自今年初不同新冠疫苗陆续上市以来,围绕着疫苗有效性、副作用的争论一直未曾停止。辉瑞等公司发布了疫苗研制过程中的临床试验数据,网上也出现了一些解读这些的文章。那么,你是否能读懂这些数据?药物临床试验到底要做几期?每期有什么不同?做完三期,是不是疫苗就能上市了?……今天的文章将为大家介绍药物临床试验的基本轮廓。
撰文
阿拉蕾(同济大学内科学硕士)
医院见过“药物临床试验受试者招募”的公告,医院,还设立有“临床试验中心”。临床试验就是让人去做小白鼠吗?——这种观念早就过时了!但是,大部分人对临床研究也只是“望文生义”“略知一二”。临床试验究竟做些什么?临床试验和临床试验都一样吗?临床试验通过的新药就可以上市了?……今天我们就来了解一下药物临床试验的基本轮廓。
医院,都设有临床试验中心。
一药物临床试验的基本流程
尽管不同的国家或地区在药品管理制度上存在差异,但新药开发的过程基本是相同的。其中,临床试验是药物研发、上市不可或缺的重要环节。
非临床研究/临床前研究
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发现苗头化合物
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I期临床试验
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II期临床试验
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III期临床试验
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获得上市许可
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IV期临床试验和不良反应监测
药物临床试验,是指在人体(健康志愿者或病人)进行的、对该药物的系统性研究,旨在了解药物药理、药效、不良反应、吸收、分布、代谢、排泄等情况,从而确定试验药物的有效性和安全性。药物临床试验也是新药上市前必经的关键环节,为药品监督管理部门审批新药提供重要的依据。
从上面的流程图可以看出,临床试验分为好几个阶段,层层推进。每个阶段的临床试验有什么不同呢?下面我们将一一介绍,并辅以经典的案例解读。
二各阶段临床试验的目的
I期临床试验:安全性研究
I期临床试验的主要目的是观察人体对新药的耐受性和药代动力学,为制定给药方案(用药剂量,用药方法)提供依据。耐受性研究,就是要找出人体对新药的最大耐受剂量及其产生的不良反应。药代动力学,就是观察新药在人体内的吸收、分布、生物转化、排泄过程。
在I期临床试验阶段,一般情况下,采用健康志愿者;对肿瘤药物而言,通常采用肿瘤病人参加试验。这一阶段的受试者数量多在10~例。
肿瘤免疫治疗是近些年医药领域最热门的话题之一,也是大众一直关心的疗法。年上市的“抗癌神药”帕博丽珠单抗,便是一款广为人知的免疫治疗药物。它的获批之路,可以很好地体现临床试验“层层推进”的特点。现在,帕博丽珠单抗已经在肺癌、黑色素瘤、食管癌等多种实体瘤中获批,其系列临床试验以“KEYNOTE”命名,后面的编号代表不同的临床试验,我们就以非小细胞肺癌(NSCLC)相关试验为例。
顺风顺水的帕博丽珠单抗
商品名:可瑞达
俗称:K药
制药公司:默沙东
I期临床试验,KEYNOTE-
KEYNOTE-试验中,不仅纳入了非小细胞肺癌患者,也纳入了黑色素瘤的患者,共包含5个部分,具体信息可在临床试验资料库(ClinicalTrials.gov)查询[1],这里节取2个部分做说明。
部分1:首先,基于临床前试验的结果,根据药理学设计了多种试验剂量,给受试者(也就是黑色素瘤和非小细胞肺癌患者)静脉输注帕博丽珠单抗。
单剂量有3种方案:1mg/kg、3mg/kg和10mg/kg(注:此剂量是以临床前研究的动物试验数据为基础,影响药动学/药效学的因素很多,在试验过程中可能需要优化调整),每2周给药。单位mg/kg表示每公斤体重的给药剂量,每位受试者根据自身体重不同,用药量也不同。
此外,还进行了剂量滴定试验。剂量滴定,就是指从小剂量开始逐渐加量,也有3种方案:
0.mg/kg→0.3mg/kg→2mg/kg
0.02mg/kg→0.3mg/kg→2mg/kg
0.06mg/kg→1.0mg/kg→10mg/kg
并记录受试者的各种情况。
部分2:在既往接受过或未接受过治疗、且PD-L1表达阳性的非小细胞肺癌患者中,给予低剂量(2mg/kg)或高剂量(10mg/kg)帕博丽珠单抗治疗(每2周或每3周1次)。记录药物的疗效和安全性,还有PD-L1表达水平和药物疗效间的关系。KEYNOTE-试验为帕博丽珠单抗后续的研究奠定了基础。
