非酒精性脂肪性肝炎新药临床试验:设计和实践中的挑战

2017-03-08 18:11茅益民
临床肝胆病杂志 2017年12期
关键词:组织学新药酒精性

茅益民

(上海交通大学医学院附属仁济医院,上海市消化疾病研究所,上海市脂肪性肝病诊治研究中心,

非酒精性脂肪性肝炎新药临床试验:设计和实践中的挑战

茅益民

(上海交通大学医学院附属仁济医院,上海市消化疾病研究所,上海市脂肪性肝病诊治研究中心,

上海交通大学医学院临床研究中心,上海 200127)

针对非酒精性脂肪性肝病的新药研发目前是肝病领域的研究热点之一。然而,在开展Ⅱ/Ⅲ期临床试验时,无论是方案设计层面还是实施层面,都面临很大的挑战。由于学术界对非酒精性脂肪性肝炎组织学的确切定义尚存有争议,而且目前尚缺乏大规模长期基于非酒精性脂肪性肝病/非酒精性脂肪性肝炎临床病理学的自然史研究,因此,临床试验中研究人群的选择和界定、研究终点的选择及其真正临床价值的解释等都面临很大的挑战。而且这类临床试验中的混杂因素复杂,需在方案设计和实施层面尽可能控制,以最大程度降低对研究结论可能带来的偏倚。

非酒精性脂肪性肝炎; 临床试验; 药物设计

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种与遗传、环境、代谢应激相关的疾病,常与肥胖、糖尿病等代谢综合征密切关联、互为因果,增加心脑血管疾病及死亡的风险[1-3]。尽管在各地区的发病率不尽相同,但整体而言,其在普通人群中的发生率约在25%左右,已成为目前全球最为普遍的慢性肝病。

令人遗憾的是,至今尚无美国食品药品监督管理局批准的药物专门用于治疗非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。但随着对发病机制研究取得的进展,针对脂肪堆积和损伤通路不同靶向的大量新药处于不同的研发阶段,正在开展不同期别的临床试验,有些已步入Ⅲ期临床试验阶段。根据治疗靶向的不同,这些新药可归为四大类[4]:(1)代谢靶向治疗药物,以期减少肝脏脂肪堆积以及代谢应激[5],包括过氧化物酶体增殖物激活受体激动剂(吡格列酮、elafibranor、saroglitazar),针对胆汁酸代谢的法尼酯X受体(farnesoid X receptor, FXR)(奥贝胆酸)、脂肪从头合成抑制剂(aramchol、NDI-010976)、肠促胰素(利拉鲁肽)和纤维母细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF)(FGF-21、FGF-19类似物)。(2)靶向氧化应激或NASH炎症和损伤的药物,包括抗氧化剂(维生素E)、肿瘤坏死因子α通路靶向药物(恩利卡生、乙酮可可碱)和免疫调节剂(氨来呫诺、cenicriviroc)。(3)肠道靶向的药物,调节NAFLD患者肠肝循环,包括减肥制剂(奥利司他)和肠道菌群调节剂(IMM-124e、粪便移植、索利霉素)。(4)靶向肝纤维化治疗的药物,包括simtuzumab、GR-MD-02。

然而,无论在设计和实践中,NASH新药的Ⅱ/Ⅲ期临床试验是充满挑战的。

1 关于研究人群

就肝脏病变而言,NAFLD疾病谱中的单纯性非酒精性脂肪肝,只要不进展为NASH,肝脏病变进展风险较小,整体预后通常良好。约25%的单纯性非酒精性脂肪肝可进展为NASH,而一旦进展为NASH,30%的患者可进展为肝硬化甚至肝癌。此外,现有证据显示,无论是否为NASH,人群中伴有显著肝纤维化患者或已进展为NASH相关肝硬化患者的死亡风险明显增高。因此,就疾病临床治疗学角度,有肝脏病变进展风险的NASH人群和具有较高死亡风险的显著肝纤维化或NASH相关肝硬化人群,是需要接受药物治疗的合适NAFLD人群,以期减少相应进展风险,改善临床结局。

目前正在开展临床试验的新药,无论其具体的作用机制和靶向如何,基本可归纳为抗NASH或抗肝纤维化两大方向。即这些研究的目标人群为NASH人群,或伴有显著肝纤维化/早期肝硬化人群。

