摘要：了解FDA和EMA參比制劑校正平均生物等效性(RSABE)方法的區(qū)別及具體應(yīng)用，為行業(yè)人員提供方法學(xué)的指導(dǎo)。探討高變異藥物重復(fù)交叉設(shè)計(jì)的參比制劑校正平均生物等效性方法及選擇原則，通過(guò)模擬研究和實(shí)例分析對(duì)FDA和EMA方法在不同情況下的結(jié)果表現(xiàn)進(jìn)行比較。當(dāng)個(gè)體內(nèi)變異≤30％或樣本量較大時(shí)，F(xiàn)DA和EMA方法生物等效通過(guò)率基本一致；在個(gè)體內(nèi)變異40％-70％，且樣本量較低時(shí)，F(xiàn)DA方法生物等效通過(guò)率要高于EMA。在樣本量較大的重復(fù)交叉設(shè)計(jì)中，EMA和FDA提出的參比制劑校正平均生物等效性方法均有良好的表現(xiàn)，但EMA對(duì)樣本量要求更高，F(xiàn)DA的幾何均值比限制條件必不可少。

高變異藥物（highly variable drug）是指生物等效（bioequivalence，BE）評(píng)價(jià)指標(biāo)藥動(dòng)學(xué)參數(shù)（AUC0-1，AUC0-∞，及Cmax）的個(gè)體內(nèi)變異系數(shù)（with-in-subject coefficient of variation，CV）≥30％的藥物。對(duì)于這類藥物，采用常規(guī)18～24例2 X 2交叉設(shè)計(jì)和等效界限（bioequivalence limits，BEL）進(jìn)行生物等效性評(píng)價(jià)時(shí)，由于個(gè)體內(nèi)變異增大，使檢驗(yàn)把握度降低，極可能犯統(tǒng)計(jì)學(xué)上的Ⅱ類錯(cuò)誤，造成的結(jié)果是將實(shí)際與參比制劑生物等效的受試制劑判斷為不等效[1]。2006年，F(xiàn)DA向藥學(xué)咨詢委員會(huì)提出了適用于高變異藥物的參比制劑校正平均生物等效性（reference-scaled average bioequivalence，RSABE）的方法。2010年，EMA發(fā)布了生物等效性研究指導(dǎo)原則[2]，也提出了RSABE方法。FDA與EMA提出的RSABE方法，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)、校正理論方面是一致的，但在生物等效性判定界限及程序?qū)崿F(xiàn)上是有區(qū)別的[3]。

我國(guó)對(duì)于高變異藥物生物等效研究通常是通過(guò)增大樣本量來(lái)達(dá)到等效的目的。2007年國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局藥品審評(píng)中心(CDE)電子刊物發(fā)表文章"關(guān)于高變異藥物生物等效性研究的考慮"提到了"比例標(biāo)化平均生物等效性"的方法[4]。2015年國(guó)家藥典委員會(huì)發(fā)布的《藥物制劑人體生物利用度和生物等效性試驗(yàn)指導(dǎo)原則》中，關(guān)于高變異藥物也可以采用重復(fù)交叉設(shè)計(jì)對(duì)藥動(dòng)學(xué)參數(shù)指標(biāo)BEL進(jìn)行放寬，Cmax的BEL最寬為69.84％～143.19％，這與EMA關(guān)于RSABE方法校正的最寬界限一致[5]。

國(guó)內(nèi)可見(jiàn)介紹RSABE理論的文獻(xiàn)報(bào)道[3，6]，本研究主要通過(guò)模擬研究和實(shí)例分析來(lái)對(duì)比FDA和EMA提出的RSABE方法，旨在為相關(guān)從業(yè)人員提供方法學(xué)的指導(dǎo)。

1、試驗(yàn)設(shè)計(jì)

RSABE方法需要應(yīng)用參比制劑的個(gè)體內(nèi)變異，因此參比制劑需要至少使用2個(gè)周期，重復(fù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，包括以下2種類型。

1.1、半重復(fù)、三周期交叉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

將試驗(yàn)受試者隨機(jī)分為兩組，兩組受試者3個(gè)周期的用藥順序?yàn)門RR／RRT／RTR（R表示參比制劑，T表示試驗(yàn)制劑）。

1.2、全重復(fù)，四周期交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將試驗(yàn)受試者隨機(jī)分為兩組，兩組受試者4個(gè)周期的用藥順序?yàn)門RTR／RTRT。

