重组人凝血因子Ⅷ和Ⅸ临床试验共性问题的探讨

2018-12-29

血友病是一种遗传性凝血功能障碍的出血性疾病,其中占绝大多数的血友病A 和血友病B 表现为凝血因子Ⅷ和Ⅸ缺乏,国外通常将此类遗传性疾病列入罕见病管理,并进行规范化治疗。

目前血友病主要的治疗手段为相应因子的替代治疗。根据治疗目的和给药方案,替代治疗可以分为出血发作时的按需治疗和定期给药的预防性治疗,其中,预防性治疗以维持正常关节和肌肉功能为目标。在我国,过去多数的血友病患者仅在发生出血后进行临床按需治疗,不具备接受预防性治疗的条件,造成约70%的血友病患者会在成年后患有不同程度的关节残疾。近年来随着社会发展、医疗保障的逐步完善,我国已经具备在血友病患者中开展预防性治疗的各种条件。专家建议血友病患者积极开展预防性治疗,以降低我国血友病患者的致残率,提高患者生活质量。随着越来越多的患者趋向选择预防性治疗,人凝血因子Ⅷ( rhF) 和Ⅸ( rhF) 的需求量也在相应增加。

人凝血因子Ⅷ和Ⅸ按照来源不同分为血源性和基因重组制品,与血源性人凝血因子制品相比,重组制品无原料血浆量限制,并可降低病毒感染的风险,按照其生产工艺及制品特点的不同,目前重组制品已经开发至第4 代产品。临床研究发现,血源性制品和重组制品用于血友病患者均可有效止血,且目前尚无定论哪类制品的抑制物发生率更高。目前我国已上市的人凝血因子Ⅷ包括9 家国内企业的血源性制品以及3 家国外企业的进口重组制品,凝血因子Ⅸ仅有1 家进口重组制品。总体而言,我国上市的重组制品较少,不能满足日益增大的临床需求。目前国内、国外企业正在积极进行重组制品的研发和申报。

考虑到重组制品与血源性制品的差异,其生产工艺的不同可能导致凝血因子Ⅷ和Ⅸ在分子结构、生物学活性等理化特性方面出现差别,其临床试验中的关注点与血源性制品也有所不同。本文主要就重组人凝血因子Ⅷ和Ⅸ临床研究中存在的一些共性问题进行探讨,以期对相关企业科学、高效地设计并完成申报上市许可的相关临床试验有所帮助。

1 试验设计的总体考虑

在临床试验中应综合考虑研究目的( 按需治疗/预防性治疗) 、制品的生产工艺、制品特征( 如半衰期延长制品) 、受试者人群特征( 如经治疗/未经治疗患者) 等因素进行合理的试验设计。

与血浆来源的制品不同,重组人凝血因子Ⅷ和Ⅸ制品通过基因工程制备。大分子的人凝血因子Ⅷ和Ⅸ 蛋白结构较为复杂,易受到生产工艺的影响,重组制品的药动学、有效性和安全性与血浆来源制品可能均会不同,且该类制品在临床使用时为静脉输注,其引起的安全性问题,如免疫原性、超敏反应及血栓形成等的风险,应在临床试验过程中进行充分的研究。

建议在进行重组人凝血因子Ⅷ和Ⅸ制品的临床试验时,可以采用逐步深入的方式进行,先进行药动学研究,了解制品的代谢特征后,再进行有效性和安全性研究。

由于血友病患者在各个年龄段人群中均有分布,所以在临床试验中纳入的A/B 型血友病患者应涵盖各年龄段人群,且考虑到儿科患者人群对凝血因子Ⅷ/Ⅸ制品的反应可能与成年人不同,如儿童受试者具有更高的清除率、更高的抑制物发生率、更易出现靶关节,因此,可考虑将成人和≥12 岁的青少年作为一个研究人群,< 12 岁的儿童可根据实际需要再分为6 12 岁和< 6 岁的亚组。

研究报道,当重型血友病A 患者( 凝血因子活性< 1%) 的凝血因子Ⅷ活性水平提高至5% 时,其年化出血率会显著降低,其中,关节年化出血率约可降低70%。采用预防性治疗方案时,对于不同间隔和剂量的给药方案,要充分考虑其谷浓度活性水平。在研究过程中,获得部分凝血因子Ⅷ/Ⅸ活性数据后,建议采用模型化和仿真( modeling and simulation)的方法对成人和青少年组、儿童组数据进行综合分析,以充分挖掘已知数据包含的信息,为后续试验设计及临床应用提供借鉴。在IDELVION ( 长效重组人凝血因子Ⅸ) 的开发过程中,通过模型和仿真方法,模拟了不同给药剂量和间隔下血浆中凝血因子Ⅸ活性变化曲线,并与已上市的重组人凝血因子Ⅸ制品( BeneF) 活性曲线进行对比,为该品种后续的临床试验设计、上市申报及上市后说明书中给药方案的制定等提供了参考。

