以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的臨床試驗(yàn)研究*

宋佳麗 孫鳳宇 劉芝霖 李 康 侯 艷△

近年隨著精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展,越來(lái)越多的藥物針對(duì)疾病的分子作用機(jī)制和特定靶點(diǎn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在創(chuàng)新藥物研發(fā)上,以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的臨床試驗(yàn)研究,即探索與藥物療效或安全性相關(guān)的生物標(biāo)志物,根據(jù)其識(shí)別亞組并制定個(gè)體化治療的臨床試驗(yàn)方案,從而使患者接受更有益的治療、加速藥物研發(fā)進(jìn)程、最大限度地規(guī)避新藥研發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),已引起人們的極大關(guān)注[1-3]。本文將對(duì)以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述,以期對(duì)創(chuàng)新藥物研究起到一定的助力作用。

生物標(biāo)志物在臨床試驗(yàn)中的作用

生物標(biāo)志物(biomarker)是指在正常生理、病理過(guò)程中的某些指標(biāo),或?qū)Ρ┞痘蛑委煾深A(yù)措施產(chǎn)生的某種應(yīng)答或反應(yīng),其通常能夠進(jìn)行客觀測(cè)量和評(píng)價(jià),主要包括分子、組織學(xué)、放射學(xué)或生理學(xué)等特征[4]。2016年,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(food and drug administration, FDA)和美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院發(fā)布了生物標(biāo)志物、結(jié)局指標(biāo)和其他工具(biomarkers, endpoints, and other tools, BEST)術(shù)語(yǔ)表等[5]。其中根據(jù)功能定義了七種生物標(biāo)志物,即診斷、監(jiān)測(cè)、藥效學(xué)/反應(yīng)、預(yù)測(cè)型、預(yù)后型、安全性、易感性/風(fēng)險(xiǎn)生物標(biāo)志物。中國(guó)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心2021年6月發(fā)布了《生物標(biāo)志物在抗腫瘤藥物臨床研發(fā)中應(yīng)用的技術(shù)指導(dǎo)原則(征求意見(jiàn)稿)》[6],其中定義了六種生物標(biāo)志物。相比之下,美國(guó)FDA多了易感性/風(fēng)險(xiǎn)生物標(biāo)志物。一個(gè)生物標(biāo)志物在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下,可能具有不同的功能,從而會(huì)歸屬于不同的分類(lèi)。以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的臨床試驗(yàn)研究最常使用的是預(yù)測(cè)型和預(yù)后型生物標(biāo)志物,前者主要指能夠鑒別對(duì)研究藥物最可能有應(yīng)答反應(yīng)的生物標(biāo)志物,后者則是指更有可能觀察到終點(diǎn)事件或疾病進(jìn)展的高風(fēng)險(xiǎn)人群的生物標(biāo)志物。

以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的臨床試驗(yàn)研究的關(guān)鍵是,通過(guò)合適的生物標(biāo)志物確定亞組人群。此時(shí),相關(guān)標(biāo)志物檢測(cè)方法的可靠性十分重要。理想情況下,試驗(yàn)中生物標(biāo)志物的檢測(cè)方法,應(yīng)該對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)或藥物敏感者(目標(biāo)患者)有較高的靈敏度,同時(shí)對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)或?qū)λ幬餆o(wú)應(yīng)答者(非目標(biāo)患者)有較高的特異度。如果檢測(cè)方法的靈敏度差,則目標(biāo)患者被篩選入組的可能性降低,從而延緩整個(gè)研究入組的進(jìn)度;如果檢測(cè)方法特異度較低,則選入的非目標(biāo)患者可能較多,從而稀釋了藥物的治療效果。針對(duì)生物標(biāo)志物的檢測(cè)方法可以研發(fā)出伴隨診斷產(chǎn)品(companion diagnostic, CDx)。目前已有FDA批準(zhǔn)的CDx用于指導(dǎo)精準(zhǔn)用藥[7]。CDx通常是一種體外醫(yī)療設(shè)備,可為專(zhuān)業(yè)人員提供相關(guān)信息,保障安全、有效地使用相應(yīng)的藥品或生物產(chǎn)品,常用于確定:(1)最有可能從治療中受益的患者;(2)可能因接受治療而導(dǎo)致嚴(yán)重不良反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)增加的患者;(3)對(duì)治療安全且有效的患者。目前,CDx可以與藥物研發(fā)同步進(jìn)行,或在藥物上市后進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

