為主，包括間充質(zhì)干細胞 179 項、胚胎干細胞 9 項、造血干細胞 21 項、脂肪干細胞 13 項、骨髓干細胞 12 項、神經(jīng)干細胞 5 項、羊膜干細胞 3 項、其他類型干細胞 33 項 （表2）。所有干細胞臨床研究方案涉及疾病領(lǐng)域分類參考國際疾病分類標(biāo)準(zhǔn)第 10 版《疾病和有關(guān)健康問題的國際統(tǒng)計分類（ICD-10）》，包含疾病領(lǐng)域范圍較廣，涉及到 15 個疾病領(lǐng)域，其中占比最多是消化系統(tǒng)疾病為 14.18%，其次是肌肉骨骼系統(tǒng)疾病為 10.55%，內(nèi)分泌營養(yǎng)和代謝疾病 9.45%，此外還有免疫系統(tǒng)疾病 9.45%，生殖系統(tǒng)疾病 8.36%，心腦血管系統(tǒng)疾病 8.36%，神經(jīng)系統(tǒng)疾病 7.27%，血液及造血器官疾病 6.55%（圖2）。此外，絕大多數(shù)研究方案有明確的研究目的和研究假設(shè)，但仍有 41.82% 研究方案中未提出明確的研究假設(shè)。研究方案版本控制不受重視，僅有少量方案中明確該方案的版本號及相關(guān)信息，占比 12.73%。

2.3 研究設(shè)計方面

對干細胞臨床研究方案中總體試驗設(shè)計部分分析結(jié)果顯示，方案結(jié)構(gòu)缺失情況呈現(xiàn)多樣化特點。絕大多數(shù)（74.55%）研究方案中有總結(jié)性研究設(shè)計概述，但59.64% 研究未說明是否采用隨機化分組。設(shè)盲水平方面，絕大部分（86.55%）研究不采用盲法。2.91% 的方案未說明明確的入選標(biāo)準(zhǔn)，3.27% 的方案未明確排除標(biāo)準(zhǔn)，甚至有 22 項研究未在方案中具體說明試驗組干預(yù)措施是什么，以及怎樣及 何時給予該干預(yù)措施，還有 22 項研究是兩組研究設(shè)計，但無相應(yīng)干預(yù)措施描述（表3）。

表3 干細胞臨床研究方案的研究設(shè)計分析

2.4 干細胞特殊性考慮方面

多數(shù)方案針對干細胞臨床研究的細胞特性部分考慮不足，可能會嚴(yán)重影響研究的科學(xué)性。本次評估結(jié)果顯示，高達 45.09% 的研究方案中未明確說明細胞來源為自體或異體。進一步分析發(fā)現(xiàn)，僅有少量研究詳細說明了細胞制備的工藝參數(shù)（24.36%），還有 32 項（11.68%）方案中未說明干細胞移植（給藥）途徑。干細胞臨床研究應(yīng)當(dāng)對受試者進行長期隨訪監(jiān)測，評價干細胞臨床研究的長期安全性和有效性。然而干細胞臨床研究方案實施過程的隨訪計劃中約一半（54.54%）的研究預(yù)期隨訪時間不足 1年（表4）。

表4 干細胞臨床研究方案的干細胞治療特殊考慮分析

2.5 統(tǒng)計學(xué)考量方面

前瞻性臨床研究的統(tǒng)計分析有其特殊性，需要針對臨床研究的統(tǒng)計學(xué)方法及擬對數(shù)據(jù)進行的統(tǒng)計分析有清晰而詳細的描述。對于臨床試驗方案常規(guī)建議設(shè)置一個主要評價指標(biāo)，然而部分干細胞臨床研究方案主要觀察指標(biāo)高達 10 個以上，且方案中未提及任何關(guān)于多重比較總體 I 類錯誤膨脹的考量。統(tǒng)計分析計劃部分僅有 30.55% 預(yù)先設(shè)定了統(tǒng)計分析采用哪些數(shù)據(jù)集，以及每個觀察指標(biāo)采用哪個數(shù)據(jù)分析集進行統(tǒng)計分析，絕大多數(shù)研究方案中并未說明（表5）。

臨床研究方案中統(tǒng)計學(xué)考量部分一個重要方面就是樣本含量的確定，圖3中顯示近一半研究樣本含量在 60 例以內(nèi)，符合處于干細胞領(lǐng)域臨床應(yīng)用探索性早期研究階段的樣本含量特點。有少量研究樣本含量超過 200 例，極少量研究（2 項）預(yù)期樣本含量甚至超過 1000 例，還有 15 項 研究未明確說明具體預(yù)期樣本含量。另一方面，僅有 20% 方案中明確寫明了樣本含量估計的過程或參數(shù)，高達 80% 干細胞臨床研究方案中未明確說明樣本含量是如何確定的，參數(shù)如何設(shè)置，采用何種軟件進行估算，或提供其他任何確定樣本量依據(jù)。

