茅益民
(上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院,上海市消化疾病研究所,上海市脂肪性肝病診治研究中心,
非酒精性脂肪性肝炎新藥臨床試驗:設計和實踐中的挑戰
茅益民
(上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院,上海市消化疾病研究所,上海市脂肪性肝病診治研究中心,
上海交通大學醫學院臨床研究中心,上海 200127)
針對非酒精性脂肪性肝病的新藥研發目前是肝病領域的研究熱點之一。然而,在開展Ⅱ/Ⅲ期臨床試驗時,無論是方案設計層面還是實施層面,都面臨很大的挑戰。由于學術界對非酒精性脂肪性肝炎組織學的確切定義尚存有爭議,而且目前尚缺乏大規模長期基于非酒精性脂肪性肝病/非酒精性脂肪性肝炎臨床病理學的自然史研究,因此,臨床試驗中研究人群的選擇和界定、研究終點的選擇及其真正臨床價值的解釋等都面臨很大的挑戰。而且這類臨床試驗中的混雜因素復雜,需在方案設計和實施層面盡可能控制,以最大程度降低對研究結論可能帶來的偏倚。
非酒精性脂肪性肝炎; 臨床試驗; 藥物設計
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一種與遺傳、環境、代謝應激相關的疾病,常與肥胖、糖尿病等代謝綜合征密切關聯、互為因果,增加心腦血管疾病及死亡的風險[1-3]。盡管在各地區的發病率不盡相同,但整體而言,其在普通人群中的發生率約在25%左右,已成為目前全球最為普遍的慢性肝病。
令人遺憾的是,至今尚無美國食品藥品監督管理局批準的藥物專門用于治療非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。但隨著對發病機制研究取得的進展,針對脂肪堆積和損傷通路不同靶向的大量新藥處于不同的研發階段,正在開展不同期別的臨床試驗,有些已步入Ⅲ期臨床試驗階段。根據治療靶向的不同,這些新藥可歸為四大類[4]:(1)代謝靶向治療藥物,以期減少肝臟脂肪堆積以及代謝應激[5],包括過氧化物酶體增殖物激活受體激動劑(吡格列酮、elafibranor、saroglitazar),針對膽汁酸代謝的法尼酯X受體(farnesoid X receptor, FXR)(奧貝膽酸)、脂肪從頭合成抑制劑(aramchol、NDI-010976)、腸促胰素(利拉魯肽)和纖維母細胞生長因子(fibroblast growth factor, FGF)(FGF-21、FGF-19類似物)。(2)靶向氧化應激或NASH炎癥和損傷的藥物,包括抗氧化劑(維生素E)、腫瘤壞死因子α通路靶向藥物(恩利卡生、乙酮可可堿)和免疫調節劑(氨來呫諾、cenicriviroc)。(3)腸道靶向的藥物,調節NAFLD患者腸肝循環,包括減肥制劑(奧利司他)和腸道菌群調節劑(IMM-124e、糞便移植、索利霉素)。(4)靶向肝纖維化治療的藥物,包括simtuzumab、GR-MD-02。
然而,無論在設計和實踐中,NASH新藥的Ⅱ/Ⅲ期臨床試驗是充滿挑戰的。
就肝臟病變而言,NAFLD疾病譜中的單純性非酒精性脂肪肝,只要不進展為NASH,肝臟病變進展風險較小,整體預后通常良好。約25%的單純性非酒精性脂肪肝可進展為NASH,而一旦進展為NASH,30%的患者可進展為肝硬化甚至肝癌。此外,現有證據顯示,無論是否為NASH,人群中伴有顯著肝纖維化患者或已進展為NASH相關肝硬化患者的死亡風險明顯增高。因此,就疾病臨床治療學角度,有肝臟病變進展風險的NASH人群和具有較高死亡風險的顯著肝纖維化或NASH相關肝硬化人群,是需要接受藥物治療的合適NAFLD人群,以期減少相應進展風險,改善臨床結局。
目前正在開展臨床試驗的新藥,無論其具體的作用機制和靶向如何,基本可歸納為抗NASH或抗肝纖維化兩大方向。即這些研究的目標人群為NASH人群,或伴有顯著肝纖維化/早期肝硬化人群。
關于“研究人群”中的挑戰性問題主要在于NASH的組織學界定[6]。NASH診斷的金標準是組織學,即使普遍認為大泡性脂變、小葉炎癥、肝細胞的氣球樣變性和3帶竇周纖維化是NASH組織學的典型表現,但NASH的組織學定義學術界尚未達成共識。迄今,共提出了多種組織學標準用于NASH的診斷:Matteoni、Brunt、Mendler、 Kleiner(NASH CRN,NAS)[6]和新近推出的SAF。同一患者如采用不同方法確認是否為NASH,診斷結果可不一致。對NASH的診斷各病理學家采用的最低診斷標準不盡相同,而且,各病理學家尚未統一對NASH關鍵病理學病變的確定認識。因此,在NASH的藥物臨床試驗中可能會錯誤入選一部分非NASH患者,從而影響研究結論。目前,在NASH新藥的相關臨床試驗中,應用最多的是NAS評分系統,它將脂肪變、小葉炎癥和氣球樣變根據不同嚴重程度進行計分,總分為8分,≥5分診斷NASH,<3分排除NASH。需提醒的是,除了組織學的界定外,對“非酒精”的界定也同樣重要,因為不少患者有飲酒行為或可能正在應用可導致肝臟脂肪變的某些藥物等因素。