臨床試驗(yàn)生物標(biāo)志物的識(shí)別與確證

生物標(biāo)志物的識(shí)別可以通過(guò)回顧性或前瞻性研究獲得相關(guān)信息,并運(yùn)用多種統(tǒng)計(jì)學(xué)或機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行分析?；诩韧芯繑?shù)據(jù)識(shí)別生物標(biāo)志物是一種回顧性研究,即主要使用已經(jīng)完成的各種臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù),包括隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)(randomized controlled trial,RCT)或隊(duì)列研究數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)或一組生物標(biāo)志物的識(shí)別。通過(guò)回顧性分析,找到相關(guān)的生物標(biāo)志物及其陽(yáng)性患者亞組治療有效的證據(jù),這在一定程度上避免了倫理學(xué)上的問(wèn)題。此外,也可利用失敗的臨床試驗(yàn)中采集到的血液或組織學(xué)樣本,結(jié)合最新研究進(jìn)展,進(jìn)行新的生物標(biāo)志物檢測(cè)及分析探索,隨后通過(guò)富集設(shè)計(jì)進(jìn)一步研究,有可能使藥物因亞組人群獲益而批準(zhǔn)上市。例如,一項(xiàng)轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者的隨機(jī)Ⅲ期臨床試驗(yàn)中,預(yù)測(cè)型生物標(biāo)志物KRAS可用于預(yù)測(cè)帕尼單抗(panitumumab)和西妥昔單抗(cetuximab)的療效。對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行回顧性分析發(fā)現(xiàn),92%患者可評(píng)估KRAS狀態(tài),其中43%具有KRAS突變。針對(duì)無(wú)進(jìn)展生存期指標(biāo),在野生型和突變亞組人群中,帕尼單抗治療相較于最佳支持治療的風(fēng)險(xiǎn)比(hazard ratio, HR)分別為0.45(95%CI: 0.34～0.59)和0.99(95%CI: 0.73～1.36)[8],為KRAS野生型亞組的治療有效性提供一定的證據(jù)支持。值得注意的是,如果使用來(lái)自?xún)蓚€(gè)或以上獨(dú)立RCT數(shù)據(jù)進(jìn)行回顧性分析,其獲得的結(jié)果證據(jù)力度更強(qiáng)。生物標(biāo)志物的前瞻性研究主要是根據(jù)早期研究中確定的、具有已知病理生理效應(yīng)的蛋白質(zhì)或遺傳標(biāo)志物,或者根據(jù)Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)中標(biāo)志物分析結(jié)果等,進(jìn)一步通過(guò)確定閾值等方法,預(yù)先進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)已經(jīng)識(shí)別出的潛在生物標(biāo)志物進(jìn)行探索或驗(yàn)證。

以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

使用前瞻性試驗(yàn)驗(yàn)證藥品或醫(yī)療器械有效性和安全性的力度遠(yuǎn)大于回顧性研究。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)并使用了多種以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的前瞻性臨床試驗(yàn)策略及設(shè)計(jì)方法,主要有簡(jiǎn)單富集設(shè)計(jì)(classical enrichment design)、納入所有受試者設(shè)計(jì)(all-comers design)、適應(yīng)性富集設(shè)計(jì)(adaptive enrichment design)以及主方案設(shè)計(jì)(master protocol design)等。

1.簡(jiǎn)單富集設(shè)計(jì)

