我国干细胞临床试验方案设计常见问题及其优化措施

谢丽，路茂杰，沈力，宋雪霏，吴朝晖，钱碧云

干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，具有增殖和分化的特性，干细胞作为“种子”细胞可参与细胞替代和组织再生，为许多重大疾病的有效治疗提供新的思路和工具[1]，近二十年来一直是生命科学研究领域的前沿和热点。但作为一种新兴医疗技术，干细胞应用于疾病治疗也存在着异常分化、致瘤性、免疫原性等多种风险，干细胞的临床应用探索实践需要科学的研究设计和严格的受试者风险管理，必须遵循科学、规范、充分保护受试者权益的原则[2]。

国际主流的监管机构 FDA、EMA、PMDA 均制定了干细胞研究技术指导原则，对基于干细胞的再生医学产品开展临床研究进行严格的监管[3-4]。为规范并促进我国干细胞临床研究，2015年7月国家卫生计生委与食品药品监管总局共同组织制定颁布了《干细胞临床研究管理办法（试行）》[5]，提出干细胞临床研究应遵循科学、规范、公开、符合伦理、充分保护受试者权益的原则。2015年12月开始干细胞临床研究机构备案工作，2016年10月国家卫生计生委会同食药监总局公告了首批 30 家干细胞临床研究备案机构名单，据中国医药生物技术协会干细胞备案专栏显示，截至 2018年9月，已有 102 家干细胞临床研究机构获批，干细胞临床研究项目备案已完成 3 批，第一批 7 家机构的 8 个项目，第二批 10 家机构的 11 个项目，第三批 7 家机构的 7 个项目，共计已有 19 家机构的 26 项干细胞临床研究项目按照《干细胞临床研究管理办法（试行）》（国卫科教发〔2015〕48 号）的规定完成备案。

临床研究方案是决定一项临床研究能否取得成功的前提，内容结构完整、高质量、可评价的临床研究方案是高效开展临床研究的保障[6-7]。干细胞临床研究方案（Protocol）是用于指导所有参与干细胞临床研究的研究者如何启动、实施临床研究的纲领性文件，须既有科学性又有可操作性，具备结构性、逻辑性和完整性，且满足现行的规范指南对临床研究方案基本的结构性标准与要求。为此，本研究参考国际和国内相关规范指南，充分考虑研究方案科学性、伦理要求及安全性等方面，首次针对国内 2018年7月前提交的干细胞临床研究机构和项目备案的研究方案进行评估，并统计、整理、分析了我国干细胞临床研究项目备案中的临床研究方案设计的现状和特点，保障干细胞临床研究的科学性、可行性和伦理合规，保护受试者权益同时降低试验风险，进而有利于我国干细胞临床研究与国际临床研究规范接轨，进一步推动干细胞产业发展。

1 研究方法

1.1 干细胞临床研究方案评估制定参考标准

本研究参考如下标准对干细胞临床研究方案进行评估：①我国现行《药物临床研究质量管理规范（SFDA-GCP） 2003 版》[8]；②人用药品技术要求国际协调理事会《药 物临床研究质量管理规范 E6（R1）》[The International Council for Harmonisation of Technical Requirements for Pharmaceuticals for Human Use，GUIDELINE FOR GOOD CLINICAL PRACTICE E6 (R1)，ICH GCP E6(R1)][9]；

③《干细胞临床研究管理办法（试行）》（国卫科教发〔2015〕48 号）[10]。表1总结了不同机构对临床研究方案主要结构内容的要求，从比较的结果来看，总体要求基本一致，这些要求主要针对 II/III 期临床研究，但对于 I 期或早期探索性临床研究方案的设计也具有参考价值。

1.2 《干细胞临床研究方案评估表》制定

1.2.1 《干细胞临床研究方案评估表（初稿）》制定 评估表框架设计参考上述 GCP 规定[我国 GCP、ICH GCP E6(R1)]和《干细胞临床研究管理办法（试行）》，还参考了《定义临床研究方案标准条目的 SPIRIT 2013 声明》[11]。此外考虑到干细胞治疗产品特殊的生物学特性，本次研究中涉及到干细胞特殊性考虑参考我国监管部门最新颁布的《细胞治疗产品研究与评价技术指导原则（试行）》[12]拟定。涉及到疾病领域分析时依据国际疾病分类编码《疾病和有关健康问题的国际统计分类 ICD-10》[13]对临床研究的目标疾病进行编码分类，根据编码分别进行归类和分析。根据以上 GCP 标准初步设计完成《干细胞临床研究方案评估表（初稿）》，包含 4 大方面 20 个条目，内容包括试验背景信息、研究方法、干细胞治疗信息、统计学考量。

