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  • 【科研学堂】N-of-1 trial前世今生-1

    作者:全科推动社区健康平台    来源:全科推动社区健康平台    浏览量:    上传时间:2018-04-11 11:59:43

    为贯彻“以病人为中心”的核心诊疗思想,也为应对大样本前瞻性随机对照试验产生平均效应等的局限性,加拿大麦克马斯特大学(Mc Master University)流行病统计学专家Gordon教授在20世纪80年代就定义了N-of-1 trial,并率领其团队多次应用在临床诊疗与药物研发的实践中。随着我国慢性疾病的疾病负担加重及N-of-1试验的方法学不断完善和普及,这种研究方法也在得到不断的重视,那么N-of-1 trial到底是个什么鬼呢?
    随机对照临床试验(RCT)的设计要求以群体为研究对象,个体之间具有较好的同质性,能够代表所研究人群的总体。由于RCT入选条件严格,样本对总体的代表性往往受到一定的限制。从RCT获取的证据一般是群体证据。但是,在临床实践中,临床医生和患者更关注个体服药后的疗效变化。这就导致基于RCT的群体证据不一定适合个体化的患者。所以,用于个体患者疗效评价的研究方法不可或缺。
     
    单病例随机对照试验(N-of-1 trial)的定义
     
    1986年,加拿大Gordon教授团队对一名65岁过敏性哮喘的患者在治疗性干预措施包括沙丁胺醇(舒喘灵)、氨茶碱和异丙托溴铵这三种药物中选择最佳治疗方案时,采用了单个病例交叉对照的方法,设计了3轮试验。每轮试验采用了随机数字法和隐藏分配法对试验期与对照期的顺序进行分配,同时对该名患者和统计分析人员都实施了盲法,结论是得出了当时适用于该患者的最佳治疗方式。这篇研究报告发表于重量级医学类期刊《新英格兰医学杂志》(NEJM)。
    Gordon教授对这种引入了随机、隐藏分配理念的单个病例的交叉对照研究重新进行定义,提出了“N-of-1 trial”(Randomized controlled trial in individual patient,Single patient(N-of-1)trial)。
    单病例随机对照试验是针对单个患者开展的试验。通常,每个单病例随机对照试验内部包括多个治疗轮次。每个轮次内部包括两个治疗期和一个洗脱期。两个治疗期内,患者随机接受不同的治疗措施,而洗脱期位于两个治疗期之间,用于消除上一个治疗期的延迟效应。
    单病例随机对照试验是对传统随机对照试验方法的一种革新,以单个病例自身作为对照、双盲、随机、多次交叉的试验。通过观察患者对干预措施的反应,来评价某种药物与安慰剂或另一种药物比较的疗效,优选对于单个患者更好的治疗措施。
     
    N-of-1 trial引起关注
     
    1990年,该团队对1986年至1989年间73个有不同疾病的患者所实施的N-of-1 trial(所研究的疾病包括:慢性、失眠、慢性阻塞性肺疾病、类风湿关节炎、骨关节炎和过敏性哮喘)进行了全面详细的总结和客观的统计分析,进一步验证并详细描述N-of-1 trial方法的适用性、可行性以及潜在优势。与此同时,在《内科学年鉴》(Annals of Internal Medicine)发表了N-of-1 trial的研究设计标准、实施必要条件及实施步骤的论著。研究一经发表,立刻获得了临床医学研究各界人员的广泛关注。
    同年,《对照临床试验》(Control Clinical Trials)发表了Gordon教授的另一篇代表性论文,主要阐述了N-of-1 trial在新药研发的前期试验中,因其具有显著的短时间和低成本的优势,又有能够为个体患者的决策发挥巨大的作用,预测该试验将会在新药的三期和四期临床试验中具有较好的前景。
    国内单病例随机对照试验的概念最早于1994年报道,2002年国内有学者首次提出了单病例随机对照试验与中医“个体化诊疗”相契合的想法,但直至2010年,才有团队首次将此方法应用于高血压的中医药临床研究实践当中。
    N-of-1 trial目前被认为是能够以最科学的试验方法、切实地为每个个体患者谋取最大化利益的一种临床试验研究方法,同时,在临床药物研发、生产和投放市场的过程中,N-of-1 trial针对于个体患者研究应用的优势也得到了药物制造商与卫生政策决策者的青睐和前所未有的重视。
     
    N-of-1 trial的适用范围
     
    单病例随机对照试验设计针对单一试验对象,特别适用于慢性疾病或罕见病的疗效评价研究;
    可以用于新药研发的早期评价和后效评价;
    能在异质人群中发现对某药物治疗敏感的特殊人群亚组;
    从多种药物中,选择对单个患者“最”有效的药物或选择某种药物的“最”适剂量。
     