即僅對(duì)最有可能從治療中受益且具有特定分子特征的患者進(jìn)行研究,其主要思想是在臨床試驗(yàn)中根據(jù)受試者的生物學(xué)特征,前瞻性地識(shí)別或定義從研究藥物中獲益最大的目標(biāo)人群,從而提高臨床試驗(yàn)效率的一種策略和設(shè)計(jì)方法(圖1)。比如抗腫瘤治療藥物通常針對(duì)癌細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)相關(guān)的受體、酶、激素或其他內(nèi)源活性物質(zhì),對(duì)此可將一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的生物標(biāo)志物作為選擇富集人群的依據(jù)。例如,對(duì)于人表皮生長(zhǎng)因子受體2(HER2)蛋白陽(yáng)性的乳腺癌手術(shù)切除患者,使用曲妥珠單抗(trastuzumab)聯(lián)合紫杉醇(paclitaxel)治療,能夠顯著提高其無(wú)病生存期[9]。一般而言,僅以標(biāo)志物陽(yáng)性受試者為目標(biāo)人群,需要充分說(shuō)明該亞群患者可以從研究藥物中獲益,而生物標(biāo)志物陰性的患者不會(huì)從該治療中受益,即藥物對(duì)標(biāo)志物陰性患者無(wú)效或存在安全性問(wèn)題[10]。常見(jiàn)的設(shè)計(jì)主要包括:(1)通過(guò)預(yù)后型生物標(biāo)志物,識(shí)別更有可能或更快觀察到終點(diǎn)事件的高風(fēng)險(xiǎn)人群;(2)根據(jù)預(yù)測(cè)型生物標(biāo)志物,選擇最有可能對(duì)研究藥物應(yīng)答或?qū)ΜF(xiàn)有對(duì)照藥物無(wú)應(yīng)答的受試者;(3)同時(shí)使用預(yù)后型和預(yù)測(cè)型標(biāo)志物以減少受試者和試驗(yàn)結(jié)局的異質(zhì)性。

圖1 簡(jiǎn)單富集設(shè)計(jì)示意圖

2.納入所有受試者設(shè)計(jì)

如果藥物的作用機(jī)制或已有數(shù)據(jù)表明,生物標(biāo)志物陽(yáng)性患者較陰性患者的療效更好,在治療毒性較小的情況下,可同時(shí)納入生物標(biāo)志物陽(yáng)性和陰性的患者。這種策略的優(yōu)點(diǎn)是,能在非富集人群中進(jìn)行合理的獲益-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,避免了由于標(biāo)志物陽(yáng)性人群獲益較高而得出全人群獲益的結(jié)論,貽誤原本沒(méi)有或較小獲益的標(biāo)志物陰性人群的治療[11],主要包括:

(1)順序檢驗(yàn)策略設(shè)計(jì)(sequential testing strategy design):這種設(shè)計(jì)將標(biāo)志物陽(yáng)性和陰性患者同時(shí)納入試驗(yàn),但是需要預(yù)先設(shè)定研究假設(shè)。其主要包括兩種檢驗(yàn)策略:(1)先在全人群中檢驗(yàn)研究藥物和對(duì)照組是否有差異(H0(2)),如果在預(yù)設(shè)的檢驗(yàn)水準(zhǔn)α1下,差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,則使用初始設(shè)定的檢驗(yàn)水準(zhǔn)α2,在預(yù)定義的標(biāo)志物陽(yáng)性亞組中進(jìn)行檢驗(yàn)(H0(1));(2)先在標(biāo)志物陽(yáng)性亞組中進(jìn)行檢驗(yàn)(H0(1)),若差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,進(jìn)一步在整個(gè)人群中進(jìn)行檢驗(yàn)(H0(2))(圖2),同時(shí)應(yīng)該注意控制總Ⅰ類(lèi)錯(cuò)誤概率[12]。當(dāng)假設(shè)治療對(duì)整體有效,亞組分析僅作為補(bǔ)充分析時(shí),一般推薦使用前者;當(dāng)有較強(qiáng)的證據(jù)支持在生物標(biāo)志物陽(yáng)性亞組中的治療效果更好,且能夠入組足夠的標(biāo)志物陽(yáng)性人群時(shí),建議使用后者。檢驗(yàn)的具體方法可有Bonferroni單步檢驗(yàn)法、逐步多重檢驗(yàn)法(stepwise multiple procedure)和回退法(fallback procedure)等。

圖2 順序檢驗(yàn)策略設(shè)計(jì)示意圖

(2)生物標(biāo)志物分層設(shè)計(jì)(biomarker-stratified design):即根據(jù)生物標(biāo)志物狀態(tài)分層隨機(jī)化,將患者分配到不同的干預(yù)組中(圖3),根據(jù)標(biāo)志物分層隨機(jī)化可以確保參與研究的不同生物標(biāo)志物患者都能接受到治療,且能夠更好地保證組間均衡[13]。該設(shè)計(jì)預(yù)先定義一個(gè)或一組目標(biāo)生物標(biāo)志物,并對(duì)具有生物標(biāo)志物檢測(cè)結(jié)果的患者進(jìn)行前瞻性分層隨機(jī)化。其更適用于有候選生物標(biāo)志物,但前期沒(méi)有充分證據(jù)支持只納入標(biāo)志物陽(yáng)性人群的情況。一個(gè)典型的案例是厄洛替尼(erlotinib)在非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)中的生物標(biāo)志物驗(yàn)證試驗(yàn)(MARVEL)。之前研究發(fā)現(xiàn)表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)可能是治療NSCLC的重要生物標(biāo)志物[14],故該試驗(yàn)根據(jù)EGFR免疫組化測(cè)量結(jié)果將二線(xiàn)治療患者隨機(jī)分配至培美曲塞(pemetrexed)或厄洛替尼治療組。本設(shè)計(jì)同樣有兩個(gè)研究假設(shè),即針對(duì)全人群和標(biāo)志物陽(yáng)性亞組人群,可以使用前述的任一種多重檢驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