表5 干細胞臨床研究方案統(tǒng)計學(xué)考量分析

此外在數(shù)據(jù)采集和管理方面，絕大多數(shù)方案提供了采集數(shù)據(jù)所用的病例報告表 CRF，還有 5 項研究說明采用研究病歷進行數(shù)據(jù)采集，仍有約五分之一的方案中未明確說明如何進行病例數(shù)據(jù)采集，以及采用何種工具進行數(shù)據(jù)采集。此外僅有極少量研究方案（16.73%）說明相關(guān)數(shù)據(jù)管理計劃，包括數(shù)據(jù)庫建立、數(shù)據(jù)管理與質(zhì)量方面等，高達 83.27% 的方案未提及數(shù)據(jù)管理內(nèi)容，無法滿足臨床研究數(shù)據(jù)完整可靠和可溯源的要求。

2.6 倫理與實施方面

干細胞臨床研究方案除了滿足科學(xué)性要求外，還須符合《涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究倫理審查辦法（試行）》和《人胚胎干細胞研究倫理指導(dǎo)原則》的要求，保證受試者的權(quán)益得到充分尊重和保護。表6中顯示僅有 19 項（6.91%）研究明確說明設(shè)立數(shù)據(jù)與安全監(jiān)察委員會，10.80% 方案無不良事件的定義與記錄方式，19.92% 的方案未明確嚴(yán)重不良事件的報告與處理方法，且僅有 15.53% 的方案涉及到倫理委員會審批相關(guān)內(nèi)容。干細胞類治療為相對風(fēng)險較高的項目，研究者應(yīng)當(dāng)采取有效措施為受試者提供相應(yīng)保障，干細胞臨床研究更應(yīng)從研究方案的源頭上加強關(guān)于受試者權(quán)益保護與風(fēng)險控制措施。

圖3 干細胞臨床研究樣本含量分布氣泡圖

表6 干細胞臨床研究方案中倫理和實施情況分析

3 優(yōu)化措施與討論

我國干細胞基礎(chǔ)科研起步早，已具備國際領(lǐng)先水平，近年來我國干細胞產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，多個干細胞產(chǎn)品已經(jīng)在臨床上展現(xiàn)出了較好的應(yīng)用前景[14]。干細胞臨床轉(zhuǎn)化過程中，如何通過規(guī)范性臨床研究方案設(shè)計，促進干細胞產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，將干細胞治療按照藥品規(guī)范管理，已經(jīng)成為行業(yè)關(guān)注的焦點[14]。干細胞臨床研究方案評估完善率雷達圖顯示，我國干細胞臨床研究方案中整體方案質(zhì)量亟待進一步完善和提高。

首先，建議依據(jù)我國《藥物臨床試驗質(zhì)量管理規(guī)范》（GCP）要求完善方案結(jié)構(gòu)。本研究結(jié)果顯示，目前我國提交備案的干細胞研究方案在結(jié)構(gòu)方面有待進一步完善，但值得注意的是，截至目前我國現(xiàn)行 GCP 標(biāo)準(zhǔn)為 2003年頒布，國家市場監(jiān)督管理總局最新于 2018年7月17日公布了最新《藥物臨床試驗質(zhì)量管理規(guī)范（修訂草案征求意見稿）》，在總體框架以及章節(jié)內(nèi)容上較現(xiàn)行《藥物臨床試驗質(zhì)量管理規(guī)范》做出了較大幅度的調(diào)整和增補，新增大約兩萬字內(nèi)容，對術(shù)語及定義、試驗方案、必備文件管理的描述更加詳細，操作性更強，建議根據(jù)新版 GCP 修訂草案征求意見稿進行方案結(jié)構(gòu)完善與優(yōu)化，制定干細胞臨床研究方案結(jié)構(gòu)框架，按照結(jié)構(gòu)框架撰寫干細胞臨床研究方案，便于各方審讀。這一過程中尤其需要有豐富臨床研究經(jīng)驗的臨床研究方法學(xué)人員參與。通過完善干細胞臨床試驗方案結(jié)構(gòu)，使方案達到同時具備結(jié)構(gòu)性、邏輯性和完整性要求。

其次，建議盡早建立干細胞臨床研究相關(guān)行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。本次評估結(jié)果顯示，干細胞臨床研究方案中針對細胞特性的考量尚存在不足，然而目前我國現(xiàn)行《藥物臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范（GCP）》[8]中沒有針對干細胞臨床研究的特殊考量要點，未考慮到干細胞治療的特殊性。已有的國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心頒布的《細胞治療產(chǎn)品研究與評價技術(shù)指導(dǎo)原則（試行）》[12]中較為詳細地提出了細胞治療產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)用原材料、制備工藝、質(zhì)量控制、安全性評價、非臨床研究和臨床研究方面的要點，但關(guān)于臨床研究部分僅有少量指導(dǎo)性框架條目，難以具體指導(dǎo)研究者進行實際操作。針對干細胞產(chǎn)品的特定細胞類型、組織操作規(guī)范及臨床適應(yīng)證等，我國監(jiān)管部門尚未發(fā)布細化的指導(dǎo)原則或?qū)徳u考慮要點[15]。建議組織相關(guān)專家根據(jù)國際現(xiàn)有規(guī)范、指導(dǎo)原則等材料，結(jié)合長期以來國內(nèi)干細胞臨床研究實際情況，針對干細胞臨床研究方案撰寫細化的“干細胞臨床研究規(guī)范化設(shè)計與實施技術(shù)指南”，為研究者開展干細胞臨床研究設(shè)計提供切實可行的技術(shù)指導(dǎo)和實施指南。

