生物等效性試驗中的統(tǒng)計學(xué)相關(guān)問題討論

1、生物等效性試驗中的統(tǒng)計學(xué)相關(guān)問題討論摘要：生物等效性試驗中,統(tǒng)計學(xué)考慮應(yīng)當(dāng)表達(dá)于從最初的試驗設(shè)計到最終的等效性檢驗整個過程中,本文就生物等效性試驗中幾個容易無視和概念模糊的統(tǒng)計學(xué)問題進(jìn)行討論.關(guān)鍵詞：生物等效性；統(tǒng)計學(xué)生物等效性(bioequivalence,BE)研究是評價藥品質(zhì)量的重要手段.它通過對兩個藥物或同一藥物不同劑型的藥代動力學(xué)指標(biāo)(如血藥濃度時間曲線下面積AUC,峰濃度Cmax和達(dá)峰時間Tmax等)進(jìn)行等效性分析,來考察含同一藥物活性成分的不同產(chǎn)品質(zhì)量是否一致,是判斷后研發(fā)產(chǎn)品是否可作為替代藥品上市的依據(jù).應(yīng)當(dāng)說,從最初的研究設(shè)計到最后的結(jié)論的得出,統(tǒng)計學(xué)是等效性試驗不可或缺的重

2、要工具,但統(tǒng)計學(xué)結(jié)論也并一定是最終的專業(yè)結(jié)論.在此,對幾個容易無視和概念模糊的關(guān)鍵點進(jìn)行討論,供申報單位參考.1、試驗設(shè)計在大多數(shù)等效性檢驗中,一般采用交叉設(shè)計的方法,即每個研究對象輪流接受每一種處理方法,他們在兩個時刻接受不同的處理.這是基于這樣的理論：多數(shù)藥物的去除率在個體間均存在很大變異,個體間的變異系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于個體內(nèi)變異系數(shù).所以交叉試驗通常比平行組設(shè)計到達(dá)較高的精密度,在所作的觀察次數(shù)相等時,在檢測產(chǎn)品的差異時交叉設(shè)計比平行設(shè)計更有效些.盡管在BE研究中不常用平行設(shè)計,但是仍有平行設(shè)計優(yōu)于交叉設(shè)計的情況.例如：1個體間的變異性比個體內(nèi)的變異性?。?藥物有較長的消除半衰期使得交叉設(shè)計中

3、的長的清洗階段延長了研究時間,增加了個體失訪的時機(jī)；3增加個體數(shù)量的花費比增加一個另外的治療階段要小；4個體頻繁的血液采樣不易實施.2、樣本量的估算不同國家公布的生物等效性研究指南中對受試者例數(shù)的要求有所差異,其中美國要求24-36例,歐盟12例,日本為20-30例,我國為18-24例,目前尚缺乏國際的一致性標(biāo)準(zhǔn).生物等效性研究一般要求在5%顯著性水平下檢測出兩個所比擬的產(chǎn)物間20%或更大的差異的成效為80%.對于此標(biāo)準(zhǔn),大多數(shù)藥物的生物等效性試驗樣本量為18-24例可能足夠,但樣本含量除了與上述的規(guī)定有關(guān)外,還與比擬的變異性誤差有關(guān).對于某些藥物如高變異性藥物一般認(rèn)為個體變異大于30%的藥物

4、為高變異性藥物,我們認(rèn)為此時受試者例數(shù)不應(yīng)僅滿足法規(guī)的一般要求,還應(yīng)滿足統(tǒng)計學(xué)要求,或采取一些試驗設(shè)計上的變通如多劑量研究、重復(fù)測量設(shè)計或成組序貫研究等.3、數(shù)據(jù)對數(shù)變換的重要性一般建議,AUC等藥代動力學(xué)參數(shù)的生物等效性評價應(yīng)在對數(shù)尺度下進(jìn)行.由于：1通常情況下,AUC和Cmax呈正偏分布且方差不齊,對其作對數(shù)變換可以改善其分布的偏性,縮小方差間的差異；(2)藥代動力學(xué)參數(shù)在原來測定的標(biāo)度系統(tǒng)中分析,實驗對象的效應(yīng)不是加和性的,而對數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)可以用加法模型進(jìn)行處理,這一點在統(tǒng)計檢驗中具有重要的意義.所以,進(jìn)行對數(shù)變換后,使得運用方差分析和雙單側(cè)t檢驗分析藥代參數(shù)的可靠性和效能更好.不過必

5、須熟悉到,在生物等效性研究中,樣本容量是有限的,即使采用對數(shù)變換,也不能從根本上對一組數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布作出可靠結(jié)論.4、方差分析和雙單側(cè)t檢驗審評實踐中,發(fā)現(xiàn)很多申報單位對方差分析和雙單側(cè)t檢驗的意義和相互關(guān)系仍然模糊不清,盲目運用統(tǒng)計學(xué)軟件導(dǎo)致最終得出錯誤結(jié)論的情況仍然很多,在此進(jìn)行討論.方差分析和雙單側(cè)t檢驗是相互獨立又相互關(guān)聯(lián)的檢驗：(1)之所以說二者相互獨立,是由于二者為兩種不同的檢驗,具檢驗假設(shè)和得出的結(jié)論均不一樣.方差檢驗是差異性檢驗,設(shè)定的無效假設(shè)是兩藥無差異,檢驗方式為是與否,在P<0.05時認(rèn)為兩者差異有統(tǒng)計意義,但不一定不等效；P>0,05時認(rèn)為兩藥差異無統(tǒng)