对前 20 份干细胞临床研究方案进行预调查，由 2 名调查员独立进行试验方案信息的标准结构化提取。根据预调查结果对评估表进行增删、调整和扩充，确定最终版《干细胞临床研究方案评估表（最终稿）》，包含 5 大方面 42 个条目变量信息，内容包括研究背景信息、研究设计、干细胞 治疗特殊性考虑、统计学考量、伦理与实施。

表1 不同管理机构对临床研究方案重要结构内容要求比较分析

1.2.2 干细胞临床研究方案信息提取和质量控制 设置独立调查员 8 名，分为两组，根据《干细胞临床研究方案评估表（最终稿）》提取临床研究方案信息。双人独立录入信息，并进行逐一比对，信息不一致的地方进行原始方案文件溯源核对，并经讨论确认，如无法达成一致则由第三人加入讨论确定。

1.2.3 统计分析方法 分类变量采用百分比表示，连续性变量近似或符合正态分布采用±s表示，如不满足近似正态性要求则采用中位数（四分位数间距）[Median（P25-P75）]表示。主要分析结果采用描述性统计分析方式呈现，并采用饼图、气泡图、雷达图等直观展示分析结果。所有统计分析采用 IBM SPSS 23.0 软件完成。

2 结果

2.1 基本概况

本研究中所涉及的干细胞临床研究方案来源于我国依据《干细胞临床研究管理办法（试行）》提交机构和项目的备案干细胞临床研究方案，本次干细胞临床研究方案评估纳入干细胞临床研究方案共计 275 份，涉及 15 个疾病领域及多种干细胞类型。评估结果显示干细胞临床研究方案在研究背景、研究设计、干细胞特殊性考虑、统计学考量、伦理与实施 5 大方面平均完善率仅 57.34%，绝大部分方案存在不同程度研究设计缺陷，5 方面维度整体研究方案结构评估如图1所示。

2.2 研究背景方面

图1 干细胞临床研究方案结构评估完善率雷达图

表2 干细胞临床研究方案背景信息分析

图2 干细胞临床研究方案所涉及的疾病领域分析

本次评估中所涉及到干细胞类型广泛，主要以间充质干细胞为主，包括间充质干细胞 179 项、胚胎干细胞 9 项、造血干细胞 21 项、脂肪干细胞 13 项、骨髓干细胞 12 项、神经干细胞 5 项、羊膜干细胞 3 项、其他类型干细胞 33 项 （表2）。所有干细胞临床研究方案涉及疾病领域分类参考国际疾病分类标准第 10 版《疾病和有关健康问题的国际统计分类（ICD-10）》，包含疾病领域范围较广，涉及到 15 个疾病领域，其中占比最多是消化系统疾病为 14.18%，其次是肌肉骨骼系统疾病为 10.55%，内分泌营养和代谢疾病 9.45%，此外还有免疫系统疾病 9.45%，生殖系统疾病 8.36%，心脑血管系统疾病 8.36%，神经系统疾病 7.27%，血液及造血器官疾病 6.55%（图2）。此外，绝大多数研究方案有明确的研究目的和研究假设，但仍有 41.82% 研究方案中未提出明确的研究假设。研究方案版本控制不受重视，仅有少量方案中明确该方案的版本号及相关信息，占比 12.73%。

2.3 研究设计方面

对干细胞临床研究方案中总体试验设计部分分析结果显示，方案结构缺失情况呈现多样化特点。绝大多数（74.55%）研究方案中有总结性研究设计概述，但59.64% 研究未说明是否采用随机化分组。设盲水平方面，绝大部分（86.55%）研究不采用盲法。2.91% 的方案未说明明确的入选标准，3.27% 的方案未明确排除标准，甚至有 22 项研究未在方案中具体说明试验组干预措施是什么，以及怎样及 何时给予该干预措施，还有 22 项研究是两组研究设计，但无相应干预措施描述（表3）。

