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肌萎缩侧索硬化症（ALS）是一种罕见的，目前无法治愈的疾病。在过去半个世纪内，超过 50 项针对疾病修饰性药物的随机对照研究（RCTs）被展开，但均无法取得阳性结果。为促进 ALS 临床试验的早日成功，近日，柳叶刀杂志发表的最新综述，对这些失败的研究进行严格分析，旨在找出症结所在，继而明确提出注意事项与相关建议。具体内容如下： 肌萎缩侧索硬化症（ALS）是一种病因未明的，快速进展性神经退行性疾病。长期以来 ALS 缺乏有效的治疗措施。1995 年，利鲁唑被批准用于 ALS 患者的治疗，并且是目前唯一用于 ALS 治疗的疾病修饰性药物。然而，利鲁唑仅能轻微改善部分患者的功能与生存率，并且整体收益较差，限制了该药物的使用。 过去 20 年间，针对其它药物的临床研究结果令人失望，这更促使了我们对新型、有效治疗的需求。美国食品与药物管理局（FDA）以及欧洲药物管理局（EMA）在 2013 年，最先发起倡议，建议对 ALS 临床研究进行修改，解决现有研究的缺陷问题。 过去十年间，ALS 相关的出版物激增，提示 ALS 的治疗有望实现重大突破。在本综述中，我们评估与分析了过去 ALS 临床试验，旨在找到问题，提出分析，从而为未来研究的成功铺平道路。 现代化 ALS 临床试验始于 20 世纪 80 年代，最初的研究是探究脊髓灰质炎病毒感染的治疗是否有效，因为那时怀疑小儿麻痹症是 ALS 的主要原因。ALS 的诊断标准形成于 1994 年，并于 1998 年进行修订。而相关的临床试验准则，确立于 1999 年，由世界神经病学联合学会（WFN）运动神经元疾病 / 肌萎缩侧索硬化症工作小组完成。 这些指南的实施，推动了 ALS 领域的进展。然而，尽管通过多学科诊疗以及呼吸机、营养治疗的广泛使用，患者的整体生存率取得改善，但在 ALS 药物治疗发面却仍然没有成功案例。 疾病修饰疗法的开发与检测，主要通过特异靶向于病理机制；ALS 相关药物同样如此。之前的随机对照研究（RCTs），检测了许多不同作用模式的药物。然而，可能归因于疾病的异质性，目前 ALS 的发病机制尚未完全弄清；而有效治疗散发性以及家族性 ALS 的治疗方法，尚未问世。疾病修饰疗法、干细胞治疗以及进一步对症治疗（药物或非药物），可能有助于减轻患者临床症状，如呼吸困难、肌肉痉挛、流涎，假性延髓麻痹等。 为何有如此之多的阴性试验？ 一. 疾病修饰疗法的随机对照性研究： 在过去的半个世纪内，近 50 项针对疾病修饰疗法的随机对照研究（RCTs）被展开。但利鲁唑，仍是唯一通过 FDA 和 EMA 批准的药物；这提示需要对 ALS 药物研究的设计与实施方法，进行重新评估。 我们对导致 ALS 运动神经元变性的机制，知之甚少，这限制了疾病修饰性药物的发展（图一）。ALS 发病机制假说，主要来源于患者、离体组织、遗传学、人类疾病与动物模型结合或单独动物性研究。由于疾病的顽固本性以及快速致命性，ALS 研究领域鼓励新的想法与假设。在发病机制尚不清楚的前提下，一旦我们形成一些假设，并且药物也可用时，一般想法应该是快速进入试验。但我们希望，关注点能够放在通过有力研究阐述并明确疾病机制上面。 表一：过去 50 年间发病机制假说以及相关的疾病修饰治疗
过去 10 年间，共完成 23 项 RCTs（18 种不同药物），相比于之前的试验，如今的试验设计有些许进步，但是仍具有反复性或类似性问题。 其中，8 项不同发病机制假说的 RCTs，源自 SOD1 转基因小鼠或之前人类研究，以假设的治疗靶点为基础。伴随试验失败出现的意见与声音不尽相同。其实，不能通过单一原因，解释试验的失败，相反，存在许多可能的原因，并且它们之间可能通过相互作用而导致阴性结果。 而导致失败的原因，可以分为 3 类（归纳如表二）。首先，关于之前随机对照试验的合理性，2/3 的阴性研究可能被阳性 SOD1 小鼠试验所误导。