畢玉俠,吳春福,楊靜玉
(沈陽藥科大學(xué)社會藥學(xué)研究中心,沈陽市 110016)
藥品不良反應(yīng)(Adverse drug reaction,ADR)監(jiān)測工作是藥品監(jiān)督管理體系的重要組成部分。如何正確地分析、評價ADR信息并對其潛在風(fēng)險進(jìn)行預(yù)警,是ADR監(jiān)測工作中最核心的技術(shù)環(huán)節(jié)。對國際上一些發(fā)達(dá)國家的ADR信號的評價方法進(jìn)行研究,可給我國的相關(guān)工作帶來有益的借鑒與啟發(fā)。美國在藥品生產(chǎn)、流通方面法規(guī)健全、管理規(guī)范,其對ADR信號的評價也處于世界領(lǐng)先水平,本文擬對美國ADR信號的定量評價方法進(jìn)行簡要分析和討論。
美國的ADR監(jiān)測體系由食品與藥物管理局(FDA)、藥品生產(chǎn)企業(yè)、醫(yī)務(wù)工作者及患者4部分組成。FDA中的藥品評價與研究中心(Center for drug evaluation and research,CDER)負(fù)責(zé)對藥品上市前評價及上市后的再評價,對ADR信號的評價則主要由CDER中的監(jiān)管與流行病學(xué)辦公室(Office of surveillance and epidemiology,OSE)[1]來完成,OSE的職責(zé)就是負(fù)責(zé)藥品風(fēng)險評估以保障公眾安全用藥。
數(shù)據(jù)挖掘[2]是伴隨人工智能和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一門技術(shù),是指從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應(yīng)用數(shù)據(jù)中,提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在而有用的信息和知識的過程。它已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,如疾病的輔助診斷、藥物開發(fā)、醫(yī)院信息系統(tǒng)、生物信息學(xué)等。目前,數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)也逐步運用到ADR信號的提取和發(fā)現(xiàn),其方法已被美國FDA應(yīng)用于ADR信號的定量評價當(dāng)中。
美國FDA的CDER應(yīng)用的數(shù)據(jù)挖掘模型由以下6部分組成:(1)不良事件報告系統(tǒng)(Adverse events report system,AERS):目前,美國有2套ADR報告系統(tǒng),一套為藥品生產(chǎn)企業(yè)強制報告系統(tǒng),該系統(tǒng)的ADR報告數(shù)約占總報告數(shù)的94%;另一套為來自醫(yī)務(wù)工作者及消費者的自發(fā)報告系統(tǒng)(MedWatch),其報告數(shù)約占總報告數(shù)的6%。AERS中包含了從1968年到現(xiàn)在的全部ADR數(shù)據(jù)。(2)數(shù)據(jù)挖掘形成的數(shù)據(jù)庫:該數(shù)據(jù)庫從自發(fā)報告系統(tǒng)提取數(shù)據(jù),形成新的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng),用戶可自行定義信號的統(tǒng)計及歸類方法,并以此方法對ADR信號進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。(3)數(shù)據(jù)挖掘算法:用于數(shù)據(jù)挖掘的統(tǒng)計學(xué)方法。(4)由C++編寫的程序:該程序可提高數(shù)據(jù)提取和計算的效率。(5)交互式圖形顯示計算機程序:將這些程序嵌入統(tǒng)計算法當(dāng)中,以產(chǎn)生可視化圖形工具,幫助識別數(shù)據(jù)模型。(6)日常更新的數(shù)據(jù)庫:對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行不定期的更新,以形成新的ADR信號的分值。