表3 干细胞临床研究方案的研究设计分析

2.4 干细胞特殊性考虑方面

多数方案针对干细胞临床研究的细胞特性部分考虑不足，可能会严重影响研究的科学性。本次评估结果显示，高达 45.09% 的研究方案中未明确说明细胞来源为自体或异体。进一步分析发现，仅有少量研究详细说明了细胞制备的工艺参数（24.36%），还有 32 项（11.68%）方案中未说明干细胞移植（给药）途径。干细胞临床研究应当对受试者进行长期随访监测，评价干细胞临床研究的长期安全性和有效性。然而干细胞临床研究方案实施过程的随访计划中约一半（54.54%）的研究预期随访时间不足 1年（表4）。

表4 干细胞临床研究方案的干细胞治疗特殊考虑分析

2.5 统计学考量方面

前瞻性临床研究的统计分析有其特殊性，需要针对临床研究的统计学方法及拟对数据进行的统计分析有清晰而详细的描述。对于临床试验方案常规建议设置一个主要评价指标，然而部分干细胞临床研究方案主要观察指标高达 10 个以上，且方案中未提及任何关于多重比较总体 I 类错误膨胀的考量。统计分析计划部分仅有 30.55% 预先设定了统计分析采用哪些数据集，以及每个观察指标采用哪个数据分析集进行统计分析，绝大多数研究方案中并未说明（表5）。

临床研究方案中统计学考量部分一个重要方面就是样本含量的确定，图3中显示近一半研究样本含量在 60 例以内，符合处于干细胞领域临床应用探索性早期研究阶段的样本含量特点。有少量研究样本含量超过 200 例，极少量研究（2 项）预期样本含量甚至超过 1000 例，还有 15 项 研究未明确说明具体预期样本含量。另一方面，仅有 20% 方案中明确写明了样本含量估计的过程或参数，高达 80% 干细胞临床研究方案中未明确说明样本含量是如何确定的，参数如何设置，采用何种软件进行估算，或提供其他任何确定样本量依据。

表5 干细胞临床研究方案统计学考量分析

此外在数据采集和管理方面，绝大多数方案提供了采集数据所用的病例报告表 CRF，还有 5 项研究说明采用研究病历进行数据采集，仍有约五分之一的方案中未明确说明如何进行病例数据采集，以及采用何种工具进行数据采集。此外仅有极少量研究方案（16.73%）说明相关数据管理计划，包括数据库建立、数据管理与质量方面等，高达 83.27% 的方案未提及数据管理内容，无法满足临床研究数据完整可靠和可溯源的要求。

2.6 伦理与实施方面

干细胞临床研究方案除了满足科学性要求外，还须符合《涉及人的生物医学研究伦理审查办法（试行）》和《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》的要求，保证受试者的权益得到充分尊重和保护。表6中显示仅有 19 项（6.91%）研究明确说明设立数据与安全监察委员会，10.80% 方案无不良事件的定义与记录方式，19.92% 的方案未明确严重不良事件的报告与处理方法，且仅有 15.53% 的方案涉及到伦理委员会审批相关内容。干细胞类治疗为相对风险较高的项目，研究者应当采取有效措施为受试者提供相应保障，干细胞临床研究更应从研究方案的源头上加强关于受试者权益保护与风险控制措施。

图3 干细胞临床研究样本含量分布气泡图

表6 干细胞临床研究方案中伦理和实施情况分析

3 优化措施与讨论

我国干细胞基础科研起步早，已具备国际领先水平，近年来我国干细胞产业发展迅速，多个干细胞产品已经在临床上展现出了较好的应用前景[14]。干细胞临床转化过程中，如何通过规范性临床研究方案设计，促进干细胞产业健康发展，将干细胞治疗按照药品规范管理，已经成为行业关注的焦点[14]。干细胞临床研究方案评估完善率雷达图显示，我国干细胞临床研究方案中整体方案质量亟待进一步完善和提高。

首先，建议依据我国《药物临床试验质量管理规范》（GCP）要求完善方案结构。本研究结果显示，目前我国提交备案的干细胞研究方案在结构方面有待进一步完善，但值得注意的是，截至目前我国现行 GCP 标准为 2003年颁布，国家市场监督管理总局最新于 2018年7月17日公布了最新《药物临床试验质量管理规范（修订草案征求意见稿）》，在总体框架以及章节内容上较现行《药物临床试验质量管理规范》做出了较大幅度的调整和增补，新增大约两万字内容，对术语及定义、试验方案、必备文件管理的描述更加详细，操作性更强，建议根据新版 GCP 修订草案征求意见稿进行方案结构完善与优化，制定干细胞临床研究方案结构框架，按照结构框架撰写干细胞临床研究方案，便于各方审读。这一过程中尤其需要有丰富临床研究经验的临床研究方法学人员参与。通过完善干细胞临床试验方案结构，使方案达到同时具备结构性、逻辑性和完整性要求。