圖3 生物標(biāo)志物分層設(shè)計(jì)示意圖

(3)混合設(shè)計(jì)(hybrid design):若開(kāi)展試驗(yàn)前有充分且有力的證據(jù)表明,試驗(yàn)治療對(duì)生物標(biāo)志物陰性亞組有不利影響,或在該亞組中可能存在過(guò)度毒性時(shí),將這一類(lèi)亞群患者隨機(jī)分配接受不同組別治療,或使其退出試驗(yàn)顯然不符合倫理,此時(shí)可以考慮使用混合設(shè)計(jì)[15](圖4)。該設(shè)計(jì)在生物標(biāo)志物陽(yáng)性亞群中進(jìn)行隨機(jī)化,能夠檢驗(yàn)研究藥物在該亞組中的效果,類(lèi)似于生物標(biāo)志物分層設(shè)計(jì)。然而,與其不同的是,生物標(biāo)志物陰性亞群均接受標(biāo)準(zhǔn)治療。此外,當(dāng)事先存在可信的證據(jù)證明相關(guān)生物標(biāo)志物陽(yáng)性亞組存在療效時(shí),也適合選擇這種設(shè)計(jì),對(duì)具有某特定標(biāo)志物的患者隨機(jī)分配治療?；旌显O(shè)計(jì)主分析主要針對(duì)生物標(biāo)志物陽(yáng)性亞組,而生物標(biāo)志物陰性亞組僅作為輔助分析使用。

圖4 標(biāo)志物陽(yáng)性和陰性受試者皆獲益的混合設(shè)計(jì)

3.適應(yīng)性富集設(shè)計(jì):若在設(shè)計(jì)階段對(duì)于靶向生物標(biāo)志物了解不充分,如研究藥物在生物標(biāo)志物陽(yáng)性患者人群中的療效、陽(yáng)性患者在目標(biāo)人群中的比例等具有較大的不確定性,則可以使用一種更為靈活的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,即適應(yīng)性富集設(shè)計(jì)[16]。其前瞻性地規(guī)定如何根據(jù)期中分析結(jié)果對(duì)后續(xù)實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行修改,包括減少或限制標(biāo)志物陰性亞組患者入組等[17],方便在試驗(yàn)后期調(diào)整相應(yīng)內(nèi)容(圖5)。常見(jiàn)的設(shè)計(jì)類(lèi)型有:

圖5 適應(yīng)性富集設(shè)計(jì)示意圖

(1)適應(yīng)性調(diào)整患者入組條件(adaptive patient enrollment modification):一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)可以同時(shí)入組生物標(biāo)志物陽(yáng)性和陰性的患者,在主要終點(diǎn)是標(biāo)志物陽(yáng)性亞組的療效時(shí),若期中分析結(jié)果顯示標(biāo)志物陰性患者人群治療效果遠(yuǎn)低于標(biāo)志物陽(yáng)性患者的療效,則可減少或完全停止標(biāo)志物陰性的患者入組[18]。然而,對(duì)于早期探索性研究,最好同時(shí)納入該預(yù)測(cè)型生物標(biāo)志物陰性的患者,從而評(píng)估藥物在整體患者人群中的獲益與風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)無(wú)法確定一個(gè)生物標(biāo)志物是否具有預(yù)測(cè)作用時(shí),主要終點(diǎn)可以是全人群中的效應(yīng)。