    最早的N-of-1 trial
     
    最早的单病例试验实际上是对个体患者两种治疗措施的对比研究,于1786年在英国实施,该研究报告目前收录在詹姆斯·林德图书馆(The James Lind Library)。
    该试验是针对14名排便次数减少的肠易激综合征患者,选择最优治疗措施,对比英国产大黄(草本药材,蓼科大黄属)和土耳其产大黄对于主治大便不通及积滞泻痢的效果研究。 
    由于当时没有充足的资金购买对照药物(土耳其大黄),从而导致试验无法按照原计划的后续交叉对照部分顺利地实施,试验仅仅进行了一轮就结束,报告时也仅简要描述了疾病背景、研究实施过程和得出的结果,并没有总结出单个病例对比研究的基本原则及通用的步骤方法。
    1932年,德国柏林临床流行病学学者Paul Martini编著了一本有关于临床试验研究方法的书籍,其中就有部分内容提到了现在研究的N-of-1 trial概念的前身。在书中,介绍了单个病例交叉对照研究的实施原则,并在原则中指出这种试验应当实施两个周期以上才能确保最终数据的有效性,而且需要在试验中对患者使用盲法。
    1953年,英国伯明翰大学生物统计与流行病学系的两名学者Hogben和Sim教授在《英国预防社会医学杂志》(British Journal of Preventive&Social Medicine)上发表了一篇译名为“低发病率疾病的自身对照和记录的临床试验”(Self-controlled and Self-recorded Clinical Trial for Low-grade Morbidity)的论文,文中指出,平行随机对照试验是用来评估两种干预措施疗效的平均效应,但事实上,临床医生是无法真正地将这种平均效应的结果应用到具体的患者身上,而且也没有患者能够切实地从这种平均效应中获益。实际上长久以来,临床医生们对如何将平行随机对照试验的结果应用到个体患者中都非常谨慎。Hogben和Sim这两位教授不仅提及这个普遍问题,而且切实地提出该问题的解决方案:那就是在平行随机对照试验之外又为临床医生和研究人员提供了另一种选择,即“自我控制和管理的临床试验”(Self-controlled/Self-managed Clinical Trial),也就是我们现在研究单个病例试验的雏形。
    70年代,这种试验有了一个较为统一的名称,即“单个病例的研究设计”(Single Case Research Design)。
    N-of-1 trial证据级别及评价方法 作为一种个体化的临床研究设计,单病例随机对照试验(N-of-1 trial)的证据级别将影响其在循证医学研究中的作用和应用范围。
    加拿大Mc Master大学Gordon教授指出,在最新的证据金字塔中,单病例随机对照试验处于临床研究证据级别的最高等级,随机对照试验的系统评价处于第二位。由此可见,单病例随机对照试验证据对于临床实践具有重要指导作用。
     但是,这种证据级别并非固定不变。当某些单病例随机对照试验存在研究缺陷或不足时,研究者需要考虑降低这些单病例随机对照试验的证据级别。所以,开发适用单病例随机对照试验的证据级别及引入GRADE评价方法的思考单病例随机对照试验是针对单个患者或者一系列的单个患者所设计,设置多轮试验期与对照期交替的前瞻性临床随机交叉对照试验。
    2004年,由“推荐等级的评估、制定与评价”(The Grading of Recommendations Assessment,Development and Evaluation,GRADE)工作组推出国际统一的证据分级和推荐意见标准,包括WHO和Cochrane协作网在内的28个国际组织、协会已采纳GRADE标准,成为证据发展史上的里程碑事件,为其他领域证据分级和推荐强度提供了示范标准,目前所列出的则是平行随机对照试验中每种结局指标所产生的证据质量。
    GRADE突破了过去主要从研究设计角度考虑证据质量的局限性,不仅综合考虑研究设计,也对研究质量层层把关,以确保研究结果的一致性和证据的直接性,故单病例随机对照试验使用GRADE方法进行研究质量的把关,能够使所得结果证据更加具备说服力。但是,目前为止,尚未发现用于单病例随机对照试验证据质量评估的GRADE工具面世。GRADE强调对于结局指标的评价,按照重要性的不同分为不同的等级。单病例随机对照试验因针对单个受试者,且又是治疗性的一种试验,能够与GRADE强调结局指标的思想高度契合。另外,单病例随机对照试验样本量较小,对于单个患者要求在试验结束后确定一种能够长期使用的治疗方案而言,GRADE又提倡在充分权衡不同治疗方案利弊基础上的平衡利弊,更能凸现两者结合后的特色和优势。
     