18 项 RCTs 中的 14 项研究（78%），是以之前阳性 SOD1 临床前研究为基础；但 SOD1 转基因小鼠不能概括人类散发性疾病，而家族性病例中 SOD1 突变也很少。 另外，早期动物研究有严重方法学缺陷：大多研究的治疗始于症状前阶段，从而出现阳性神经保护性结果。但这些结果的临床可用性较低，因为 ALS 患者在开始治疗时，症状已经发作，并取得实质性进展。遵循早期、阳性人类研究试验开展的 RCTs 的失败，提示小规模 II 期研究，也具有误导性。 其二，大多研究中的研究者，只分析了药物剂量过低、U 型效益曲线、以及中枢神经系统穿透能力等问题，而缺少药代学及药效学分析。最常受到关注的是，研究药物与利鲁唑间的潜在相互作用。几乎所有欧洲新药物研究，都有这项附加调查因为患者均已服用利鲁唑；而北美研究中，一部分患者（20%-40%）由于成本及缺少保险等原因，没有服用利鲁唑。在许多 RCTs 中，药物的药理学注意事项，以及利鲁唑的影响均未被完全研究，这会导致了严重问题。 第三，试验的临床设计以及方法学上，可能存在潜在问题，从而导致 RCTs 的阴性结果。最简单的问题之一为，研究报道的预期疗效（50% 或 40% 区别于安慰剂），可能不太现实。在现实中，预算限制驱动研究者定下高疗效阈值。因此，一些阳性效果较小的试验会被遗漏掉。其它多元化、高度相关的问题，包括疾病的异质性、受试者多为疾病进展到晚期阶段的患者，以及研究持续时间过短。 大多研究的明显不足是，它们没有试图检测药物是否靶向影响 ALS 的发病机制；并且没有检测客观生物标志物。就目前对 ALS 临床研究水平，没有方法实现这些目标。所以，目前 ALS 的 RCTs 只能够确定药物是否有临床疗效。 但由于 ALS 的发病机制未知，研究药物是否有任何靶向生物学效果至关重要。一些 ALS 患者或动物模型的阳性报告，促使多项 RCTs 的开展。促甲状腺激素释放激素，能够在施加瞬间改善肌力，一些 RCTs 随后出现。SOD1 模型显示肌酸、加巴喷丁具有疗效，进一步促使了这些药物的 RCTs。 在 2008 年一项研究报道在 SOD1 小鼠及 ALS 患者的临床前研究中，锂具有阳性效果；可以理解，这这条消息让许多患者看到希望。然而，临床前动物与人类数据中，不常见的阳性结果报道，另许多研究者不安。例如，针对锂的临床前动物研究，只检测了症状前阶段的雄性小鼠。这促使进一步研究的需要，因此，在原始报告 1 年后，开展针对雌性小鼠以及性别平衡的研究，但均无法重现早期阳性结果。 原始报告内为一项小规模、单盲、随机 II 期研究。在其后，5 个国家独立开展了 5 项临床研究。但没有研究能够确认最初阳性结果，经过长达 4 年的锂热，以失败告终。但这一插曲，只是一种令人遗憾却又不可避免的事件，尤其考虑到目前治疗措施的缺乏。 回头来看，国际权威组织，如世界神经病学联合学会（WFN）运动神经元疾病 / 肌萎缩侧索硬化症工作小组，已经提出解决这些问题的建议。主要通过确保临床试验方法的有效性，通过这段时期的发展，有望更好解决今后相似性问题。 表二：ALS 的随机对照研究（RCTs）取得阴性结果的潜在原因
二．干细胞治疗： 干细胞治疗 ALS，备受期待，但具体批准仍需经过全面验证。ALS 干细胞治疗的基本原理依赖于临床前证据，包括两种不同的作用机制假说：神经保护作用或替代退行性病变的运动神经元。 一项纳入 10 名患者的神经保护性研究，显示注射自体骨胸段骨髓间充质干细胞安全。一项非 RCT 的 I 期研究，以及正在开展的 II 期研究，研究标准较高，并且分别以神经保护或神经元恢复作用为目标。这些研究不是随机或对照性设计，目前无法获得结果。RCTs 的合理设计，应该全面评估干细胞治疗的真实收益与副作用；因为它们的临床疗效被高度预期，尤其被 ALS 患者。