关于“研究人群”中的挑战性问题主要在于NASH的组织学界定[6]。NASH诊断的金标准是组织学,即使普遍认为大泡性脂变、小叶炎症、肝细胞的气球样变性和3带窦周纤维化是NASH组织学的典型表现,但NASH的组织学定义学术界尚未达成共识。迄今,共提出了多种组织学标准用于NASH的诊断: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确认是否为NASH,诊断结果可不一致。对NASH的诊断各病理学家采用的最低诊断标准不尽相同,而且,各病理学家尚未统一对NASH关键病理学病变的确定认识。因此,在NASH的药物临床试验中可能会错误入选一部分非NASH患者,从而影响研究结论。目前,在NASH新药的相关临床试验中,应用最多的是NAS评分系统,它将脂肪变、小叶炎症和气球样变根据不同严重程度进行计分,总分为8分,≥5分诊断NASH,<3分排除NASH。需提醒的是,除了组织学的界定外,对“非酒精”的界定也同样重要,因为不少患者有饮酒行为或可能正在应用可导致肝脏脂肪变的某些药物等因素。

值得关注的是,根据现有证据,尽管30%的NASH患者可进展为肝硬化甚至肝癌,但从另外一个角度思考,70%的NASH患者可能并不导致肝脏病变进展。对这些尽管诊断为NASH而进展风险较小的患者,是否应该治疗而纳入临床试验呢?对一个新药而言,如果纳入了这些患者,临床试验的风险在于,即使新药是有效的,但因为纳入了原本就不会进展或进展非常缓慢的NASH患者,在有限的治疗过程中可能观察不到新药治疗相比安慰剂的获益(无论应用新药或安慰剂,肝脏病变本来就不会进展或进展非常缓慢),导致出现假阴性结果而判断新药无效。对那些药效作用本来就较弱的新药,尤其如此。然而,现实是,目前正在开展的NASH临床试验,几乎都忽略了这个问题,关键问题是我们目前尚没有办法鉴别哪些NASH患者具有进展风险,而哪些则没有。

另一有争议的问题是,疑似NASH人群是否应该接受药物治疗,是否应该纳入新药的临床试验中去。在目前开展的一些临床试验中,有的将疑似NASH也纳入研究,有的则无。这里的核心问题是,疑似NASH是否一定会进展为真正的NASH,进一步导致肝脏病变进展或严重不良临床结局的发生。显然,根据目前的研究现状,尚无法回答这一问题。

即便对NASH的组织学定义达成共识,在临床试验的实践中,从众多的NAFLD人群中鉴别出NASH人群也是困难重重。尽管无创诊断技术在NAFLD中判断组织学肝纤维化或诊断NASH有了很大的进展,这些生物标记或组合中的血清生物标志物包括生化、氧应激、炎症、凋亡和纤维化的诸多指标,而且还涉及临床指标、影像学技术(如FibroScan等),以及与NASH发生相关的生物标志物如CK18、铁蛋白等,但目前尚未发现NASH特异性的生物标志物,因此,无创诊断技术提高NASH检出率的价值,目前并不清楚。

目前尚无法在NAFLD人群中,去预测哪些单纯性非酒精性脂肪肝人群具有进展为NASH的风险,哪些NASH人群具有进展为肝硬化和肝癌的风险。加强这方面的研究,找到预测NAFLD肝脏病变进展风险的影响因素和生物标记,对于精准预测和治疗高风险人群,具有重要意义。

2 关于研究终点

对于NASH或伴有显著肝纤维化/早期肝硬化人群,最为理想的治疗硬终点是生存率的提高或全因死亡率的降低。此外,NASH或伴有显著肝纤维化患者进展为肝硬化、肝癌的减少,早期肝硬化患者进展为失代偿肝硬化、肝癌的减少,也是重要的终点事件改变,反映了患者经过药物治疗后可改变NASH自然史,改善临床结局的获益。然而,要达到上述理想终点或相应终点事件的改变,需要很长的时间,在临床试验中往往不具有可操作性。因此,在实际的药物临床试验中,需要用替代终点来间接反映临床获益,也即某一临床指标的改善或获益,可以预测理想终点或相应终点事件改变的获益。