2 受试人群的考虑

2 1 关于经治疗患者( PTPs) 和未经治疗患者( PUPs) 人群的考虑

在欧盟药品管理局( European Medicines AgencyEMA) 关于重组及血源性人凝血因子Ⅷ/Ⅸ临床研究技术指导原则中,将曾接受凝血因子Ⅷ/Ⅸ制品治疗且给药暴露日( exposure daysEDs) 150 d 的患者定义为经治疗患者( previous treated patientsPTPs) 。研究发现,未经治疗患者( previous untreatedpatientsPUPs) 抑制物多发生于给药前100 EDs,因此PTPs 患者被认为是研究重组人凝血因子Ⅷ/Ⅸ制品免疫原性较为安全的人群,建议首先在PTPs 中评估制品导致凝血因子Ⅷ和Ⅸ抑制物( 以下简称抑制物) 形成的风险并进行有效性和安全性的临床研究。

在我国,由于血友病患者确诊或就诊的年龄偏大,加上经济条件限制,定期给药的预防性治疗患者偏少,在临床研究中纳入150 EDs 的受试者可能会存在一定的困难。另外,由于各地区临床机构的患者就诊地点、购买药品方式等不同,可能会存在难以提供150 EDs 有效证明的情况,在临床试验实施过程中,应充分考虑以上客观状况,考虑实施多中心临床试验设计的必要性。EMA 指导原则中提到凝血因子Ⅷ在PUPs 患者中的抑制物发生率约为30%,鼓励新制品在该类患者中进行有效性和安全性研究,特别是免疫原性的研究,在临床研究过程中,应提供切实可行的风险管理计划,保障受试者安全。

2 2 关于上市后研究人群的考虑

根据《血友病诊断与治疗中国专家共识》( 2017年版) ,男性人群中血友病A B 发病率分别约为1 /5 000 1 /25 000。由于其在人群中较低的发病率,在样本量的选择过程中,可以将上市前和上市后研究相结合,在制品上市许可临床试验中进行有效性和安全性研究,在上市后研究中通过更大人群的临床研究进一步验证,并对上市前未纳入临床试验的人群纳入上市后研究,如对于上市前未纳入的HIV 阳性患者,可在制品上市后对该人群进行研究。

3 疗效指标选择的考虑

上市许可的临床试验中用于评价重组人凝血因子Ⅷ和Ⅸ制品有效性的指标可归纳为以下4 : 直观评价制品预防出血和止血效果的疗效指标。② 血液中凝血因子Ⅷ/Ⅸ活性。③ 给药剂量及注射次数。④ 血友病患者生存质量评估量表。临床试验过程中,应根据临床研究目的( 按需治疗、预防性治疗及手术预防性治疗) 、制品特征( 如半衰期延长的制品) 、疾病的严重程度等因素综合考虑,选择合理的疗效指标。

3 1 直观评价预防出血和止血效果的疗效指标

3 1 1 年化出血率( annualized bleeding ratesAB)分自发性和创伤性出血以及总的出血,年化出血率可采用以下公式进行计算: 疗效评价期内出血次数/( 疗效评价时长天数/365 d) ,其中,若为闰年应采用366 d。当采用AB 作为主要疗效指标时,要考虑疗效评价时间不宜太短,对于给药频次较低的长效制品应综合考虑暴露日的问题。

3 1 2 止血疗效和体征改善评分当出血发作给予治疗时,按照既定的量表对止血疗效进行评价。在已完成的临床研究中,不同企业采用的评分量表有所不同,差异主要有: 注射后观察时长不同,分别采用注射后6812 24 h 观察。② 分级标准和方法不同。采用止血疗效和体征改善评分作为疗效指标时,临床试验中应记录受试者的疾病状态、出血情况以及给药后观察记录等内容,以使给药剂量依据充分并具有可溯源性。

试验设计采用该疗效指标时,可考虑参考国际血栓与止血协会( International Society on Thrombosisand Haemostasis ISTH) 科学和标准化委员会小组委员会( Subcommittee of the Scientific and StandardizationCommitteeSSC) 推荐的止血疗效评分量表,见表1

3 1 3 靶关节( target joints) 数对于以预防性治疗为目的的临床试验,需选择合适的临床指标反映试验药物对于关节的保护作用。研究者可以参照ISTH-SSC 中对靶关节的定义: 连续6 个月内发生≥3 次自发性出血的关节为靶关节,而当连续12 个月内出血次数≤2 次时,则不再为靶关节。