值得關注的是,根據現有證據,盡管30%的NASH患者可進展為肝硬化甚至肝癌,但從另外一個角度思考,70%的NASH患者可能并不導致肝臟病變進展。對這些盡管診斷為NASH而進展風險較小的患者,是否應該治療而納入臨床試驗呢?對一個新藥而言,如果納入了這些患者,臨床試驗的風險在于,即使新藥是有效的,但因為納入了原本就不會進展或進展非常緩慢的NASH患者,在有限的治療過程中可能觀察不到新藥治療相比安慰劑的獲益(無論應用新藥或安慰劑,肝臟病變本來就不會進展或進展非常緩慢),導致出現假陰性結果而判斷新藥無效。對那些藥效作用本來就較弱的新藥,尤其如此。然而,現實是,目前正在開展的NASH臨床試驗,幾乎都忽略了這個問題,關鍵問題是我們目前尚沒有辦法鑒別哪些NASH患者具有進展風險,而哪些則沒有。
另一有爭議的問題是,疑似NASH人群是否應該接受藥物治療,是否應該納入新藥的臨床試驗中去。在目前開展的一些臨床試驗中,有的將疑似NASH也納入研究,有的則無。這里的核心問題是,疑似NASH是否一定會進展為真正的NASH,進一步導致肝臟病變進展或嚴重不良臨床結局的發生。顯然,根據目前的研究現狀,尚無法回答這一問題。
即便對NASH的組織學定義達成共識,在臨床試驗的實踐中,從眾多的NAFLD人群中鑒別出NASH人群也是困難重重。盡管無創診斷技術在NAFLD中判斷組織學肝纖維化或診斷NASH有了很大的進展,這些生物標記或組合中的血清生物標志物包括生化、氧應激、炎癥、凋亡和纖維化的諸多指標,而且還涉及臨床指標、影像學技術(如FibroScan等),以及與NASH發生相關的生物標志物如CK18、鐵蛋白等,但目前尚未發現NASH特異性的生物標志物,因此,無創診斷技術提高NASH檢出率的價值,目前并不清楚。
目前尚無法在NAFLD人群中,去預測哪些單純性非酒精性脂肪肝人群具有進展為NASH的風險,哪些NASH人群具有進展為肝硬化和肝癌的風險。加強這方面的研究,找到預測NAFLD肝臟病變進展風險的影響因素和生物標記,對于精準預測和治療高風險人群,具有重要意義。
對于NASH或伴有顯著肝纖維化/早期肝硬化人群,最為理想的治療硬終點是生存率的提高或全因死亡率的降低。此外,NASH或伴有顯著肝纖維化患者進展為肝硬化、肝癌的減少,早期肝硬化患者進展為失代償肝硬化、肝癌的減少,也是重要的終點事件改變,反映了患者經過藥物治療后可改變NASH自然史,改善臨床結局的獲益。然而,要達到上述理想終點或相應終點事件的改變,需要很長的時間,在臨床試驗中往往不具有可操作性。因此,在實際的藥物臨床試驗中,需要用替代終點來間接反映臨床獲益,也即某一臨床指標的改善或獲益,可以預測理想終點或相應終點事件改變的獲益。
在目前已發表的NAFLD/NASH臨床試驗中,替代終點包括了肝酶 、影像學、肝臟組織學等。在這些替代終點中,肝酶不應成為Ⅲ期臨床試驗的主要替代終點,因為即使肝酶恢復正常,也無法預測這些NASH患者遠期發生肝硬化、肝癌的風險是否會減少。部分影像學技術可幫助判斷肝臟脂肪變情況,甚至脂肪含量,但對各期肝纖維化的判斷仍無法替代肝臟組織學。當然,在一些早期開展的Ⅱ期臨床試驗,如Proof of concept研究中,可以選擇肝酶或影像學技術作為主要替代終點,以了解新藥在目標人群中的某些指標的初步效果。在Ⅲ期臨床試驗中,目前可行的主要替代終點應為肝臟組織學,不僅可以反映脂肪變情況,也可反映肝臟炎癥、纖維化情況[6-7]。
但組織學作為替代終點的挑戰也是巨大的。首先,如前所述,NASH組織學的定義尚未達成共識。其次,目前認為的典型NASH組織學特征(脂肪變、小葉炎癥、氣球樣變)都應被證實哪種或哪幾種病理學特征與可能的不良預后相關,這樣才能知道這些特征的改善或消失,預示著NASH患者進展為肝硬化這樣的終點事件風險降低[8-9]。然而,令人遺憾的是,目前尚缺乏大樣本、長期臨床病理自然史研究的證實。第三,美國目前推薦的以NAS評分系統作為評估NASH藥物臨床試驗的判斷標準,有其局限性。因為,NAS評分系統未將肝纖維化納入計分系統,而肝纖維化的發生和進展普遍被認為是肝臟病變進展或導致嚴重不良臨床結局的依據。因此,NAS評分系統并不能真正代表人類NASH的進程。
在目前公布的針對NASH的臨床試驗中,多數的主要研究終點是:“NAS下降≥2分,且肝纖維化無惡化”或“NASH緩解”。前者需要探討的問題是其真正的臨床價值有多大。如果一個新藥只降低了脂肪變2分,而對于改善小葉炎癥和氣球樣變無效,根據研究方案的定義,這個新藥達到了主要研究終點,證明新藥有效,但這種有效的臨床價值有多大呢?對于肥胖或超重的患者而言,即使不用藥,通過生活方式的干預,達到有效減重后,多數患者的脂肪變也會改善。因此,“NAS下降≥2分”需謹慎解讀其臨床意義,更何況,“NAS下降≥2分”是否意味著這些患者進展為肝硬化、肝癌這樣的終點事件風險降低呢?如果“NAS下降≥2分”與疾病進展風險的關聯不闡明,這種所謂的“有效”,可能價值有限。同樣,組織學的“NASH緩解”的確切定義也需仔細評估其臨床價值。
針對肝硬化人群,美國食品藥品監督管理和美國肝病學會聯合會議建議使用HVPG、CTP和MELD評分。但HVPG也是有創手段,在國內未廣泛開展,這制約了臨床試驗實施層面的開展。