(注:PD-L1,即程序性细胞死亡受体配体-1,是肿瘤细胞组织的一项重要的检测指标。正常情况下,人体的T细胞能识别并攻击肿瘤细胞,但肿瘤细胞表面的PD-L1蛋白能与T细胞表面的PD-1(程序性细胞死亡受体-1)结合,从而躲避T细胞的攻击。帕博丽珠单抗,即是一种PD-1抑制剂,能阻断两者结合,使T细胞恢复攻击能力。)
II期临床试验:有效性研究
在I期临床试验中,通常不能在健康志愿者身上证实新药的治疗作用。而且,药物在病人体内的作用方式通常和在健康人身上不同,尤其是那些可以影响肠、胃、肝、肾的药物。例如,治疗反流性食管炎的伏诺拉生是一种抑制胃酸的药物,服用药物后,肾功能损伤患者的血药浓度(指药物吸收后,在血浆内的总浓度)比肾功能正常者要高。因此,II期临床试验将对少数病人志愿者(一般在~例)给药,重新观察药物的耐受性和药代动力学情况,初步评价药物的治疗作用。
受益-风险评估
通过前两期的临床试验,药品开发单位必须对试验药物的受益/风险比进行评估,以确定是否有必要进一步研究该药品。一般来说,为了治疗某种疾病而接受某种药品的受益,应该超过使用该药带来的风险。一个受益/风险比不可接受的药物,不会得到药品监督管理部门的批准。
年,欧洲药品管理局(EMA)宣布,在欧盟暂停口服酮康唑的上市许可,理由是“因口服酮康唑在治疗真菌感染中,肝损害风险超过受益”。一方面,口服酮康唑的有效性数据有限,且有其他可以替代的药物;另一方面,虽然肝损害是已知抗真菌药的副作用,但是口服酮康唑的肝损害发生率和严重性高于其他抗真菌药物,而且在使用推荐剂量治疗的早期就会出现肝损害,尚无可以完全降低肝损害风险的措施——因此,暂停该药物的上市许可。[2](注:这里是指口服的酮康唑,并不指酮康唑外用剂,如乳膏、软膏等,因为外用制剂全身吸收酮康唑的量很少。)
歪打正着的西地那非
商品名:伟哥
俗称:蓝色小药丸
制药公司:辉瑞
我们知道,药物临床试验中,很重要的一点是观察各种不良反应。但是,出现不良反应就一定是“负面”的吗?——并不是!“大名鼎鼎”的西地那非,治疗勃起功能障碍(ED)的药物,就是将临床试验中发现的不良反应及时调整为主攻方向,并取得巨大成功的典范。
20世纪80年代,辉瑞公司开展了西地那非治疗心绞痛的临床试验,西地那非虽然在实验室和动物实验中很理想,却在临床试验中没有显示出预期的疗效,研发计划中止,公司不得不回收试验药物。让人意外的是,很多受试者拒绝上交试验药物。研究者发现,西地那非能导致受试者阴茎充血的不良反应,于是建议辉瑞公司调整研发方向,开发西地那非用于治疗ED适应证,最终证实了它对ED的疗效。年,西地那非获得了美国FDA的上市批准,也成为了一个业界传奇故事。[3]
III期临床试验
在I、II期临床研究的基础上,将试验药物用于更大范围的病人志愿者(多在几百到几千人)身上,进行扩大的临床试验,进一步评价药物对目标适应证患者的治疗作用和安全性,评价受益/风险比。
III期临床试验是治疗作用的确证阶段,也是为药品注册申请获得批准提供依据的关键阶段。
临床试验设计的优化:II/III期临床试验
传统情况下,应该先进行II期临床试验,再进行III期临床试验。但是,各阶段都需要时间,完全等待上一阶段试验结束再开展下一阶段试验,会导致试验的总时间较长。过去常常要用数年开发一款新药,这就是其中一个原因。
随着理论方法的不断成熟,模拟计算能力不断进步,实践经验不断积累,临床试验设计也在不断改进。II/III期临床试验设计,就是将II期和III期临床试验进行“无缝连接”,旨在缩短II期和III期临床试验之间的时间间隔、减少试验的总样本量、提高研究的效率等,逐步增加临床应用。这种试验设计,在加速药物研发方面具有优势,尤其是在抗肿瘤药物中。但是,应用这种试验设计前,需要全面评估设计方法、操作、统计分析等方面的问题,并与监管部门进行沟通。[4]
同理,这种“无缝连接”也可以应用于其他阶段衔接,例如I/II期临床试验。新冠疫情期间,辉瑞/BioNTech、三叶草生物/Dynavax、Inovio的新冠疫苗临床试验,都应用过II/III期临床试验设计。