3 2 血液中凝血因子Ⅷ/Ⅸ活性

测定血液系统中因子Ⅷ/Ⅸ活性,通过输注重组制品后对因子Ⅷ/Ⅸ水平的提升间接反映此类制品可能发挥的止血作用。

3 2 1 增量回收率( incremental recovery) EMA相关指导原则中将增量回收率定义为输注结束后1 h 内所测得的因子Ⅷ/Ⅸ的峰值水平,并以[IU·dL-1/IU·kg-1]表示,其计算方法如下:

其中,以上公式中为Cmax为输注结束后1 h 内所测得的因子Ⅷ/Ⅸ的峰值水平。增量回收率一般在药动学研究中获得。

3 2 2 因子Ⅷ/Ⅸ活性回收率其计算方法如下:

  活性回收率/%=(输注后测得的因子活性水平-基线活性水平)/(预计提升的因子活性水平)×100%                                                                                                                                                               ( 2)

采用此活性回收率作为疗效指标时,应采用基线水平进行校正,以降低纳入的受试者基线活性水平造成的影响; 还应考虑设计合理的采样时间点。

鉴于目前并无以上回收率指标与其制品临床有效性之间的明确相关性,建议企业/研究者可在获得相关研究数据后,进一步研究分析凝血因子活性水平与止血疗效的相关性,为上市后制品的临床实际应用提供帮助。

3 3 给药剂量及注射次数

通过记录每次新发出血的注射次数、给药剂量( 包括平均注射剂量和总用量) ,从一定程度可反映重组制品在治疗新发出血中的效果。

3 4 血友病患者生存质量评估量表

近年来,各种评估量表也被开发用于血友病患者的评估,如儿童生存质量测定量表( the pediatricquality of life inventory measurement modelsPedsQL) 、血友病关节健康评估表( haemophilia jointhealth scoreHJHS) 等。建议在临床试验过程中,采用经过充分验证的、适合研究人群的量表。

除以上指标外,在临床试验过程中还可考虑加入凝血指标,如活化部分凝血酶原时间( APTT) 、血浆凝血酶原时间( PT) D-二聚体等,帮助判断患者输注凝血因子Ⅷ/Ⅸ制品后凝血功能的变化,同时也有助于监测安全性。

3 5 疗效指标小结

随着国内目前采用定期进行预防性治疗的患者增多,临床试验设计应包含按需治疗和预防性治疗的研究。根据制品的特征和研究目的选择合理的有效性指标和评价时间。当用于评价按需治疗的疗效时,应考虑至少包括止血疗效和体征改善评分以及反映凝血因子Ⅷ活性2 类指标; 用于评价预防性治疗的疗效时,考虑其目的是为了减少出血、避免关节致残,应重点考虑评价年化出血率和靶关节数,同时应考虑包括止血疗效和体征改善评分以及反映凝血因子Ⅷ活性的2 类指标。

4 安全性考虑

在人凝血因子Ⅷ/Ⅸ使用时出现的凝血因子Ⅷ/Ⅸ抗体,即抑制物,是血友病治疗过程中出现的最严重的并发症之一,重组人凝血因子Ⅷ/Ⅸ制品的安全性可着重从制品的免疫原性进行考虑。

抑制物的累计发生率在重型血友病A 患者中占20% 30%,发生率较高,且会使凝血因子治疗难以达到预期疗效。发生抑制物的患者可通过免疫耐受诱导( immune tolerance inductionITI) 达到外周免疫耐受,但ITI 治疗的最佳方案尚在摸索中。抑制物在重型血友病B 患者中发生率一般< 5%。造成这种血友病A B 患者抑制物发生率差异的主要原因为血友病B 患者中多为错义基因突变,而在血友病A 患者中内含子反转的发生率更高。其他潜在的机制可能是凝血因子Ⅸ与其他维生素K 依赖性凝血因子之间( 如凝血因子Ⅱ,Ⅶ和Ⅹ) 具有高度同源性,使凝血因子Ⅸ具有一定程度的耐受性。与血友病A 不同的是,产生抑制物的血友病B 患者在凝血因子Ⅸ替代治疗中,往往有发生超敏反应的风险。目前,凝血因子Ⅸ抑制物与超敏反应相关性的机制尚不明确,2017 年的一项研究认为可能与白三烯C4 ( LTC4 ) 的释放有关。另外,抑制物的形成会受到患者的基因突变类型、免疫反应状态、疾病严重程度、治疗强度及年龄等因素的影响。在临床试验过程中,应采用适宜的临床观察和实验室检测方法密切监测抑制物的形成情况,并记录相关影响因素情况。

在免疫原性考察时,特别关注PUPs 人群的安全性,并对产生抑制物的受试者的安全性和后续处理治疗进行重点关注。采用非人类细胞系作为制品的表达系统时,应考虑可能引入的污染以及对制品免疫原性的改变。对于第1 代和第2 代重组制品,由于其生产过程及终产品中引入了人或动物蛋白,也应对其引入的相关病毒安全性进行关注。