在目前已发表的NAFLD/NASH临床试验中,替代终点包括了肝酶 、影像学、肝脏组织学等。在这些替代终点中,肝酶不应成为Ⅲ期临床试验的主要替代终点,因为即使肝酶恢复正常,也无法预测这些NASH患者远期发生肝硬化、肝癌的风险是否会减少。部分影像学技术可帮助判断肝脏脂肪变情况,甚至脂肪含量,但对各期肝纤维化的判断仍无法替代肝脏组织学。当然,在一些早期开展的Ⅱ期临床试验,如Proof of concept研究中,可以选择肝酶或影像学技术作为主要替代终点,以了解新药在目标人群中的某些指标的初步效果。在Ⅲ期临床试验中,目前可行的主要替代终点应为肝脏组织学,不仅可以反映脂肪变情况,也可反映肝脏炎症、纤维化情况[6-7]。

但组织学作为替代终点的挑战也是巨大的。首先,如前所述,NASH组织学的定义尚未达成共识。其次,目前认为的典型NASH组织学特征(脂肪变、小叶炎症、气球样变)都应被证实哪种或哪几种病理学特征与可能的不良预后相关,这样才能知道这些特征的改善或消失,预示着NASH患者进展为肝硬化这样的终点事件风险降低[8-9]。然而,令人遗憾的是,目前尚缺乏大样本、长期临床病理自然史研究的证实。第三,美国目前推荐的以NAS评分系统作为评估NASH药物临床试验的判断标准,有其局限性。因为,NAS评分系统未将肝纤维化纳入计分系统,而肝纤维化的发生和进展普遍被认为是肝脏病变进展或导致严重不良临床结局的依据。因此,NAS评分系统并不能真正代表人类NASH的进程。

在目前公布的针对NASH的临床试验中,多数的主要研究终点是:“NAS下降≥2分,且肝纤维化无恶化”或“NASH缓解”。前者需要探讨的问题是其真正的临床价值有多大。如果一个新药只降低了脂肪变2分,而对于改善小叶炎症和气球样变无效,根据研究方案的定义,这个新药达到了主要研究终点,证明新药有效,但这种有效的临床价值有多大呢?对于肥胖或超重的患者而言,即使不用药,通过生活方式的干预,达到有效减重后,多数患者的脂肪变也会改善。因此,“NAS下降≥2分”需谨慎解读其临床意义,更何况,“NAS下降≥2分”是否意味着这些患者进展为肝硬化、肝癌这样的终点事件风险降低呢?如果“NAS下降≥2分”与疾病进展风险的关联不阐明,这种所谓的“有效”,可能价值有限。同样,组织学的“NASH缓解”的确切定义也需仔细评估其临床价值。

针对肝硬化人群,美国食品药品监督管理和美国肝病学会联合会议建议使用HVPG、CTP和MELD评分。但HVPG也是有创手段,在国内未广泛开展,这制约了临床试验实施层面的开展。

3 其他挑战

NASH临床试验中的混杂因素是非常复杂的,至少包括:NAFLD/NASH患者的饮酒行为;伴随的代谢综合征组分及其针对代谢综合征的复杂药物治疗;其他肝外并发症情况及干预;生活方式干预与否;生活方式干预的执行等。所有这些因素都可能对研究结果产生影响,如何尽可能控制这些混杂因素,应在方案设计和实施中予以重点关注。此外,NAFLD/NASH患者的依从性较差,这在国内是尤其令人担忧的问题。

4 小结

深入开展前瞻性的基于NAFLD/NASH临床病理学的自然史研究,有助于更好地理解NAFLD/NASH组织学的典型病理学特征、临床意义及其对临床结局的影响。这不仅有助于很好地界定临床试验中的NASH人群,而且,对明确主要替代终点使其真正能反映临床结局也具有重要的意义。积极发展无创方法用于诊断、评估NASH,也是为临床试验提供合适替代终点的重要手段。

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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。 基金项目:十三五科技重大专项(2017ZX09304016);国家自然科学基金(81670524);上海交通大学医学院多中心临床研究项目资助;上海申康医院发展中心临床创新三年行动计划资助 作者简介:茅益民(1968-),男,主任医生,教授,主要从事肝病和临床药理研究。

引证本文: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. 精性脂肪性肝炎新药临床试验:设计和实践中的挑战[J]. 临床肝胆病杂志, 2017, 33(12): 2292-2295.

(本文编辑:林 姣)

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