    N-of-1 trial的发展
     
    1999年,澳大利亚昆士兰大学癌症研究中心Jane博士带领的团队在昆士兰地区建立了一个特殊的服务项目称为“General Practice”,主要是针对有儿童注意力缺陷/多动症患者、骨关节炎和恶性肿瘤姑息治疗阶段这三种疾病的患者开展“N-of-1 Service”,即单个病例的试验研究服务。
    2003年,加拿大阿尔伯特大学补充替代医学研究中心Sunita教授也为其所工作医院的就诊患者创建了“N-of-1 Randomized Controlled Trials”的服务,主要侧重于在补充替代医学领域如传统草药和针灸等干预措施的选择和决定。该中心在成立最初进行了四组对单个独立患者的N-of-1 trial,第一组是使用益生菌干预腹泻型肠易激综合征,第二组是褪黑素干预注意力缺失症,第三组是使用针刺法干预癌症化疗后引起的呕吐,第四组是顺势疗法干预过敏性湿疹。引入伦理评审,发展成为一个正规的合理的科学的个体化临床研究。
    2004年,美国加州大学戴维斯分校医学中心卫生政策与研究中心Richard教授在卫生政策领域期刊Milbank Quarterly发表论文,探讨了循证医学、临床多中心对照试验研究所产生的平均效应与治疗效果异质性之间的关系问题,得出治疗效果的异质性根据患者的自身情况的不同而有所不同,要真正能够达到循证医学在临床实践中获得科学客观的高质量证据这一目标,唯N-of-1 trial这种针对单个患者的个性化试验方法可更好地帮助临床医生、患者及决策者得出结论。
    2008年美国国立卫生研究院(National Institute of Health,NIH)对Richard教授的N-of-1 trial研究进行大额度的资金资助,Richard教授以美国加利福尼亚州的南北两座大型城市(萨克拉门托和洛杉矶)为研究地区,对21名内科医师(包括全科内科医生、家庭内科医生、儿科医生及风湿科医生)和32名慢性疾病的患者进行调查研究,充分了解和分析医生和患者对这个试验的观点和意见,以期更好地发现N-of-1 trial的优势和发展中的缺陷,对其进行更好的推广。
    2012年,Richard教授得到美国质量卫生保健局(Agency for Healthcare Research and Quality,AHRQ)的资助,与美国加州大学旧金山分校、美国哥伦比亚大学医学部、美国塔夫茨大学医学部和加拿大阿尔伯特大学的多名专家合作编著了《Design and Implementation of N-of-1Trials:A User’s Guide》(《单病例随机对照试验使用指南》)一书,系统介绍了N-of-1 trial的概念原理、发展优势和使用局限、伦理道德审查部分、试验经济成本分析、试验统计分析模型、试验中可能利用的信息技术研发使用和培训管理等方面的内容,也说明单病例随机对照试验已经发展到一个较为成熟的阶段。
    2015年,规范N-of-1 trial报告的CONSORT扩展声明—CONSORT extension for reporting N-of-1 trials在国际顶级杂志BMJ和美国《临床流行病学》(Journal of Clinical Epidemiology,JCE)同时发布。同年,Nicholas教授在NATURE杂志发表评述文章,讨论了精准医学时代下单病例试验的作用和价值。
    2016年9月,JCE专栏发表了多篇N-of-1 trial的最新研究进展。其中,Gordon教授撰写了评述文章,认为单病例随机对照试验在为临床实践提供有效信息方面仍有非常大的潜力。
     
     N-of-1 trial的报告规范
     
    CONSORT 2010声明是用于规范随机对照临床试验报告的工具。
    目前,CONSORT 2010声明已广泛用于规范随机对照临床试验文章的发表,被美国患者疗效研究所(Patient-Centered Outcomes Research Institute,PCORI)评为20世纪医学顶尖研究发展中的里程碑之一。但是,CONSORT 2010声明并不完全适用于单病例随机对照试验的报告。
    2015年6月,用于单病例随机对照试验报告规范的CENT声明在British Medical Journal、Journal of Clinical Epidemiology等杂志公开发布。美国质量卫生保健局(AHRQ)、国立卫生研究院(NIH)和CONSORT协作组等都认为,CENT规范将会加快单病例随机对照试验的应用和推广。CENT声明有利于规范单病例随机对照试验的设计和实施,推进个体化临床研究的发展。目前,已有多个国家的研究人员,对CENT声明及其延伸课题做着进一步的研究。CNET声明来源仍然是基于CONSORT声明。
     
    N-of-1 trial的质量评估和分级
     
     单病例随机对照试验的证据级别处于证据金字塔的顶端,但是,与RCT相似,在使用单病例随机对照试验证据之前,仍需对其质量进行评估。尽管CENT声明可以用于规范单病例随机对照试验的报告,但尚不能用于单病例随机对照试验的质量评估和分级。
    GRADE在评估试验质量时,考虑到了试验过程中的多个重要环节。但是,由于设计的差异,如何采用GRADE方法评价单病例随机对照试验的质量仍需进一步深入研究。基于GRADE的单病例随机对照试验证据质量评估和分级工具开发是今后单病例随机对照试验质量评估研究的一个重要方向。
     
     
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