帕博丽珠单抗的II/III期临床试验编号:KEYNOTE-接着上面帕博丽珠单抗的I期临床试验,我们继续来看它的II/III期临床试验。在KEYNOTE-试验中,共有来自24个国家、个医学中心参与,共纳入名既往接受过其他治疗,且PD-L1表达阳性(≥1%)的晚期非小细胞肺癌患者。这些患者随机分为两组,分别接受化疗或帕博丽珠单抗(2mg/kg或10mg/kg,每3周1次)治疗。结果显示,和化疗相比,使用帕博丽珠单抗能显著延长患者的生存期,且不良反应更轻。此外,接受2mg/kg和10mg/kg剂量的患者,两组患者的生存时间相似。[5]无疑,这是一个令人鼓舞的结果。我们可以从以下几个方面解读KEYNOTE-试验的结果(尤其注意第三点):第一,帕博丽珠单抗的疗效比传统化疗更理想,不良反应也更轻。这说明该药品符合受益-风险评估的要求;第二,试验中使用的是单药治疗,且2mg/kg和10mg/kg相比,较低剂量并不存在劣势;第三,需要注意的是,从这个试验结果,并不能推到所有的肺癌患者。试验中纳入的患者是有限制的:“既往接受过其他治疗”、“PD-L1表达阳性”、“晚期”、“非小细胞肺癌”。事实上,试验的患者纳入和排除标准很详细,包含很多指标,在此就不具体列出了。肺癌的组织病理和分子病理结果分为很多种,也就是说,如果肺癌的“PD-L1表达阴性”或者“病理结果不是非小细胞肺癌”,那单单KEYNOTE-研究不能证明帕博丽珠单抗有效。
申请药品注册或上市许可
在完成I~III期临床试验后,要对收集的大量病人或健康志愿者的数据进行分析和处理,然后由研究者或/和申办者(药厂或开发院所)写出总结报告,并将该报告和有关数据、连同临床前的动物实验和实验室数据报送药品监督管理部门,申报新药上市许可证或生产批文,再由药品监督管理部门进行技术审评。药品监督管理部门,在美国为食品药品监督管理局(FDA),在我国为国家药品监督管理局(NMPA)。通常新药的审批需要耗时数月,甚至数年。如果评审结果合格,则会颁发许可证,该药品就可以合法进行生产和销售。
帕博丽珠单抗在NSCLC的获批根据II/III期临床试验(KEYNOTE-)的结果,美国FDA于年10月正式批准帕博丽珠单抗用于肺癌的治疗,适应证是:单药治疗PD-L1表达阳性、既往经化疗后出现疾病进展的晚期非小细胞肺癌患者(二线治疗)。当时批准的用药剂量是按照体重用药2mg/kg。[6]之后,研究者对包括KEYNOTE-在内的试验数据进行再次分析发现,按体重给药和固定剂量给药,具有相似的药代动力学特征。针对低体重的患者,固定剂量更具有优势,且固定剂量使用方便,最终确定使用mg固定剂量作为标准剂量,后续的临床试验也都采用了mg的固定标准剂量,产品说明书也进行了修改。此后,帕博丽珠单抗还在不断开展临床试验,拓展药品的适应证。年10月,FDA基于KEYNOTE-试验(III期)结果,批准其单药一线治疗PD-L1表达≥50%的晚期非小细胞肺癌患者。年4月,FDA又根据KEYNOTE-试验(III期)结果进一步扩展了药品适应证,即使对PD-L1相对低表达(≥1%)的晚期非小细胞肺癌患者,帕博丽珠单抗也是一线治疗的合理选择。[6]
IV期临床试验:监测
药品上市前进行的前三期临床试验,是对较小范围、特定群体的病人进行的评估,受试病人是经过严格选择的。上市后,许多不同类型的病人将接受新药治疗。因此,需要在广泛使用条件下,评估新药在“普通人群”中的有效性和安全性。
不同国家对IV期临床试验的定义存在差异。在我国,并不是所有新药都需要完成IV期临床试验。我国《药品注册管理办法》(局令第28号)附件2中指出:属注册分类1和2的化学药品(化学药品注册共分5类),要求进行IV期临床试验,最低病例数(试验组)要求0例。
不良反应监测新药的批准上市,绝不意味着对其安全性评价的终止。药物上市前所进行的临床试验终究是有限的。药品上市后,临床使用过程中发现与药品有关的不良事件,必须及时向药品监督管理部门报告。如果最终查明不良事件的确是由药品引起的,那么药品监督管理部门可能会要求药厂修改说明书,增加警示语或限制药品的使用范围,严重时甚至要撤销其上市许可。
历经磨难的罗格列酮
商品名:文迪雅
制药公司:葛兰素史克
新药上市后,对其有效性和安全性的评估不会停止。在糖尿病领域,著名的“罗格列酮事件”就是一个典型例子。
口服降糖药物罗格列酮于年5月经FDA批准上市,0年在欧洲上市,同年进入中国市场。由于其作用机制独特、疗效理想,很快成为“热销品”。7年,发表在《新英格兰医学杂志》的一篇元分析(metaanalysis)显示,罗格列酮可能会增加心肌梗死发病率和相关疾病死亡率,一时间把罗格列酮推上风口浪尖。[7]
虽然这一分析在统计学方面也受到不少质疑,但FDA仍于2年对罗格列酮采取了销售限制,欧洲药品管理局(EMEA)则基于同样的数据将罗格列酮撤出欧洲市场。但是,围绕罗格列酮安全性的争议并未停止。
2年,罗格列酮全球上市后不久,便启动了一项评估罗格列酮心血管安全性和降糖疗效的临床研究(RosiglitazoneEvaluatedforCardiacOut