其次，建议尽早建立干细胞临床研究相关行业规范和标准。本次评估结果显示，干细胞临床研究方案中针对细胞特性的考量尚存在不足，然而目前我国现行《药物临床研究质量管理规范（GCP）》[8]中没有针对干细胞临床研究的特殊考量要点，未考虑到干细胞治疗的特殊性。已有的国家药品监督管理局药品审评中心颁布的《细胞治疗产品研究与评价技术指导原则（试行）》[12]中较为详细地提出了细胞治疗产品研发、生产用原材料、制备工艺、质量控制、安全性评价、非临床研究和临床研究方面的要点，但关于临床研究部分仅有少量指导性框架条目，难以具体指导研究者进行实际操作。针对干细胞产品的特定细胞类型、组织操作规范及临床适应证等，我国监管部门尚未发布细化的指导原则或审评考虑要点[15]。建议组织相关专家根据国际现有规范、指导原则等材料，结合长期以来国内干细胞临床研究实际情况，针对干细胞临床研究方案撰写细化的“干细胞临床研究规范化设计与实施技术指南”，为研究者开展干细胞临床研究设计提供切实可行的技术指导和实施指南。

第三，建议参考我国药监部门发布的统计学相关指导原则和 ICMJE 相关规范，重点完善试验设计中的统计学考量部分。国家药品监督管理总局药品审评中心发布的《非注册类临床试验用于药品注册审评的几点思考》[16]中提到：“当非注册临床试验数据用于注册审评时，除了临床试验数据外，试验方案设计是否合理、伦理审查是否规范、试验实施 过程是否严格按照方案进行、试验数据的保存记录和统计分析是否真实准确等都是非临床试验数据用于药品注册审评的影响因素。”此外对于需要发表相关研究论文的临床研究需要遵循国际医学期刊编辑委员会（International Committee of Medical Journal Editors，ICMJE）颁布的推荐规范，其中包含统计学报告内容，并有相应的扩充和说明。建议根据我国现行指导原则和 ICMJE 推荐规范对方案统计学部分进行逐一审阅与完善，尤其在主要及次要观察指标设置、样本含量合理估计、随机化及分配隐藏、盲法、统计分析计划、数据管理计划等方面需要给与全面考虑。

第四，达到快速实时审查，建立规范化标准数据管理与分析平台。干细胞临床研究必须遵循伦理并充分保护受试者权益的原则，保证受试者的权益得到充分尊重和保护[17-18]。如能建立国家或地域性规范化标准数据管理与分析平台，将使我国干细胞临床研究开展和审查更加有效。借助于实时审查技术，管理部门可以及时识别并发现干细胞临床研究过程中可能存在的潜在风险与问题，并尽早指导研究者规避或处理试验过程中出现的风险与问题。

最后，针对干细胞临床研究设计与方案撰写开展专项培训。质量源于设计，良好临床研究方案的设计是开展高质量临床研究最重要的保障。然而长期以来由于开展临床研究经验不足，且缺乏相关支持和培训，国内由研究者发起的临床研究尚未达到国际水准，对临床研究的理念和能力均有待提升[19]。建议开展干细胞临床研究专项培训项目，对干细胞临床研究方案设计与撰写进行规范化授课，掌握干细胞临床研究的核心概念、基本原理、常用设计类型、主要环节以及必须遵守的伦理和科学规范；关注到干细胞临床研究的特殊性考量，通过培训指导将已有的干细胞临床研究方案进一步完善为一份实用的高质量临床研究方案。

总之，我国干细胞临床研究方案设计对标国际规范尚待进一步完善，尤其是干细胞治疗的风险和受试者保护应引起重视。干细胞临床研究需要不断增强管理意识、提高研究质量，令干细胞临床研究方案设计更加满足科学性、可行性和伦理合规三方面要求，在方法学上更加严谨，使得我国干细胞临床应用获得高水平的研究成果产出，推动干细胞产业发展。干细胞临床研究尤其是治疗领域研究，应当有更加沉稳的心态与长远的眼光，注重质量，让研究经得起疗效考验和时间检验。