(2)適應(yīng)性閾值策略(adaptive threshold strategy):假設(shè)在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)有一個(gè)預(yù)先指定的生物標(biāo)志物檢測(cè),期望找到一個(gè)閾值,將連續(xù)變量轉(zhuǎn)換成二分類(lèi)分組變量,使得按這個(gè)分組變量劃分的兩個(gè)組別的療效差異最大[19]。由于定義亞組的界值可能并不確定,可以首先比較研究藥物組和對(duì)照組所有患者療效,如果在預(yù)先指定的檢驗(yàn)水準(zhǔn)α1下得出兩組差異顯著的結(jié)論,則認(rèn)為研究藥物對(duì)所納入的患者整體有效。否則,使用預(yù)先確定的檢驗(yàn)水準(zhǔn)α2進(jìn)行第二階段檢驗(yàn),尋找最佳判定閾值,使生物標(biāo)志物陽(yáng)性患者和陰性患者間的療效差異最大化。

(3)適應(yīng)性特征設(shè)計(jì)(adaptive signature design):此設(shè)計(jì)常在方案中事先制定研究策略與Ⅰ類(lèi)錯(cuò)誤控制方法等,并進(jìn)行一系列的統(tǒng)計(jì)建模與分析,獲得關(guān)于標(biāo)志物的預(yù)測(cè)特征。例如,使用多個(gè)生物標(biāo)志物建立預(yù)測(cè)藥物敏感性的分類(lèi)器,在期中分析時(shí)分析預(yù)先規(guī)定的終點(diǎn),確定最佳的診斷閾值。該方法需要將數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集和測(cè)試集,使用訓(xùn)練集定義最有可能從研究藥物治療中獲益的患者特征,然后對(duì)測(cè)試集中具有該特征的患者的療效進(jìn)行評(píng)估[20]。

(4)適應(yīng)性無(wú)縫設(shè)計(jì)(adaptive seamless design):即將幾個(gè)原本獨(dú)立的試驗(yàn)組合成一項(xiàng)研究的試驗(yàn)設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)使用全部數(shù)據(jù)進(jìn)行最終分析,可同時(shí)滿(mǎn)足幾個(gè)試驗(yàn)?zāi)康腫21]。常見(jiàn)的兩階段適應(yīng)性無(wú)縫設(shè)計(jì)通常包括學(xué)習(xí)階段和確證階段。學(xué)習(xí)階段可對(duì)生物標(biāo)志物進(jìn)行探索,并根據(jù)累積的數(shù)據(jù)在本階段結(jié)束時(shí)調(diào)整后續(xù)試驗(yàn)設(shè)置;確證階段著重對(duì)上一階段發(fā)現(xiàn)的生物標(biāo)志物亞群早期療效進(jìn)行驗(yàn)證[22]。相較于傳統(tǒng)方法,本設(shè)計(jì)可以減少各研究階段的間隔時(shí)間,并充分利用從試驗(yàn)中收集到的所有數(shù)據(jù)評(píng)估藥物療效。

4. 主方案設(shè)計(jì)

主方案設(shè)計(jì)是指在一個(gè)臨床試驗(yàn)中,同時(shí)對(duì)多個(gè)患者群(如不同的腫瘤)進(jìn)行評(píng)估,或同時(shí)研究多種藥物對(duì)一種疾病的療效,需要預(yù)先設(shè)計(jì)一個(gè)具有多個(gè)目標(biāo)的總體方案[23],其主要包括以下幾種設(shè)計(jì)。

(1)籃式試驗(yàn)設(shè)計(jì)(basket trial design):該設(shè)計(jì)針對(duì)具有相同生物標(biāo)志物特征的多種疾病或組織學(xué)類(lèi)型患者,可視為多個(gè)單病種富集試驗(yàn)的組合,目前常用于抗腫瘤藥物研究[24]?；@式設(shè)計(jì)僅納入生物標(biāo)志物陽(yáng)性患者,并對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)化分組或使用單臂研究,目前常用的是Ⅱ期單臂設(shè)計(jì)。然而,單臂研究一般要求主要終點(diǎn)是客觀指標(biāo),因?yàn)樵跊](méi)有對(duì)照組時(shí),通常認(rèn)為客觀指標(biāo)的可解釋性更強(qiáng)。例如,使用籃式設(shè)計(jì)對(duì)威羅非尼(vemurafenib)治療BRAFV600突變的多種非黑色素瘤癌癥療效和安全性進(jìn)行探索,其主要終點(diǎn)為影像學(xué)的客觀緩解率[25]。