图一：ALS 发病机制假说以及治疗干预手段 以现有的最佳证据为基础，假设药物作用于假定的发病位点上（中枢神经系统内的运动神经元、星形胶质细胞、T 淋巴细胞）。黑色箭头处的药物靶点已经被随机对照试验所研究。红色闪电代表其他损害中枢神经系统，但没有特异性治疗方式的因素。 AP-- 自噬； BBB-- 血脑屏障（与神经血管损伤相关）； Ca+-- 钙离子； DS-- 死亡信号或凋亡； ER-- 内质网； GLT-- 谷氨酸； GLT-T-- 谷氨酸转运体； N-- 核； NTF-- 神经营养因子； OS-- 氧化压力； P-- 蛋白质 如何改善 ALS
一．研究设计与计划： 因为临床研究检测治疗后患者收益问题，大多 RCTs 没有试图研究 ALS 的潜在机制或验证报道于动物模型中的药物，是否对患者同样有效。实际上，RCTs 提供了最好的机会，去探究 ALS 疾病机制以及药物靶点。 一项计划使用辅酶 Q10 作为氧化压力生物标志物的研究，因为结果阴性而未被推崇。一项针对醋酸格拉替雷小规模的 RCT，研究了 T 辅助细胞因子的浓度，结果显示，治疗后 T 辅助细胞因子浓度增加。另外一项正在开展的关于雷沙吉兰疗效的 RCT 研究，主要关注线粒体功能、氧化压力标志物的改变。另外，肌酐或许能够作为 ALS 临床试验中的生物标志物。因此，每项研究应该检测肌酐浓度，以此作为次要或探索性结果。 我们相信，将这些附加分析纳入研究之中，以便更多、更好的了解 ALS 疾病与生物标志物，正是我们这些身为临床研究人员的责任。我们倡导未来 RCTs 需要将这些附加组分纳入研究设计之中。 需要注意的是，坚持最新的指南规范是所有临床前研究的最低要求。因为临床前研究的阳性结果，对后续临床研究决策的制定，产生有力影响；最理想的情况是，这些研究能够使用人类随机对照研究方法学，包括计算评估疗效，随机、双盲性，结果检测分析，确认药物穿过神经系统，以及药理学评估等初步研究。这些特异性预防措施能够降低 1 类与 2 类错误的机会。 最近， arimoclomol 药物和反义寡核苷酸治疗的研究，对于明确 SOD1 转基因小鼠能否预测有相同 SOD1 突变的人类患者的临床研究结果，异常重要。另外，除 SOD1 啮齿动物模型外，亟需其它模型来鉴定其它遗传形式或散发性 ALS 病例。 另外，许多问题能够影响药理学研究，以及 RCT 评估结果。阴性结果可能来自研究设计缺陷与方法学问题，包括受试者表型变异，广泛电生理学疾病，以及疾病持续时间果断。同时，其它附加的混杂因素或原因，也可能导致阴性结果。 二．ALS 患者表型变异： ALS 发作位点，疾病负担演化，地理与时间等特点均有不同。鉴定这些表型的大型 ALS 注册研究，可能具有不同进展率及死亡率。目前在这一领域存在许多争议，包括疾病不同表型究竟与一种病因相关，还是由多种潜在原因导致，另外是否存在影响特定 ALS 患者的疾病修饰性基因的存在。如果我们采取假设 -- 单独而又统一的致病机制导致了 ALS 不同表型的存在，那么相应的，涉及这些不同表型的临床研究需要被分级。 快速进展型 ALS 患者（如严重体重丧失），或那些符合 E1 Escorial 诊断标准的 ALS 患者表型，需要进行随机设计的治疗研究。之前 ALS 临床研究，排除了 ALS- 额颞叶退行性病变，但未来应该将其纳入分级框架内。 三：广泛的电生理学疾病 当临床检测到肌无力时，许多运动神经元已经丧失或损伤。而为了进一步确认 ALS 的诊断，需要在症状出现后花费至少 9 个月的时间。因此，当纳入一名受试者进入 RCT 时，已经流逝掉太长时间；这意味着，早期运动神经元退行性病变已经广泛发展，尽管临床无力症状可能表现为局部化特征。使用 Awaji 电生理学诊断标准，作为 El Escorial 诊断标准的补充，能够在临床无力完全发展之前，鉴定出 ALS 相关的电生理学标志。 肌电扫描仪上，存在电生理学变异，尤其急性去神经分布，能够预测 ALS 疾病进展程度。