NASH臨床試驗中的混雜因素是非常復雜的,至少包括:NAFLD/NASH患者的飲酒行為;伴隨的代謝綜合征組分及其針對代謝綜合征的復雜藥物治療;其他肝外并發癥情況及干預;生活方式干預與否;生活方式干預的執行等。所有這些因素都可能對研究結果產生影響,如何盡可能控制這些混雜因素,應在方案設計和實施中予以重點關注。此外,NAFLD/NASH患者的依從性較差,這在國內是尤其令人擔憂的問題。
深入開展前瞻性的基于NAFLD/NASH臨床病理學的自然史研究,有助于更好地理解NAFLD/NASH組織學的典型病理學特征、臨床意義及其對臨床結局的影響。這不僅有助于很好地界定臨床試驗中的NASH人群,而且,對明確主要替代終點使其真正能反映臨床結局也具有重要的意義。積極發展無創方法用于診斷、評估NASH,也是為臨床試驗提供合適替代終點的重要手段。
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Clinicaltrialsofinvestigationalnewdrugsfornonalcoholicsteatohepatitis:challengesindesignandpractice
MAOYimin.
(RenjiHospital,ShanghaiJiaoTongUniversitySchoolofMedicine;ShanghaiInstituteofDigestiveDisease;ShanghaiResearchCenterforDiagnosisandTreatmentofFattyLiverDisease;ClinicalResearchCenter,ShanghaiJiaoTongUniversitySchoolofMedicine,Shanghai200127,China)
Research and development of investigational new drugs for nonalcoholic fatty liver disease is now a research hotspot in the field of liver disease. However, there are still great challenges in protocol design and implementation in phase II/III clinical trials. Since there are still controversies over the exact histological definition of nonalcoholic steatohepatitis in the academic world and a lack of long-term large-scale studies on the natural history and clinical pathology of nonalcoholic fatty liver disease/nonalcoholic steatohepatitis, we still face a lot of challenges in the selection and definition of study population, selection of study endpoints, and interpretation of true clinical value. In addition, such clinical trials often have various confounding factors, which should be controlled as much as possible in protocol design and implementation, in order to minimize the bias in research conclusions.
nonalcoholic steatohepatitis; clinical trial; drug design
R575.5
A
1001-5256(2017)12-2292-04
10.3969/j.issn.1001-5256.2017.12.007
2017-10-17;修回日期:2017-10-17。 基金項目:十三五科技重大專項(2017ZX09304016);國家自然科學基金(81670524);上海交通大學醫學院多中心臨床研究項目資助;上海申康醫院發展中心臨床創新三年行動計劃資助 作者簡介:茅益民(1968-),男,主任醫生,教授,主要從事肝病和臨床藥理研究。
引證本文:MAO YM. Clinical trials of investigational new drugs for nonalcoholic steatohepatitis: challenges in design and practice[J]. J Clin Hepatol, 2017, 33(12): 2292-2295. (in Chinese)
茅益民. 精性脂肪性肝炎新藥臨床試驗:設計和實踐中的挑戰[J]. 臨床肝膽病雜志, 2017, 33(12): 2292-2295.
(本文編輯:林 姣)