2、樣本量確定

Laszlo等[7]在2011年發(fā)表的關(guān)于高變異藥物生物等效試驗(yàn)設(shè)計(jì)樣本量的文章中，分別對(duì)3周期或4周期交叉設(shè)計(jì)試驗(yàn)，按照不同的個(gè)體內(nèi)變異、檢驗(yàn)效能、幾何均值比以及FDA和EMA不同的限制性要求，給出了樣本量的模擬計(jì)算結(jié)果。Reddy等[8]采用公式近似法給出了不同參數(shù)設(shè)置下的樣本量情況。劉甜甜等[9]應(yīng)用確切樣本量計(jì)算方法估算了高變異藥物生物等效研究所需的樣本量。以上研究結(jié)果均顯示，對(duì)于高變異藥物，同樣的估計(jì)參數(shù)，4周期交叉設(shè)計(jì)樣本量要比3周期交叉設(shè)計(jì)低30％，F(xiàn)DA要求的樣本量要低于EMA。

3、RSABE方法介紹

生物等效試驗(yàn)中，兩制劑藥動(dòng)學(xué)參數(shù)指標(biāo)如果等效，常采用平均生物等效（average bioequivalence，ABE）方法，需滿足如下條件：

（μT-μR）2≤θA2式（1）

μT和μR表示試驗(yàn)制劑和參比制劑藥代參數(shù)指標(biāo)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換均值；θA取值為In(1.25)，式(1)可變換為：In(0.8)≤μT-μR≤In(1.25)或0.8≤eμT/eμR≤1.25。如果兩制劑藥動(dòng)學(xué)參數(shù)指標(biāo)幾何均值比（geometric mean ratio，GMR）的90％置信區(qū)間（confidence interval，CI）在等效界限（0.8～1.25）內(nèi)，則認(rèn)為兩制劑等效。

與ABE相比，若采用RSABE方法，需采用重復(fù)交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì)，藥動(dòng)學(xué)參數(shù)指標(biāo)如果等效，需滿足：

進(jìn)行生物等效性判定，即RSABE。FDA和EMA采用RSABE和ABE方法的選擇原則見(jiàn)圖1[10]。

FDA將σW0常數(shù)設(shè)為0.25，EMA設(shè)為0.294。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，F(xiàn)DA按照藥動(dòng)學(xué)參數(shù)個(gè)體內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差>0.294（個(gè)體內(nèi)變異30％），即采用RSABE方法，因此FDA的GMR 90％置信區(qū)間的等效界限是不連續(xù)的，而EMA是連續(xù)的[11]。RSABE方法不同個(gè)體內(nèi)變異情況下的等效界限見(jiàn)表1。

4、RSABE應(yīng)用步驟

步驟1：計(jì)算參比制劑個(gè)體內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差(SWR)。

FDA：試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用半重復(fù)和全重復(fù)交叉設(shè)計(jì)，SWR計(jì)算公式為：

5、模擬研究

為考察不同個(gè)體內(nèi)變異、不同樣本量及不同幾何均值比，F(xiàn)DA和EMA方法的BE通過(guò)情況，本研究使用統(tǒng)計(jì)分析軟件(SAS 9.4)模擬生成3周期交叉設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換Cmax數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)服從多元正態(tài)分布，周期間相關(guān)系數(shù)假設(shè)為0.4。設(shè)受試制劑和參比制劑個(gè)體內(nèi)變異相同，分別為20％，30％，40％，50％及70％，樣本量分別為24，48，72，GMR設(shè)定從1.0到1.6，共生成模擬數(shù)據(jù)集105個(gè)，每個(gè)數(shù)據(jù)集模擬分析1，000次，分析方法采用FDA，EMA和FDAnc（nc：no GMR constraint，即無(wú)GMR限制條件），模擬分析結(jié)果見(jiàn)圖2。

模擬結(jié)果顯示：樣本量越大，相同變異情況下2種方法的BE通過(guò)率越高。個(gè)體內(nèi)變異為20％時(shí)，EMA和FDA方法BE通過(guò)率曲線完全重疊。個(gè)體內(nèi)變異為30％，理論GMR設(shè)定在1.1～1.3時(shí)，F(xiàn)DA方法BE通過(guò)率略高于EMA，但差別不大。隨著變異增大，F(xiàn)DA方法顯示出比EMA更高的BE通過(guò)率，尤其在樣本量較低時(shí)更為明顯。此外，在變異較大時(shí)(50％～70％)，F(xiàn)DAnc由于不對(duì)GMR添加限制，其BE通過(guò)率遠(yuǎn)大于FDA和EMA方法，此差異隨著樣本量增加而越發(fā)突出。在樣本量較大(72例)，變異相同情況下，F(xiàn)DA和EMA方法BE通過(guò)率基本一致。

