综述：胶质瘤药物开发受益于新兴的0期和治疗机会窗试验模式

本综述系统探讨了0期和治疗机会窗（Window-of-Opportunity）试验在加速胶质母细胞瘤（GBM）等难治性胶质瘤新药研发中的应用价值。文章强调该模式通过药代动力学（PK）和药效动力学（PD）分析，能在早期有效剔除无效疗法，优化临床试验质量，并指出其在样本获取、生物标志物鉴定及统计设计方面仍面临挑战。

　　

胶质瘤药物开发受益于新兴的0期和治疗机会窗试验模式

胶质瘤是最常见的中枢神经系统（CNS）原发性肿瘤，其中胶质母细胞瘤（GBM）是最致命的类型。尽管采用标准激进疗法，患者总体生存（OS）仍不理想。过去二十年中，基础及临床前研究向美国食品药品监督管理局（FDA）批准疗法的转化有限且充满挑战。

药代动力学和药效动力学为早期临床试验铺平道路

GBM在颅内进化发展，由于血脑屏障（BBB）的存在，阻碍了大多数系统给药制剂进入中枢神经系统 compartment。BBB是由内皮细胞和胶质细胞组成的复杂网络，阻挡多数药物进入CNS。在神经肿瘤学试验中，中枢神经系统穿透不足常是失败主因。评估新疗法的PK和PD特性是创新疗法开发的基石。对于非CNS癌症，血液PK通常能可靠指示靶部位药物暴露，而血液和/或肿瘤组织中的PD标志物可确认预期的代谢或生物学效应。然而，在CNS癌症中，PK值常缺乏作为大脑暴露指标的实质意义，因为多数系统给药治疗剂进入大脑有限。

治疗机会窗试验的概述特点

治疗机会窗试验有几项原则。首先是治疗持续时间短，仅限于几天到几周，以避免延误根治性治疗。此外，研究需考虑化合物的PK和作用机制以确定最终持续时间。在PK阶段，研究化合物应给药足够长时间以达到稳态，以产生有意义的结果。如果血药浓度适当，磷酸化蛋白质的调节通常在给药后短期内实现。然而，为更好评估分子谱（如基因/蛋白质表达或个体免疫反应），可能需要更长的持续时间。治疗机会窗试验的设计时机通常在诊断和标准治疗之间的准备阶段。因此，此间隔可用于分期程序、必要体格检查以及化疗、放疗或免疫治疗的规划。尽管临床诊断和标准治疗之间的间隔尚未精确定义，但四周内的时间框架更可取。

其次是主要终点应为分子或功能成像参数，作为影响OS和无进展生存（PFS）的治疗效果替代标志物。二元终点的截断值应足够精确以区分应答者和无应答者，并与临床结果紧密相关。而连续终点如Ki-67也适用于特定探索性分析，但注意Ki-67不能普遍作为所有化合物和癌症的替代标志物。其他分子终点，如靶向激酶受体磷酸化的降低或特定细胞周期调节因子的调节，在研究化合物时也可能成为有前景的替代标志物候选，但仍需标准化、验证和中心分析。当主要终点基于比较治疗前后活检时，配对活检应在相同条件和程序下进行，以减少肿瘤异质性和程序引起修改的影响。病理反应结合手术标本中存活残留肿瘤细胞的量化，可能与长期结果相关，并可能作为有效终点。实体瘤反应评估标准（RECIST）已广泛用于实体瘤临床试验；然而，由于治疗持续时间短，解剖成像终点不切实际。功能成像模式，如2-[氟-18]-氟-2-脱氧-D-葡萄糖正电子发射断层扫描（¹⁸F-FDG-PET），也作为主要终点以识别早期代谢变化。同样，建议根据早期停止规则预定义安全终点，特别强调由独立委员会评估的手术安全性。此外，研究化合物的毒性特征、最大耐受剂量（MTD）和推荐剂量应在开始窗口研究前彻底表征。

此外，它们应纳入包含分子分析的终点，如免疫组织化学（IHC）、染色、DNA/RNA研究、基因表达谱或功能成像技术。此外，分子分析和质量控制的认证，以及成像和标准治疗程序的中心化审查不可或缺。功能成像测量严重依赖成像标准化水平。因此，应事先建立成像指南以确保标准化采集。此外，提出的标准治疗必须明确定义并接受严格质量控制措施。

0期临床试验的概述特点

0期研究被认为是靶向治疗开发的关键，特别是当治疗效果取决于药物成功递送到组织靶点并引发PD反应时。因此，无法调节组织靶点和引发PD反应的疗法通过0期研究被迅速淘汰。在神经肿瘤学中，“0期”和“治疗机会窗”试验都涉及短期给予潜在药物，并在手术前后收集样本以评估PD效应。尽管有共同点，但也存在区别。传统0期试验包括非治疗性微剂量，而治疗机会窗试验涉及治疗剂量，尽管持续时间短。治疗机会窗中使用治疗剂量旨在确保足够的药物渗透，促进药物PD效应的成功评估。在神经肿瘤学中，0期试验可采用治疗机会窗试验方法，通过处方更高剂量水平以确保BBB渗透。通常，MTD使用短时间以减轻潜在毒性。由于设计上相当相似，0期和治疗机会窗试验有时可互换使用。

