晚期结直肠癌新药临床试验设计及审评考虑

郝瑞敏 夏琳 宋媛媛 仝昕 赵肖 胡文娟 杨志敏

结直肠癌（colorectal cancer，CRC）因其高发病率和死亡率成为影响人类身体健康的重要公共卫生问题。最新统计数据表明，2020年全球CRC的发病率位居男性第三位，女性第二位；全球CRC死亡率位居男性第三位，女性第四位[1]。同年，CRC位居中国男性与女性恶性肿瘤发病率第三位；死亡率位居男性第五位，女性第四位。CRC早期症状不明显，约30%的患者在确诊时已发生远处转移或已进展至局部晚期，另有超过50%的早期CRC患者最终发生复发、转移。改善患者生存状态一直是晚期CRC重要的治疗目标。因此，在治疗晚期CRC新药研发中，总生存期（overall survival，OS）为最常用的主要研究终点，是衡量临床获益的金标准。

伴随新药研发进展，抗血管生成类靶向药物、抗表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）靶向药物、免疫检查点抑制剂等新药的应用，使晚期CRC患者的OS不断延长[2]。因此，对临床试验设计和终点选择带来了挑战。研究者和申办方均希望通过合理的替代指标和创新的试验设计来支持新药注册，包括替代终点、中间临床终点和其他创新终点的试验设计。

本文在国家药品监督管理局（NMPA）已发布的《抗肿瘤药物临床试验终点技术指导原则》《抗肿瘤药物临床试验技术指导原则》《抗肿瘤药物临床试验统计学设计指导原则》《抗肿瘤药联合治疗临床试验技术指导原则》等基础上，结合CRC的特点，阐述目前晚期CRC临床试验终点的一般性设计与审评考虑，期望为抗肿瘤药物研发人员在晚期CRC临床试验设计和终点选择方面提供参考，从而提高研发效率，使患者早日获益。

1 晚期CRC的治疗现状

约30%的CRC患者在初次就诊时已发生远处转移，常见转移部位为肝、肺等，单纯手术已无法根治，因此化疗是晚期CRC患者的主要治疗手段。一直以来，临床主要采用以氟尿嘧啶类药物为基础的化疗方案，过去十多年，一些化疗药物如伊立替康、奥沙利铂、卡培他滨等相继用于晚期CRC的治疗，尽管一定程度上提高了疗效，但晚期CRC患者的中位生存时间仍不足3年。美国国立综合癌症网络（NCCN）指南及中国临床肿瘤学会（CSCO）指南均推荐FOLFOX（5-FU、LV、奥沙利铂）或FOLFIRI（5-FU、LV、伊立替康）方案联合靶向治疗为晚期CRC可耐受化疗患者的一线化疗方案，疾病进展后可互换作为二线方案，卡培他滨可代替5-FU/LV与奥沙利铂联合（CapeOX）作为晚期CRC患者的一线化疗方案[3]。靶向治疗（如贝伐珠单抗和西妥昔单抗）联合化疗已获批作为CRC一线治疗，中位无进展生存期（median progression-free survival，mPFS）为7.2～10.6个月，中位总生存期（median overall survival，mOS）为18.3～28.7个月[4-5]。二线化疗联合贝伐珠单抗治疗CRC的mPFS为7.2～8.4个月，OS为15.4～16.8个月[6]。

瑞戈非尼、呋喹替尼及曲氟尿苷替匹嘧啶片（TAS-102）相继被批准作为标准治疗失败后的三线用药，总体上三线治疗药物客观缓解率（objective response rate，ORR）不超过5%，无进展生存期（progression-free survival，PFS）为1.9～3.7个月，OS为6.4～9.3个月[7-9]。

在CRC中，由微卫星不稳定（micro-satellite instability，MSI）和错配修复（mismatch repair，MMR）蛋白的常见缺失介导的高突变负荷和肿瘤特异性新抗原负荷导致的MSI-H/dMMR状态占所有CRC的12%～15%，约占转移性CRC的4%[10]。目前，对于此类肿瘤，免疫检查点抑制剂显示出良好的疗效。在三线MSI-H/dMMR晚期CRC中，多项免疫检查点抑制剂的研究均显示了良好的疗效[11-12]。在既往未经系统治疗的MSI-H/dMMR晚期CRC中，帕博利珠单抗治疗的mPFS提高至16.5个月[13]。因此，目前对于该类肿瘤，抗PD-1/PD-L1抗体治疗已成为推荐治疗。

2 CRC中生物标志物的检测

随着对CRC发病机制的深入研究和精准医学的发展，发现了越来越多与CRC发病和治疗相关的基因，生物标志物的检测目前已成为晚期CRC临床研发中的重要内容，同时直接影响了晚期CRC的规范治疗。目前与CRC发病相关性明确的生物标志物包括RAS、MSI/MMR和BRAF等，这些靶点相关的药物研发发展迅速，获批药物也主要集中在上述靶点。