另外，需要对 ALS 患者电生理学以及临床症状改变的自然史加以研究，从而确定电生理学质量与数量上的广泛改变，能否提示疾病不同负担，并确定未来研究中对不同治疗起反应的患者。 四．研究持续时长： 在 ALS 的 RCTs 中，鉴定疾病修饰性治疗对 ALS 功能疗效的时间点，主要设为 12 个月；但实际上，18 个月才是鉴定存活疗效的标准持续时间。在过去的 1/4 个世纪中，临床 ALS 患者的研究发生了实质性改变，尤其在过去 10 年间。 尽管患者从疾病发作到纳入临床研究的时间长度相似，但在针对利鲁唑及多学科诊疗的患者研究中，18 个月的治疗，能够将实质性改善从 40-50% 增至 70-80% 。鉴于这些原因，我们倡导今后的研究，应将研究持续时间延长，从而反应 ALS 自然病程的改变。因为研究时间过短，具有阳性疗效的药物，可能被遗漏，尤其伴随利鲁唑附加研究的药物。 在一些 RCTs 的回顾性分析中，Paillisse 及其同事发现，肌酸酐浓度以及白细胞计数的降低，与疾病进展相关。Dexpramipexole 药物随机对照研究的事后分析也显示，肌酐的丧失与疾病快速进展相关。在接受 dexpramipexole 治疗的 ALS 患者中，肌酐降低速度减慢。 事后分析 RCTs ，还能够提示可能具有疗效的群体。尽管这些发现，需要被验证；但事后分析能够提供独特的机会，来鉴定大型 RCTs 可能被忽略的潜在生物标志物与反应良好的群组，并且进行临床试验失败原因的分析。在未来设计 RCTs 时，我们应该采用预先设计的数据去鉴定潜在的反应群组，即便整体研究结果为阴性。这些能够正确执行的分析是合理的，并且能够激发 ALS 临床试验研究的新方向。 联合药物治疗 ALS，看似无法避免，因为大多复杂性疾病，均通过联合药物进行治疗。尽管有所谓的药物鸡尾酒疗法，但仍需要开展联合性试验。另外，自从利鲁唑被批准以来，许多药物联合利鲁唑的疗效被广泛研究。并且许多药物已经明确显示，联合治疗具有风险。 扎利罗登，己酮可可碱与米诺环素的联合，能够使患者功能恶化；但利鲁唑与新药 dexpramipexole 的联合，看似对一些患者有效。肿瘤治疗中，通过认真与精心计算药物成分后，得出的多种药物联合的标准治疗方案获得了成功。因此，对于 ALS 来说，认真进行临床前研究，并考虑临床安全注意事项，从而得出的新型联合治疗方案是可行的。 目前所有 ALS 的临床随机试验，仍需纳入更大规模的患者。在过去几年，出现了一些新型设计方法，包括：药物选择设计，允许更多、更好药物联合方案的得出。而为验证 dexpramipexole 的疗效，一项新的设计方案被展开，主要通过对功能与生存率的联合评估。美国与欧洲组织，有时对药物终点事件的选择不一，因此使用功能与生存率的联合评估，有助于解决这种差异。 其它创新性 ALS 试验，包括：通过连续性设计评估已检测药物的生存收益，使用历史对照的开放标签研究等。这些新型方法，有助于降低 II 期临床试验早期所需的患者数目，而后者可以降低试验的花费。节省下的成本，可以用于资助更多研究，从而开展针对新型药物或药物靶点与疾病机制的 II 期研究。 一些 ALS 随机对照性研究的结果显示，需要采用更多的 II 期试验来探究不同试验设计的潜在效果；伴或不伴利鲁唑药物的联合、在进展到 III 期研究开始之前。纵观 FDA 与 EMA 认可药物的过程，高度创新性设计允许用于罕见疾病的研究，如 ALS。我们希望 ALS 领域，能够出现更多的创新性设计。最后，一项计划召开的国际会议，有望探讨循证方法，进一步推动更为简易的 ALS 临床试验指南的问世。 五．其它围绕 ALS 治疗的问题： 锂治疗历史与尚未认可干细胞治疗的应用，提醒我们 ALS 治疗上存在的难题。一些患者穿越上千公里，花费高额金钱来获取未认可的希望性疗法，另外有些患者积极寻求互联网上推荐的治疗方法。这些患者降低了 RCTs 的参与率，主要因为研究包括安慰剂对照组。