总体而言，0期试验需要纳入有限队列，暴露于单一方案的低、无毒药物剂量短时间（通常少于7天）。0期试验的主要目的是审查特别感兴趣的药物的PK和PD特性；通常，这些试验没有治疗意图。相似但不同的是，治疗机会窗试验评估PK和PD特性，同时研究推测有助于治疗效果的剂量和时间表。从0期到治疗机会窗研究的转变是合理的；当0期阶段或微剂量研究中的药物显示前景时，治疗可进展到涉及更高治疗剂量的后续阶段。

0期和治疗机会窗试验中的样本获取

关键程序阶段涉及在开始治疗前获取肿瘤样本，作为生物控制机制以全面理解肿瘤景观的复杂性。尽管这些基于组织的研究存在挑战，一方面，样本并非按照当代神经外科实践统一获取于治疗干预前。另一方面，用于描述治疗机会窗试验的术语缺乏统一性，从而导致技术差异。此外，虽然从复发疾病获取肿瘤组织表面简单，但样本获取与后续基因毒性治疗之间的持续时间长达数周，甚至数月。显然，在此期间肿瘤免疫谱、TME、细胞状态和反应敏感性发生重大变化。有鉴于此，建议并扩大干预前的活检。立体定向针吸活检（SNBs）是常规临床实践，治疗“窗口”与后续收集样本之间的间隔可作为门诊程序进行。

活检和替代组织始终在给予非治疗剂量的研究药物前作为基线获取。随后，也可获取治疗后血液样本用于PK分析。在正式切除和治疗后，仍有可行机会通过SNB获取CNS肿瘤样本，从而促进PK评估。对于GBM患者，采样组织表现出显著多样性。例如，可获取脑脊液（CSF）样本作为替代组织以评估BBB渗透。在开颅手术期间，建议从BBB可渗透的对比增强肿瘤获取样本，代表胶质瘤中最活跃的肿瘤区域，以及从更弥漫和BBB完整的非增强肿瘤获取样本，以捕捉瘤内TME和BBB渗透的异质性。

如果活检和切除之间的时间窗口非常窄，可能没有足够时间彻底研究药剂的生物活性。在治疗机会窗试验中，预处理活检可保留给身体功能良好且肿瘤小于50毫升的患者。肿瘤的中位倍增时间通常为21-22天。因此，计划切除通常在活检和药物给予后的3-4周内进行。肿瘤生长的中位评估可能不足以反映所有患者的特征，特别是那些易发生快速肿瘤生长的患者。在这种情况下，需要伴有诊断成像和细胞增殖标记物的及时手术。尽管活检有助于治疗前和切除前样本获取，但鉴于胶质瘤明显的瘤内异质性，活检组织应足够大以实现组织学特征的准确检测并具有代表性。此外，建议比较活检和切除样本的相似区域，以减少治疗引起的组织学变化源于瘤内异质性的可能性。

0期/治疗机会窗试验中的分子分析

在前部分中提到，预定义分子分析应视为治疗机会窗研究所需分子结果的关键组成部分，此处将提供更多细节。选择最佳分析时，一项应纳入所有研究的基本分析是组织中药水平的简单评估。实际上，治疗机会窗试验的主要目标之一是评估药物在肿瘤中的治疗浓度，该药物以计划用于后期试验的剂量和时间表给药。此外，分子分析可以确定药物是否与其靶点相互作用，特别是当靶点已知且评估靶点接合的分析可用时。值得注意的是，临床前实验室测试中使用的许多分子分析可用于治疗机会窗试验。这些包括IHC、蛋白质印迹（WB）、原位杂交、飞行时间细胞计数（CyTOF）和单细胞RNA测序（scRNA-seq）。新药的临床前动物研究可建立靶点接合分析，并可能将这些发现转化为临床标本。除了通过动物生存增强验证疗效外，临床前研究的另一个关键应用是将分析谱扩展到临床标本。

此外，这些分子事件的异质性需要仔细考虑对照组织以比较分子结果。虽然一些分子结果可能不需要对照组织，但大多数分子靶点的基线水平在肿瘤间表现出显著变异性。理想情况下，比较未处理与处理组织是可取的。然而，如上所述，在脑肿瘤患者中获取未处理组织具有挑战性，因为它需要在治疗前后进行活检。许多创新方法已被开发用于获取分子分析组织，其中几种已在窗口研究中探索。