6、實(shí)例分析

某國(guó)產(chǎn)藥物為片劑，參比為進(jìn)口原研制劑，需進(jìn)行空腹及餐后BE研究。試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，查閱國(guó)外同品種藥物研究及相關(guān)文獻(xiàn)均表明該藥物為高變異藥物。因此，設(shè)計(jì)時(shí)采用半重復(fù)3 X 3交叉設(shè)計(jì)，樣本量按照個(gè)體內(nèi)變異>30％，GMR在0.9-1.1，并考慮脫落情況，空腹及餐后各計(jì)劃篩選入組57例受試者，實(shí)際空腹完成3周期給藥52例，餐后49例。試驗(yàn)結(jié)束后，使用WinNonlin®軟件計(jì)算藥動(dòng)學(xué)參數(shù)，并整理數(shù)據(jù)為表2。

按照試驗(yàn)方案規(guī)定，本研究滿足條件時(shí)可采用RSABE方法進(jìn)行生物等效判定。依據(jù)FDA和EMA原則，本研究使用SAS 9.4分析軟件編程進(jìn)行生物等效分析，分析結(jié)果見(jiàn)表3和表4。

分析結(jié)果顯示：FDA原則下，空腹試驗(yàn)的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)指標(biāo)及餐后試驗(yàn)的Cmax個(gè)體內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差均>0.294，采用RSABE方法，這些藥動(dòng)學(xué)參數(shù)指標(biāo)95％UCB均小于0，且GMR點(diǎn)估計(jì)值在0.8～1.25界限內(nèi)。餐后試驗(yàn)AUC指標(biāo)采用ABE估計(jì)90％置信區(qū)間，均在0.8～1.25等效界限內(nèi)。綜上可認(rèn)為兩制劑生物等效。依據(jù)EMA原則，最終分析結(jié)論一致。但EMA只在Cmax個(gè)體內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差>0.294時(shí)，采用RSABE方法，AUC指標(biāo)仍使用ABE方法。此外，從置信區(qū)間來(lái)看，EMA和FDA的差別不大。

7、結(jié)語(yǔ)

重復(fù)交叉設(shè)計(jì)常用于高變異藥物生物等效性研究，相比雙交叉設(shè)計(jì)可以節(jié)省一定的樣本量，但由于給藥周期多，如果再有較長(zhǎng)的洗脫期，受試者的脫落率可能會(huì)成倍增加。因此在決定是否采用重復(fù)交叉設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)考慮藥物自身特點(diǎn)，是否高變異、半衰期長(zhǎng)短、是否有后遺效應(yīng)等；其次在方案設(shè)計(jì)時(shí)需要與藥監(jiān)部門進(jìn)行充分的咨詢與溝通，以保證試驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性。

在重復(fù)交叉設(shè)計(jì)生物等效研究中，當(dāng)個(gè)體內(nèi)變異小于30％時(shí)，F(xiàn)DA和EMA的等效界限均為0.8～1.25。當(dāng)高于30％時(shí)，F(xiàn)DA會(huì)隨著個(gè)體內(nèi)變異增大，等效界限逐漸放寬。而EMA對(duì)等效界限的放寬僅限于變異≤50％。在相同的個(gè)體內(nèi)變異情況下，F(xiàn)DA校正的等效界限要寬于EMA，這也決定了在樣本量估計(jì)時(shí)，EMA的要求更高。模擬研究也證實(shí)，變異>30％時(shí)，EMA的BE通過(guò)率要低于FDA，因此要達(dá)到同樣的效能，EMA需要更多的樣本量。

隨著樣本量的增加，2種方法的BE通過(guò)率都有提升，但是對(duì)EMA方法的提升更加突出。FDA的RSABE等效判定時(shí)，GMR點(diǎn)估計(jì)值在0.8～1.25是重要的限制條件，模擬研究表明，尤其當(dāng)變>50％，樣本量較大時(shí)，F(xiàn)DAnc方法的BE通過(guò)率要遠(yuǎn)大于EMA和FDA方法，這就可能出現(xiàn)兩制劑均值差異達(dá)50％，但結(jié)論卻等效的情況。因此，GMR限制條件在FDA原則下是必不可少的[11，16]。從模擬研究結(jié)果可以看到，當(dāng)個(gè)體內(nèi)變異≤30％或樣本量較大時(shí)，F(xiàn)DA和EMA方法基本一致，而當(dāng)個(gè)體內(nèi)變異在40％～70％，且樣本量較低時(shí)，F(xiàn)DA方法BE通過(guò)率要高于EMA。因此，在評(píng)價(jià)高變異藥物生物等效時(shí)，無(wú)論采用FDA還是EMA方法，具備一定的樣本量是生物等效研究成功的前提[17]。

參考文獻(xiàn)作者：