生物等效性試驗中的統(tǒng)計學相關問題討論

1、生物等效性試驗中的統(tǒng)計學相關問題討論摘要：生物等效性試驗中,統(tǒng)計學考慮應當表達于從最初的試驗設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)計學問題進行討論.關鍵詞：生物等效性；統(tǒng)計學生物等效性(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指標(如血藥濃度時間曲線下面積AUC,峰濃度Cmax和達峰時間Tmax等)進行等效性分析,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).應當說,從最初的研究設計到最后的結(jié)論的得出,統(tǒng)計學是等效性試驗不可或缺的重

2、要工具,但統(tǒng)計學結(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鍵點進行討論,供申報單位參考.1、試驗設計在大多數(shù)等效性檢驗中,一般采用交叉設計的方法,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)遠遠大于個體內(nèi)變異系數(shù).所以交叉試驗通常比平行組設計到達較高的精密度,在所作的觀察次數(shù)相等時,在檢測產(chǎn)品的差異時交叉設計比平行設計更有效些.盡管在BE研究中不常用平行設計,但是仍有平行設計優(yōu)于交叉設計的情況.例如：1個體間的變異性比個體內(nèi)的變異性??；2藥物有較長的消除半衰期使得交叉設計中

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；3增加個體數(shù)量的花費比增加一個另外的治療階段要??；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準.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%.對于此標準,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)定有關外,還與比擬的變異性誤差有關.對于某些藥物如高變異性藥物一般認為個體變異大于30%的藥物

4、為高變異性藥物,我們認為此時受試者例數(shù)不應僅滿足法規(guī)的一般要求,還應滿足統(tǒng)計學要求,或采取一些試驗設計上的變通如多劑量研究、重復測量設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等藥代動力學參數(shù)的生物等效性評價應在對數(shù)尺度下進行.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)藥代動力學參數(shù)在原來測定的標度系統(tǒng)中分析,實驗對象的效應不是加和性的,而對數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)可以用加法模型進行處理,這一點在統(tǒng)計檢驗中具有重要的意義.所以,進行對數(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系仍然模糊不清,盲目運用統(tǒng)計學軟件導致最終得出錯誤結(jié)論的情況仍然很多,在此進行討論.方差分析和雙單側(cè)t檢驗是相互獨立又相互關聯(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,具檢驗假設和得出的結(jié)論均不一樣.方差檢驗是差異性檢驗,設定的無效假設是兩藥無差異,檢驗方式為是與否,在P<0.05時認為兩者差異有統(tǒng)計意義,但不一定不等效；P>0,05時認為兩藥差異無統(tǒng)

6、計意義,但并不能認為兩者等效.雙單側(cè)t檢驗是等效性檢驗,設定的無效假設是兩藥不等效,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,可認為兩藥等效.(2)二者又相互關聯(lián).對交叉設計而言,要準確地解釋分析等效性的結(jié)果,非常重要的假設是不存在周期間殘留效應.簡單地采用一個t檢驗的方法是不適當?shù)?認為這忽略了可能存在的殘留效應在生物利用度的研究中,殘留效應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,而在統(tǒng)計檢驗中又沒有考慮進去,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是進行雙單側(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準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.需要指出,對方差分析得到的顯著性周期效應等應有一個清醒的熟悉.常規(guī)的雙處理、雙周期交叉設計的主要問題是下面的一些效應可能會糾纏不清：1真實的周期效應；2不等性殘留效應；3處理和周期的交互作用.純粹的周期效應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參數(shù)之間差值的解釋產(chǎn)生困難.如果對周期效應進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,如果

8、檢驗是在10%的顯著性水平下進行的,在100個雙處理的交叉設計研究中也大約有10個可能表現(xiàn)出顯著性的周期效應.根據(jù)這些考慮,FDA指導文件指出,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研究符合所有科學和統(tǒng)計學的標準.5、Tmax的檢驗及相關問題分析一般認為,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.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時才需要著重關注,故應當運用醫(yī)學專業(yè)知識判斷其在等效性檢驗中的權(quán)重.6、統(tǒng)計學判斷與專業(yè)判斷統(tǒng)計學差異是指該差異不大可能單純由偶然因素導致,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,前者與隨機性概率有關,后者那么主要與藥物的具體特性相關.假設專業(yè)上與統(tǒng)計學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)計學上結(jié)論不一致的情形也不少見,因素的