2.1 RAS基因点突变

KRAS和NRAS是由RAS家族成员基因编码的两种GTP酶蛋白，参与EGFR的信号转导，调控细胞生长、分化、增殖和存活。40%～50%的CRC患者存在KRAS点突变[14]。KRAS自身内在的GTPase活性和GDP-GTP交换活性在不同KRAS突变中是不尽相同的，如第12、13、61位突变一般会使KRAS内在的GTPase活性减弱[15]。中国CRC患者KRAS p.G12C突变率为2.5%[16]，并且KRAS p.G12C受试者的预后较差[17]。3.8%的CRC存在NRAS基因点突变[18]。RAS突变影响CRC患者针对EGFR靶向治疗的疗效。

2.2 BRAF基因点突变

BRAF基因作为RAF原癌基因家族的成员，位于RAS基因下游，是RAS-RAF-MEK激酶通路上的关键成员。在亚洲CRC患者中，BRAF突变率为5.4%～6.7%[19]。另有研究显示，BRAF基因突变的转移性CRC患者中，90%为BRAFV600E突变[20]。

2.3 微卫星不稳定状态和错配修复蛋白表达

MSI状态和MMR蛋白表达是包括CRC在内的泛瘤种免疫检查点抑制剂疗效的预测指标[10]。根据微卫星的不同状况可将患者分为3种，即高度微卫星不稳定（MSI-H）、低度微卫星不稳定（MSI-L）和微卫星稳定（micro-satellite stable，MSS）。MMR蛋白的IHC检测，需同时检测4个常见MMR蛋白（MLH1、MSH2、MSH6和PMS2）的表达。其中≥1种表达缺失，判定为错配修复基因缺陷（dMMR）；全部阳性，则判定为错配修复基因完整（pMMR）。

除上述常用生物标志物外，目前其他潜在的生物标志物在CRC中的发生率低，临床意义及靶向治疗的反应性尚在评价中，如HER2扩增/过表达、NTRK融合、PIK3CA突变和肿瘤突变负荷（tumor mutational burden，TMB）[21-25]。在晚期CRC的新药研发中，根据CRC发生发展的病理生理及分子机制开展探索性研究，通过更多的临床前和临床研究探索相关的生物标志物，寻找可能的药物靶点及联用机制，从而促进CRC的新药研发。

3 临床研究的试验设计

3.1 探索性临床试验设计

从受试者保护的角度考虑，单药的早期探索性试验建议在标准治疗失败或者不能耐受的患者中开展，即受试者既往接受过充分的治疗。同时入组人群应选择经病理组织学/细胞学检查确诊的CRC患者，应对患者的基线状态、既往治疗情况、生物标志物状态等进行详细记录。探索性研究需要合适的样本量为后期关键研究提供依据，通常在开展关键研究前，非生物标志物富集的人群中期望获得50～60例的探索性数据，而在生物标志物富集人群中获得20～30例的探索性数据。对于特别罕见的生物标志物富集人群，药物治疗靶点明确，样本量可基于疾病特征和药物机制进行估算。在获得相对充分、较现有治疗疗效更好的有效性证据之后，可考虑在同一线受试者中进入关键研究，或者进一步在上一线或更早期的患者中开展单药或联合的探索性研究。

对于早期探索性研究，通常研究目的是初步探索药物的有效剂量范围、安全性和初步的有效性，进行合理的起始剂量及递增剂量的选择，可以采用新的研究设计，推荐应用与药效相关的一个或多个生物标志物进行剂量-暴露量-效应，如药效动力学（pharmacodynamics，PD）分析，合理确定Ⅱ期试验推荐剂量（recommended phase Ⅱ dose，RP2D）。必要时也可以应用模型引导药物研发（model-informed drug development，MIDD），进行合理的剂量选择、选择合理的风险应对措施、预测安全性风险或识别重要的生物标志物。

对于完成了早期探索性研究之后开展的概念验证性研究，通常研究目的是对药物的有效性进行进一步的探索，从而为确证性研究提供依据。研究设计可以采取单臂研究，也可以是与具有充分循证医学证据的标准治疗或安慰剂联合最佳支持治疗或研究者选择治疗对比的随机对照研究。

通常抗肿瘤药物在探索性试验中更加关注ORR、缓解持续时间（duration of response，DOR）和PFS等替代研究终点的获益情况，单臂研究中通常关注ORR情况，以期了解药物直接抗肿瘤活性的情况。同时对于具有更好生存获益的药物，或者ORR虽然较低但是PFS和OS有明确获益的药物，可以结合一定时间的PFS率、OS率综合分析药物的疗效情况。

3.2 关键临床试验设计

在开展晚期CRC的关键注册试验前，应全面评估前期临床试验数据的充分性，其核心为当前的有效性结果是否具备临床优势、支持关键注册试验或确证性试验。

应选择经病理组织学/细胞学检查确诊的晚期CRC患者，同时根据影响预后的因素，如病变部位、ECOG评分、既往治疗、RAS/BRAF的突变状态等对入组人群进行分层。对于生物标志物阳性的富集人群，应根据不同的富集人群选择生物标志物，同时需要对伴随诊断方法进行明确，鼓励新药与体外伴随诊断试剂同步开发。