为避免因子活性对抑制物检测造成的影响,建议选择在凝血因子Ⅷ/Ⅸ基线水平采集样本进行抑制物检测。对于选用中心实验室或是各研究中心进行抑制物检测,应充分权衡利弊,前提是保证整个过程具备良好的质量控制; 在临床试验样本检测前进行充分的方法学验证是必要的。

目前尚无充分的研究阐明使用重组人凝血因子后抑制物发生的机制及时间。在临床试验过程中,可根据实际情况合理设定访视时间点进行抑制物监测,并监测凝血因子Ⅷ/Ⅸ活性回收率及观察疗效,当疗效未达到预期时,应考虑抑制物形成的可能性。另外,应关注影响抑制物测定的因素,如慢性病毒感染( 例如HIVHCV) 等。

5 药动学研究中的考虑

EMA 的相关指导原则中,根据不同的制品、给药剂量、受试者人群等推荐了较为详细的药动学研究采样时间。在此基础上,建议从以下几点考虑不同制品的药动学研究: 根据凝血因子Ⅷ和Ⅸ的半衰期设计采样时间点,若研究药物为长效重组凝血因子Ⅷ/Ⅸ制品,需基于制品长半衰期调整采样点以使采样点包含活性-时间曲线的主要部分。② 根据给药剂量调整采样时间点,剂量增大时建议考虑增加采样时长。③ 对于儿童受试者,要考虑其清除率较高、依从性较差等因素进行采样时间点的设计。④ 数据处理过程中可考虑基线值校正( baselinecorrected) 的方法以及群体药动学模型等方法充分获取信息。⑤ 其他具有特殊性质的制品应依其自身特性进行设计。

在国外已上市的长效重组人凝血因子Ⅸ制品( IDELVION®) 的临床试验中,探索性研究中发现本品在> 12 岁以上受试者中半衰期约为100 h,因而在后续> 12 岁以上受试者的药动学研究中,其采样时间点调整为输注前及输注后0 53244872120168 240 h,对于高剂量组则增加了336 h 的采样点,在儿童受试者中,考虑到其依从性,减少了324 72 h 的采样点。采用基线值校正后的分析结果发现,在< 6 岁的儿童、6 12 岁儿童、12 18岁青少年及> 18 成人中的半衰期分别为576987104 h,儿童受试者中半衰期明显低于成人。

在药动学研究中,研究者应特别关注制品的给药速率可能对参数结果( TmaxCmax) 造成的影响。另外,在临床试验中,由于实际采血操作需要一定的时间,可能无法做到完全精确的在某个时间点完成采血,可考虑根据制品半衰期设定合理的采血时间窗。在采血时,准确记录采样时间,以便在进行数据分析时采用实际记录时间减少结果的偏倚,如在进行群体药动学时,即可通过使用准确的实际采样时间点,提高参数估计的准确度。

6 临床试验其他方面的考虑

6 1 用药剂量的考虑

在凝血因子临床试验中,用药剂量的选择可参考《血友病诊断与治疗中国专家共识》( 2017 年版) ,按照血友病专家共识和指南的要求,同时考虑安全性等因素,对不同的出血症状和部位的患者选择指南规定范围内适宜的用量进行治疗。临床试验中用药剂量有可能根据实际情况进行适当调整,但应事先规定剂量调整原则,并详细记录剂量选择理由、患者的疾病状态、出血部位、出血严重程度等,为给药剂量的制定提供充分依据。

6 2 随访期间禁用药的考虑

在凝血因子类制品的临床试验过程中,对于受试者出凝血功能有影响的药物,除了含凝血因子的制品外,其他药品如酚磺乙胺、止血敏等,也应被列为试验禁用药,以避免其对研究药物的有效性和安全性评价造成影响。

但由于突发出血等情况的发生,在试验过程中可能难以避免受试者使用禁用药。对于使用了非研究用的其他企业生产的人凝血因子Ⅷ/Ⅸ制品的受试者,应详细记录其使用的原因,并采用合理方法分析其对研究药物有效性、安全性结果造成的影响。

7 结语

通过对重组人凝血因子Ⅷ和Ⅸ制品临床研究中的共性问题,如受试者选择、按需治疗和预防性治疗时的疗效指标选择、安全性考虑、药动学研究以及试验过程中用药剂量和禁用药等多方面内容的探讨,希望能够有助于新药上市许可中相关临床试验的设计,加快重组人凝血因子Ⅷ和Ⅸ制品的上市过程,保障血友病患者使用重组制品的安全有效性和用药可及性,满足国内血友病人群日益增加的临床用药需求。

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