第三，建議參考我國藥監(jiān)部門發(fā)布的統(tǒng)計學(xué)相關(guān)指導(dǎo)原則和 ICMJE 相關(guān)規(guī)范，重點完善試驗設(shè)計中的統(tǒng)計學(xué)考量部分。國家藥品監(jiān)督管理總局藥品審評中心發(fā)布的《非注冊類臨床試驗用于藥品注冊審評的幾點思考》[16]中提到：“當(dāng)非注冊臨床試驗數(shù)據(jù)用于注冊審評時，除了臨床試驗數(shù)據(jù)外，試驗方案設(shè)計是否合理、倫理審查是否規(guī)范、試驗實施 過程是否嚴(yán)格按照方案進行、試驗數(shù)據(jù)的保存記錄和統(tǒng)計分析是否真實準(zhǔn)確等都是非臨床試驗數(shù)據(jù)用于藥品注冊審評的影響因素?！贝送鈱τ谛枰l(fā)表相關(guān)研究論文的臨床研究需要遵循國際醫(yī)學(xué)期刊編輯委員會（International Committee of Medical Journal Editors，ICMJE）頒布的推薦規(guī)范，其中包含統(tǒng)計學(xué)報告內(nèi)容，并有相應(yīng)的擴充和說明。建議根據(jù)我國現(xiàn)行指導(dǎo)原則和 ICMJE 推薦規(guī)范對方案統(tǒng)計學(xué)部分進行逐一審閱與完善，尤其在主要及次要觀察指標(biāo)設(shè)置、樣本含量合理估計、隨機化及分配隱藏、盲法、統(tǒng)計分析計劃、數(shù)據(jù)管理計劃等方面需要給與全面考慮。

第四，達到快速實時審查，建立規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)管理與分析平臺。干細胞臨床研究必須遵循倫理并充分保護受試者權(quán)益的原則，保證受試者的權(quán)益得到充分尊重和保護[17-18]。如能建立國家或地域性規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)管理與分析平臺，將使我國干細胞臨床研究開展和審查更加有效。借助于實時審查技術(shù)，管理部門可以及時識別并發(fā)現(xiàn)干細胞臨床研究過程中可能存在的潛在風(fēng)險與問題，并盡早指導(dǎo)研究者規(guī)避或處理試驗過程中出現(xiàn)的風(fēng)險與問題。

最后，針對干細胞臨床研究設(shè)計與方案撰寫開展專項培訓(xùn)。質(zhì)量源于設(shè)計，良好臨床研究方案的設(shè)計是開展高質(zhì)量臨床研究最重要的保障。然而長期以來由于開展臨床研究經(jīng)驗不足，且缺乏相關(guān)支持和培訓(xùn)，國內(nèi)由研究者發(fā)起的臨床研究尚未達到國際水準(zhǔn)，對臨床研究的理念和能力均有待提升[19]。建議開展干細胞臨床研究專項培訓(xùn)項目，對干細胞臨床研究方案設(shè)計與撰寫進行規(guī)范化授課，掌握干細胞臨床研究的核心概念、基本原理、常用設(shè)計類型、主要環(huán)節(jié)以及必須遵守的倫理和科學(xué)規(guī)范；關(guān)注到干細胞臨床研究的特殊性考量，通過培訓(xùn)指導(dǎo)將已有的干細胞臨床研究方案進一步完善為一份實用的高質(zhì)量臨床研究方案。

總之，我國干細胞臨床研究方案設(shè)計對標(biāo)國際規(guī)范尚待進一步完善，尤其是干細胞治療的風(fēng)險和受試者保護應(yīng)引起重視。干細胞臨床研究需要不斷增強管理意識、提高研究質(zhì)量，令干細胞臨床研究方案設(shè)計更加滿足科學(xué)性、可行性和倫理合規(guī)三方面要求，在方法學(xué)上更加嚴(yán)謹(jǐn)，使得我國干細胞臨床應(yīng)用獲得高水平的研究成果產(chǎn)出，推動干細胞產(chǎn)業(yè)發(fā)展。干細胞臨床研究尤其是治療領(lǐng)域研究，應(yīng)當(dāng)有更加沉穩(wěn)的心態(tài)與長遠的眼光，注重質(zhì)量，讓研究經(jīng)得起療效考驗和時間檢驗。