ROC曲線を用いた2段階II相臨床試験におけるサンプルサイズの決定と治療法のスクリーニング

Sample size determination and treatment screening in two-stage phase II clinical trials via ROC curve.

• Wong-Shian Huang
• Yuan-Chin Ivan Chang

抄録

医薬品関連の研究では、通常、臨床試験という手法を用いて、価値のある治療法を見つけ出し、標準対照療法との有効性を比較することが行われています。臨床試験は、医薬品の有効性や市販後の安全性を確保するために必要不可欠なものであるが、臨床試験の実施には通常、費用と時間がかかる。また、治療効果の低い治療法に患者を割り振ることは、倫理的にもコスト的にも不適切である。そこで、コスト削減と治験期間の短縮のために、中間解析の結果から得られた条件付パワーを用いて、効果の低い治療を次の段階で継続すべきかどうかを評価する2段階のデザインが文献にいくつかある。しかし、デザイン段階での試験の条件付検出力への影響については、文献ではあまり議論されていない。本論文では、受信機操作特性曲線法を用いて最適条件付検出力を計算し、複数の治療法を用いた2段階デザインの質への影響を評価し、最適条件付検出力制約の下で複数の治療法の中から最良の治療法または有望な治療法を選択するための最小期待サンプルサイズを用いた最適デザインを提案する。この論文では、設計パラメータのさまざまな組み合わせについて、最適条件付パワーを条件とした2段階設計の表を提供し、例を用いて我々の手法を説明する。

In pharmaceutical-related research, we usually use clinical trials methods to identify valuable treatments and compare their efficacy with that of a standard control therapy. Although clinical trials are essential for ensuring the efficacy and postmarketing safety of a drug, conducting clinical trials is usually costly and time-consuming. Moreover, to allocate patients to the little therapeutic effect treatments is inappropriate due to the ethical and cost imperative. Hence, there are several 2-stage designs in the literature where, for reducing cost and shortening duration of trials, they use the conditional power obtained from interim analysis results to appraise whether we should continue the lower efficacious treatments in the next stage. However, there is a lack of discussion about the influential impacts on the conditional power of a trial at the design stage in the literature. In this article, we calculate the optimal conditional power via the receiver operating characteristic curve method to assess the impacts on the quality of a 2-stage design with multiple treatments and propose an optimal design using the minimum expected sample size for choosing the best or promising treatment(s) among several treatments under an optimal conditional power constraint. In this paper, we provide tables of the 2-stage design subject to optimal conditional power for various combinations of design parameters and use an example to illustrate our methods.

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