6、計意義,但并不能認(rèn)為兩者等效.雙單側(cè)t檢驗是等效性檢驗,設(shè)定的無效假設(shè)是兩藥不等效,受試藥在參比藥一定范圍之外,在P<0.05時說明受試藥沒有超過規(guī)定的參比藥的高限和低限,可認(rèn)為兩藥等效.(2)二者又相互關(guān)聯(lián).對交叉設(shè)計而言,要準(zhǔn)確地解釋分析等效性的結(jié)果,非常重要的假設(shè)是不存在周期間殘留效應(yīng).簡單地采用一個t檢驗的方法是不適當(dāng)?shù)?認(rèn)為這忽略了可能存在的殘留效應(yīng)在生物利用度的研究中,殘留效應(yīng)通常是由于洗消期長度不適宜所造成的.如果存在殘留效應(yīng),而在統(tǒng)計檢驗中又沒有考慮進(jìn)去,統(tǒng)計分析將是不敏感的.因此,方差分析判斷兩周期是否存在殘留效應(yīng)是進(jìn)行雙單側(cè)t檢驗的前提條件.其次,在生物等效性實驗中,

7、方差分析可提示誤差來源,交叉試驗的等效性檢驗之標(biāo)準(zhǔn)誤均是以交叉試驗的方差分析中誤差均方為根底的.這也是方差分析對雙單側(cè)t檢驗的奉獻(xiàn).需要指出,對方差分析得到的顯著性周期效應(yīng)等應(yīng)有一個清醒的熟悉.常規(guī)的雙處理、雙周期交叉設(shè)計的主要問題是下面的一些效應(yīng)可能會糾纏不清：1真實的周期效應(yīng)；2不等性殘留效應(yīng)；3處理和周期的交互作用.純粹的周期效應(yīng)是不會使生物等效性的決定發(fā)生偏差的；但不等性殘留效應(yīng)會使等效性的估計值發(fā)生偏差；處理與周期的交互作用會使兩組間藥代動力學(xué)參數(shù)之間差值的解釋產(chǎn)生困難.如果對周期效應(yīng)進(jìn)行的方差分析得到顯著性,其真正的原因僅從數(shù)據(jù)本身中是不能找到的.并且即使不存在上述的各種效應(yīng),如果

8、檢驗是在10%的顯著性水平下進(jìn)行的,在100個雙處理的交叉設(shè)計研究中也大約有10個可能表現(xiàn)出顯著性的周期效應(yīng).根據(jù)這些考慮,FDA指導(dǎo)文件指出,在以下所述的條件下,一個體內(nèi)的雙處理、雙周期交叉生物等效性研究表現(xiàn)出顯著的周期效應(yīng)也是可以接受的：1它是單次給藥的；2其中只包含了健康的正常受試者；3藥物不是內(nèi)源性物質(zhì)；4足夠的清洗期,在第二階段中,對所有的受試者,上一個階段中給藥后產(chǎn)生的生物樣品中沒有可以測出水平的藥物；5研究符合所有科學(xué)和統(tǒng)計學(xué)的標(biāo)準(zhǔn).5、Tmax的檢驗及相關(guān)問題分析一般認(rèn)為,Tmax的分布性質(zhì)是未知的,有時其數(shù)據(jù)太偏離正態(tài)分布,以致即使在處理平均值時也不能接受正態(tài)假設(shè).因此一般采

9、用非參數(shù)方法亦稱為無分布統(tǒng)計對Tmax進(jìn)行檢驗,它可以對顯著性水平做一個快速的近似估計.Tmax檢驗常見錯誤的分析：1采用t檢驗或F檢驗的方法分析Tmax是否存在差異.這不符合Tmax參數(shù)的分布特性而可能導(dǎo)致統(tǒng)計結(jié)論錯誤；2非參數(shù)方法檢驗出兩處理間Tmax存在顯著差異而得出兩藥不等效的結(jié)論.這時可從以下兩個方面考慮：a非參數(shù)方法的效能較t檢驗或F檢驗可能稍低；b一般的等效性檢驗主要還是針對AUC和Cmax的檢驗,對于Tmax,僅僅在藥物釋放快慢與臨床療效和平安性密切相關(guān)時才需要著重關(guān)注,故應(yīng)當(dāng)運用醫(yī)學(xué)專業(yè)知識判斷其在等效性檢驗中的權(quán)重.6、統(tǒng)計學(xué)判斷與專業(yè)判斷統(tǒng)計學(xué)差異是指該差異不大可能單純由偶然因素導(dǎo)致,專業(yè)差異那么指從專業(yè)角度講該差異有意義.二者概念上的區(qū)別在于,前者與隨機(jī)性概率有關(guān),后者那么主要與藥物的具體特性相關(guān).假設(shè)專業(yè)上與統(tǒng)計學(xué)上均顯著或均不顯著,作出的結(jié)論就很明確,沒有理解上的歧義.然而,專業(yè)上與統(tǒng)計學(xué)上結(jié)論不一致的情形也不少見,因素的