脑肿瘤的围手术期试验

对于大多数脑肿瘤患者，诊断性肿瘤活检和安全最大肿瘤切除通常在同一神经外科手术中进行，为PD评估提供了有限的机会窗。然而，许多患者经历肿瘤复发并接受第二次手术，因为复发性脑肿瘤通常缺乏有效的二线治疗。因此，研究性药剂的围手术期试验通常在复发程序中进行。这为参与研究提供了关键机会，并能够评估疗效替代指标如OS和PFS。如前所述，神经肿瘤学的围手术期试验已进展到手术治疗前的随机设置。随机化的主要优势是两组患者具有相同的纳入和排除标准，确保手术前基线特征可比。当分析不同治疗组之间的基于组织比较时，随机化使结果具有更高置信度，无论样本量如何。实际上，许多研究性治疗需要组合以靶向免疫抑制性TME或将活化T细胞浸润到肿瘤中。利用新辅助临床试验平台方法可以加速评估，共享对照组，并协调纳入和排除标准以及基于组织的评估。除了开发和验证PD分析的考虑外，适当的围手术期试验可以有效地消除未能渗透到肿瘤或接合其靶点的无效药物。因此，围手术期试验通过仔细记录靶点接合以及其他分子和细胞效应，增强了开发新药剂的热情。

药物选择和药效动力学

并非所有研究中的药物都适合0期试验，也并非所有0期试验都是首次人体研究。选择用于0期试验的候选药物应符合以下标准：（1）药物作用机制存在未知方面；（2）PD考虑对药物成功开发至关重要；（3）临床前研究表明药物靶点与抗肿瘤效应相关；（4）研究药物具有宽治疗窗口；（5）预计在无毒剂量和短暴露时间（通常不超过7天）内调节药物靶点；（6）靶点调节可能在小样本患者（通常不超过15名患者）中检测到。选择用于0期研究的“有前景”药剂应在提议药剂的特定背景下评估。当满足以下标准时，可为单药进行0期试验：（1）通过暴露前后获得的活检评估药物疗效；（2）在肿瘤、血液或其他替代组织中获取与药物效应相关的生物标志物；（3）根据患者数量确定非常安全但可能有效的起始剂量。在组合治疗策略的情况下，研究者通常整合两种靶向药物、一种靶向药物与常规细胞毒剂，或一种靶向药物与新型免疫治疗。此外，0期研究可有助于确定单药或联合治疗的相对时间表和顺序。有趣的是，“有前景”药剂可以多种方式定义，但它们通常共享共同特征：（1）属于首创分子；（2）在脑肿瘤中具有先前未探索的机制；（3）在脑肿瘤以外的疾病中显示已验证效应；（4）理论上，具有非常适合联合药物治疗的机制或毒性特征。药物选择过程伴随着识别合适的基于生物标志物的PD分析以评估药物效应。

获取药物暴露前的肿瘤样本对CNS肿瘤尤其具有挑战性， due to increased risks, costs, time consumption, and the absence of surrogate tissues corresponding to brain tumors. 在此类0期试验中，基线比较样本通常设置为先前的药物暴露样本。因此，为脑肿瘤患者获取计划活检 before drug exposure 的0期研究有限。虽然这些限制在脑肿瘤患者的0期试验中可能不可避免，但建议通过初步评估来自初始诊断和复发的匹配样本参考人群中的PD终点来优化研究设计。只有显示稳定表达和功能谱的生物标志物应选为PD终点。

0期/治疗机会窗试验需要更多生物统计学考虑

0期试验通常涉及有限样本量，对纳入PD响应的标准估计构成挑战。在0期试验的初步引入中，Kummar等人提出了初步统计指南，随后Murgo等人精炼了统计设计，提供计算以确保PD响应标准以及分析方法。Rubinstein等人后来通过为不同PD响应率生成新的研究设计估计，引入Simon最优和Minimax设计，为该领域做出贡献。然而，胶质瘤的0期试验可视为探索性分析，因此，缺乏确定样本量的先验功率分析。低样本量的理由在于其可行性。响应标准可基于先前的临床前或临床数据建立，或通过简单评估与存档组织相比是否存在相对变化（例如，一倍差异）而不预定义阈值。尽管如此，0期研究在GBM中的相对近期发展可能有利于探索和实施新的统计创新。

当前可用的胶质瘤0期/治疗机会窗试验

根据神经肿瘤学反应评估（RANO）工作组的全面审查，作者初步识别了22篇与GBM患者PD/PK分析相关的出版物。值得注意的是，并非所有出版物都符合0期或早期1期治疗机会窗试验的标准。一个很好的例子是一项随机围手术期1期、治疗机会窗试验（NCT03343197），涉及49名异柠檬酸脱氢酶突变（IDHmut）低级胶质瘤患者。研究药物vorasidenib和ivosidenib作为试验药剂施用，以研究剂量特异性PD和IDH相关代谢途径。患者有28（+7）天的治疗窗口，在手术前接受干预，术后治疗也允许直至疾病进展或不可接受毒性。切除肿瘤中2-羟基谷氨酸（2HG）的浓度是试验的主要终点。研究者发现2HG在IDH抑制剂组相比对照组显著降低，vorasidenib 50 mg q.d水平为92.6%，ivosidenib 500 mg q.d水平为91.1%。Vor