随机对照研究是确证药物在晚期CRC中的疗效最为可靠的方法，通常对照组建议选择标准治疗（standard of care，SOC）或者研究者选择的治疗，对于无标准治疗的复发难治的晚期CRC，安慰剂可以作为对照组，同时应联合最佳支持治疗（best supportive care，BSC）以保障患者的利益。研究设计可以根据药物的疗效及研究目的确定是优效或非劣效设计。通常情况下，对于抗肿瘤治疗的新药研发，通常更倾向于接受优效设计，只有当新药与标准治疗相比具有非常明确且突出的安全性或治疗依从性优势，才可以接受非劣效设计。选择非劣效假设时，申请人需要与监管部门沟通非劣效界值。当为安慰剂联合BSC作为对照或试验设计为加载设计（add on）时，则仅接受优效设计。

OS是反映抗肿瘤药物临床获益的金标准，通常作为随机对照试验（randomized controlled trial，RCT）的主要终点。在后线的晚期CRC中，中位的OS有限，PFS较短，同时ORR较低，因此在RCT注册研究中OS应作为主要终点，通常HR应低于0.8。但是对于前线的晚期CRC，随着治疗手段的丰富，OS不断延长，并且受后续治疗的影响增加。因此，如采用OS作为主要终点将大幅增加研发时间和难度。而PFS不受后续治疗影响，能够反映药物的疗效，进而PFS可作为前线晚期CRC注册研究的主要终点。同时PFS需要更好的临床获益并可转化为对OS获益的贡献，因此，应将OS作为关键的次要终点支持PFS的获益。

只有在生物标志物阳性且无标准治疗或罕见基因突变且相关药物疗效已经明确的晚期CRC患者，若新药治疗显示出了突破性的ORR和持久的DOR，才可以考虑以单臂试验（single arm trial，SAT）作为关键注册临床试验，此时应选择独立评审委员会（independent review committee，IRC）评价的ORR作为主要研究终点并结合DOR、PFS和1年OS率等综合评价其临床获益。通常情况下，申请人在获得早期探索性研究数据后，参考已发布的《单臂试验支持上市的抗肿瘤药进入关键试验前临床方面沟通交流技术指导原则》，充分评估前期研究数据后，与技术审评部门沟通交流确定是否可以采用单臂研究设计作为关键研究支持上市。

4 联合治疗的审评考虑

若按照国际人用药品注册技术协调会（ICH）S9的要求完成的研究结果提示，新药研究从作用机制上支持联合给药，在开展探索性联合治疗前，应具备拟联合药物的相对充分的单药临床试验证据，当前考虑应具备相对充分的单药药代动力学（pharmacokinetics，PK）、安全性和耐受性证据，并且获得单药RP2D。

在联合用药的探索性设计中，建议有疗效析因设计考虑，以提供联合用药优于单药的初步证据。如当新药联合SOC时，建议探索A+SOC的疗效，并与SOC的数据进行比对，以获得优效证据；当开展A+B+SOC或A+B等多药联合的探索时，建议在探索性试验进行科学的析因研究，确定所选组合的合理性，包括合理的药物组合、剂量选择和给药方式等。对于罕见的CRC亚型，将综合联合治疗的疗效考虑析因设计的可行性。建议参照已发布的《抗肿瘤药联合治疗临床试验技术指导原则》，考虑晚期CRC联合用药的试验设计。

5 结语与展望

晚期CRC是抗肿瘤药物的研发热点，伴随新药研发，有关治疗的证据链日益丰富，药物临床试验的设计和终点选择趋于复杂。早期探索性或概念验证性临床试验在新药临床研发过程中起着十分重要的作用，通过对晚期CRC肿瘤生物学特征和病理生理过程的深入研究，结合药物的作用机制以及非临床研究结果，借鉴同类靶点药物的临床研发经验，选定适合的人群和最能体现新药作用特点的有效性研究终点进行探索性试验。一方面为后续的关键试验的研究设计和终点选择提供重要依据；另一方面也可通过早期试验数据的有效性和安全性结果，决定加速临床试验或及时终止研发。

关键注册研究则为支持新药的注册提供科学可靠的依据，在开展晚期CRC的关键注册研究前，应全面评估前期临床试验数据的充分性，其核心为当前已获得的有效性结果是否具备临床优势、支持关键注册试验或确证性试验。对于联合治疗，应具备联合增效或者减毒的确切依据。

在现阶段，延长患者生存时间和提高生存质量仍是晚期CRC治疗的核心目标，临床试验的终点选择均以能够客观、高效地反映肿瘤治疗的临床获益为原则。科学的进步必将推动抗肿瘤产品，包括CRC治疗药物的研发，鼓励申请人、临床专家与监管机构积极沟通，并且探索创新的试验设计和研究终点。