在 ALS 网站上，医生经常发布相关信息，而患者通过对这些信息的搜索，保护自已远离未经证实的治疗。 而我们需要继续向公众强调， ALS 随机对照试验的重要性。 六．ALS 对症治疗的 RCTs： 1999 以及 2009 年，美国神经病学会 ALS 治疗指南，强烈支持对症治疗。在缺少高度有效疾病修饰治疗的前提下，鉴定能够缓解特异症状或改善 ALS 的特定功能的药物，是一个现实的目标，同时也是改善患者生活质量的根本。临床对症治疗试验的设计与实施，更加容易，因为相比于 ALS 疾病修饰疗法，对症治疗性研究需要的患者数量相对较少，研究持续时间较短，花费也更低。 但是，对照性，非随机性的临床试验规模较小，一般只能提供 II 级证据。例如，根据 AAN ALS 治疗指南，一项针对无创通气的非随机性的对照研究，提供的证据等级为 II 级。当一种治疗已被广泛接受为标准护理方法时，RCTs 将难以实施。因此，当发现新的对症治疗方法后，应尽快开展 RCTs。 另外，为确保研究的有效执行，并且得到准确、可用的结果，对症治疗的 RCTs，需要在设计与方法学上进行额外的改善。两项检测右美沙芬与奎尼丁复合物能否改善 ALS 假性症状的 RCTs，得到 FDA 批准；并且证实，对症治疗性 RCTs 能够得到阳性结果、药物能够获得批准。 另一项针对 tirasemtiv 药物（通过增加对钙的敏感性而改善肌力）的大型随机对照研究，显示药物在慢肺活量上具有收益，但与实质性副作用相关；因此该药物需要通过进一步研究。 在出现有效延缓或逆转 ALS 的疾病修饰疗法之前，仍有漫长的等待时间。与此同时，我们倡导开展对症治疗性药物的 RCTs，尤其是能够缓解患者痛苦，改善生活质量的药物。值得注意的是，有许多非药物性对症治疗方法，例如，无创性通气、呼吸机预防治疗以及肠内营养支持治疗。 结论： 研发 ALS 治疗方法至关重要，因为大多相关 RCTs 报道有阴性结果，并且除利鲁唑外，没有有效的疾病修饰性药物。对所有 RCTs 进行严格分析（尤其过去 10 年间），显示存在有导致这些阴性结果的潜在原因。以这些潜在原因为基础，我们提供了未来研究中的注意事项与建议。 例如，需要 ALS 利益相关者的共同合作：科学家、临床试验员、其他学科专家（如临床药理学）。另外，是时候建立一种服务于未来 ALS 临床研究的现代化循证指南。我们相信，这些信息有利于推动 ALS 治疗进展。所有研究者应该做好准备，采用最有效的方法与试验设计，验证新型药物。 （最后附上未来随机对照试验（RCTs）应该注意的事项：） 1．探索 ALS 的病因与发病机制的大型研究： a）调查人类临床前研究模型发现的药物靶点； b）科学家需要鉴定药物靶点； 2. 临床前动物研究： a）遵循 2010 年发布的指南； b）理想情况下，结合人类 RCT 方法； c）通过独立实验室，对研究进行确认与验证； d）注意调查候选药物的单独作用，及与利鲁唑的联合作用； e）真正从基础研究过度到临床研究，反之亦然； f）通过循证分析以及科学家组成的监督团队，评估临床研究的合理性； g）开发新 ALS 研究模型 3. 纳入其它学科的 RCTs： a）临床药理学； b）将临床药理学融入动物研究中； c）结合生物标志物的研究（如肌酐） 4. 改善 RCTs 设计与方法学： a）对受试者进行遗传筛查测试； b）考虑持续时间更长的研究； c）鼓励新型 II 期研究的发展与应用； d）在重要研究开展前，认真分析 II 期研究； e）考虑通过预先设计的事后分析，发现潜在反应群体，并探究失败原因； f）开展针对疾病自然史与表型变异的研究； 5. 考虑更多关于药物与非药物对症治疗的临床随机试验： 6. 考虑开展相关会议，参会人员涵盖国际临床研究者、各学科专家、调节机构、资助机构、制药公司以及患者权益团体： a）讨论未来 ALS 的随机对照性研究； |
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