需要注意的是,在具有相同生物標(biāo)志物的不同疾病或組織學(xué)類(lèi)型患者間,研究藥物可能存在一定的療效差異。例如使用威羅非尼治療BRAFV600突變患者時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)原發(fā)部位是黑色素瘤時(shí)治療反應(yīng)很高,而當(dāng)患者原發(fā)部位是結(jié)直腸癌時(shí),治療反應(yīng)卻很低[25]。因此,對(duì)于籃式試驗(yàn)設(shè)計(jì)的研究,主分析一般是對(duì)不同的疾病或組織類(lèi)型單獨(dú)分析,然后在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行綜合分析。

(2)傘式試驗(yàn)設(shè)計(jì)(umbrella trial design):主要針對(duì)單一疾病或組織學(xué)類(lèi)型患者進(jìn)行多種治療的有效性和安全性評(píng)估。該設(shè)計(jì)需要預(yù)先制定并評(píng)估一個(gè)明確的規(guī)則,通過(guò)規(guī)則匹配生物標(biāo)志物人群和候選治療方案。在檢測(cè)患者生物標(biāo)志物后,根據(jù)生物標(biāo)志物種類(lèi)和規(guī)則將患者分配到其對(duì)應(yīng)的特異性部分試驗(yàn)中,各部分試驗(yàn)可以使用單臂或隨機(jī)分組設(shè)計(jì)。一個(gè)典型例子是整合生物標(biāo)志物的肺癌靶向治療方法評(píng)價(jià)(BATTLE),該試驗(yàn)使用傘式設(shè)計(jì)在進(jìn)展性NSCLC患者人群中,以四種生物標(biāo)志物為導(dǎo)向,研究三種單抗和一個(gè)聯(lián)合療法治療效果[26]。

(3)平臺(tái)試驗(yàn)設(shè)計(jì)(platform trial design):融合了籃式試驗(yàn)和傘式試驗(yàn)的特點(diǎn),可針對(duì)多種疾病或組織學(xué)類(lèi)型評(píng)估多種臨床研究藥物或藥物聯(lián)合方案,從而找到某種疾病的最佳治療方法[27]。這種設(shè)計(jì)方案具有很大的靈活性,有助于停止無(wú)效或不良反應(yīng)發(fā)生率高的試驗(yàn)、盡快推進(jìn)有利的早期結(jié)果至Ⅱ/Ⅲ期研究、引入新的部分試驗(yàn)研究等。在一項(xiàng)基于影像學(xué)和分子生物標(biāo)志物確定局部晚期乳腺癌的新輔助治療方案的研究(I-SPY 2)中[28],利用平臺(tái)設(shè)計(jì)在三種生物標(biāo)志物定義下的八個(gè)早期高風(fēng)險(xiǎn)亞組人群中,探索五種藥物的治療效果。

基于生物標(biāo)志物臨床研究的一般考慮

1. 生物標(biāo)志物的證據(jù)強(qiáng)度

當(dāng)預(yù)期使用以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)潛在預(yù)測(cè)/預(yù)后型生物標(biāo)志物的臨床前證據(jù)強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估,以支持試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的選擇。如果有較強(qiáng)的證據(jù)表明,試驗(yàn)治療不能為所有患者提供益處,且僅限于生物標(biāo)志物陽(yáng)性患者獲益,即治療在生物標(biāo)志物陽(yáng)性人群中的應(yīng)答率更高,或在生物標(biāo)志物陰性患者中具有較大的毒性,則可以采用富集策略。否則,更適合納入所有受試者的策略,避免錯(cuò)過(guò)可能獲益的受試者,使藥物具有更大的獲益人群。

2. 生物標(biāo)志物陽(yáng)性率及其檢測(cè)方法

在進(jìn)行以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)該充分考慮生物標(biāo)志物陽(yáng)性人群在全人群中所占比例。如果比例過(guò)低,使用富集設(shè)計(jì)容易造成臨床試驗(yàn)受試者招募困難,延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間,不利于臨床實(shí)施與執(zhí)行,也會(huì)增加資源消耗,需要謹(jǐn)慎決策;如果比例過(guò)高,可能不需要進(jìn)行富集試驗(yàn)設(shè)計(jì),此時(shí)傳統(tǒng)的臨床試驗(yàn)方案更簡(jiǎn)單易行,且有更大的適應(yīng)癥人群。其次,為了準(zhǔn)確識(shí)別出生物標(biāo)志物陽(yáng)性和陰性人群,應(yīng)選擇較高靈敏度和特異度的檢測(cè)方法,且該技術(shù)應(yīng)具有較好的有效性和重現(xiàn)性。最好在試驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中,考慮對(duì)伴隨診斷產(chǎn)品進(jìn)行同步開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證。

3. 臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)與執(zhí)行程度

以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)均具有較高的靈活性,因此能夠鎖定獲益人群,加速藥物開(kāi)發(fā)速度。但是,如果在試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)各種可能的情況及其相關(guān)解決措施考慮不周,或在試驗(yàn)實(shí)施過(guò)程規(guī)范化管理與質(zhì)控上做得不夠好等,極有可能導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量差,用其分析得到的結(jié)論與事實(shí)相反,反而不利于患者受益。因此,需要建立相關(guān)規(guī)范文件,明確在臨床試驗(yàn)各個(gè)階段應(yīng)充分考慮的問(wèn)題。

4. 總Ⅰ類(lèi)錯(cuò)誤概率控制

以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的臨床試驗(yàn)研究在統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)時(shí),可能出現(xiàn)Ⅰ類(lèi)錯(cuò)誤概率膨脹問(wèn)題,即由于在全人群和亞組人群中進(jìn)行多次檢驗(yàn),使得治療雖在研究人群中沒(méi)有效果,卻錯(cuò)誤地得出療效顯著的統(tǒng)計(jì)結(jié)論。因此,必須使用合適的方法對(duì)其進(jìn)行控制。當(dāng)有充分證據(jù)表明生物標(biāo)志物陽(yáng)性亞組的療效優(yōu)于全人群療效時(shí),可以考慮使用固定檢驗(yàn)順序的方法(如守門(mén)法),即在α水平檢驗(yàn)亞群療效,若有顯著意義則仍在α水平檢驗(yàn)全人群療效,否則停止檢驗(yàn)[29];在沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)用來(lái)估計(jì)亞組和全人群的療效時(shí),可以考慮使用逐步多重檢驗(yàn)法(如Hochberg和Hommel法)[30]或回退法[31]。

5. 知情同意書(shū)可理解性

相較于傳統(tǒng)設(shè)計(jì),以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)常較為復(fù)雜、不容易解釋,導(dǎo)致此類(lèi)知情同意書(shū)篇幅通常較長(zhǎng),往往無(wú)法保證所有入組患者完全理解知情同意書(shū)中的相關(guān)內(nèi)容,需加強(qiáng)患者的知情同意教育[32-33]。為此,可在早期讓患者或試驗(yàn)中心參與知情同意書(shū)的審閱,使其盡量簡(jiǎn)化以便入組受試者理解;當(dāng)設(shè)計(jì)有多個(gè)階段或部分試驗(yàn)時(shí),可讓患者分別簽署兩個(gè)知情同意書(shū),其中一個(gè)主要闡明治療階段或入組的情況,另一個(gè)則主要告知患者治療可能獲得的受益與風(fēng)險(xiǎn)。

展 望

目前,加快從實(shí)驗(yàn)室到臨床應(yīng)用的藥物研發(fā)是臨床研究發(fā)展的必然趨勢(shì)。基于前期藥理和毒理學(xué)等探索,充分認(rèn)識(shí)患者的異質(zhì)性,并通過(guò)伴隨診斷產(chǎn)品輔助以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的臨床設(shè)計(jì)實(shí)施,可提高試驗(yàn)效率,對(duì)于加速藥物研發(fā)起著關(guān)鍵作用。這種研究還可以在臨床試驗(yàn)過(guò)程中尋找新的替代終點(diǎn),縮短臨床試驗(yàn)周期;或輔助研究者找到藥物的敏感人群與獲益人群,使更多人更早獲益,并加速藥物上市;同時(shí),可以識(shí)別對(duì)藥物治療無(wú)效或安全風(fēng)險(xiǎn)較高的患者,減少其不必要用藥與損傷。然而,由于生物系統(tǒng)的復(fù)雜性,如何準(zhǔn)確找到相應(yīng)的生物標(biāo)志物,仍面臨巨大的挑戰(zhàn)。相信隨著以生物標(biāo)志物為導(dǎo)向的臨床試驗(yàn)實(shí)施增加,會(huì)不斷批準(zhǔn)更多的創(chuàng)新藥物。