比例失衡法是目前唯一在ADR信號評價中應(yīng)用的數(shù)據(jù)挖掘方法。所謂比例失衡,即測定數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)分布的“不相稱”或“不均衡”。藥物安全數(shù)據(jù)的不相稱測定一般以藥品不良事件報告數(shù)據(jù)庫中某藥物與某事件聯(lián)系在一起被報告的次數(shù)作為依據(jù),調(diào)查數(shù)據(jù)庫中被報告的藥物與事件之間的統(tǒng)計學(xué)聯(lián)系,定量評價既涉及目標(biāo)藥物又涉及目標(biāo)事件的報告的相對頻率。該方法建立在經(jīng)典的四格表的基礎(chǔ)上(見表1),其思路就是估計自發(fā)報告系統(tǒng)中實際出現(xiàn)的與某種藥物有關(guān)的ADR數(shù)量與預(yù)期數(shù)量或者與其它藥物引發(fā)的其他ADR數(shù)量的比值,如果測量的比值非常大,大到一定的程度(“失衡”)時,就認(rèn)為有可能是信號,則可疑藥物和可疑ADR之間很可能存在某種聯(lián)系,而并非是由于機會因素或者數(shù)據(jù)庫“嘈雜背景”所致[3]。
表1 比例失衡法四格表Tab 1 Two by two contingency table for disproportionality
比例失衡測量法中,具體測量比值失衡程度的方法有很多,美國采用的為相對比值比(Relative Rate,RR)法。通過計算數(shù)據(jù)庫中實際報告的某ADR事件的數(shù)量與預(yù)期發(fā)生的ADR事件數(shù)量的比值來推斷可疑藥物和可疑ADR事件之間聯(lián)系的強弱。其計算公式為:E=(A+B)(A+C)/(A+B+C+D);RR=A/E=A(A+B+C+D)/(A+B)(A+C)。
如果RR值>1,則提示可疑藥物和可疑ADR事件之間很可能存在著某種方式的聯(lián)系。但如果數(shù)據(jù)庫中某種藥物的ADR很少,估計的預(yù)期值會很小,這會影響到RR值計算的穩(wěn)定性。因此,美國對該RR法進(jìn)行了改進(jìn),即應(yīng)用多項伽瑪泊松縮減法(Multi-Item Gamma Poisson Shrinker,MGPS)進(jìn)行ADR信號的檢測。該方法假定要估計的RR值服從包含了5個參數(shù)的混合Gamma分布,然后通過觀察到的RR值,得到這5個參數(shù)的極大似然估計,從而確定RR值的先驗分布。然后,通過貝葉斯分析的一般準(zhǔn)則,混合樣本信息和先驗信息,得到RR值的后驗分布,如此重復(fù),進(jìn)一步修訂和提高對參數(shù)RR值的估計。
在MGPS中,通過彈性圖像匹配算法(Empirical Bayes Geometric Mean,EBGM)來反映RR值的大小。RRij=Nij/Eij。其中,i代表藥物,j代表ADR事件,Nij則代表藥物i出現(xiàn)ADR事件j的數(shù)量,Eij代表預(yù)期發(fā)生的ADR事件數(shù)量。
美國FDA通過采用EBGM來計算RR值的大小,并計算95%的可信區(qū)間(EB05,EB95)來評價ADR信號,將RR值>1、EB05≥2作為信號判斷的臨界值。
早在2001年,Robert T等[5]用該方法檢測了超過11萬例兒童的ADR報告,以發(fā)現(xiàn)ADR信號;2004年,DuMouchel W等[6]應(yīng)用該方法探索治療哮喘藥物和過敏性肉芽腫性血管炎之間的聯(lián)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn):服用白三烯受體阻滯藥和過敏性肉芽腫性血管炎存在很強的關(guān)聯(lián)性(EBGM=104.1,95%可信區(qū)間:EB05=95,EB95=113.8)。目前,該方法已被美國用來對ADR信號進(jìn)行定量評價,通過該數(shù)據(jù)挖掘方法的運用,便于ADR信號的早期發(fā)現(xiàn),并提升ADR信息的風(fēng)險預(yù)警能力。
ADR信號評價是藥品上市后再評價的最重要內(nèi)容,是正確、全面認(rèn)識藥品安全性的重要手段。目前,雖然我國的ADR報告數(shù)量逐年遞增,但對ADR的評價仍以個案評價為主,缺少對ADR報告科學(xué)、深入的總體分析與評價。文獻(xiàn)中,關(guān)于ADR的分析評價性文章,往往僅是對ADR病案信息進(jìn)行簡單的歸類,如計算各類臨床表現(xiàn)的構(gòu)成比和各年齡段、性別構(gòu)成比等,缺少能夠深入揭示ADR發(fā)生規(guī)律的有價值的知識發(fā)現(xiàn)。因此,我國可借鑒美國CDER對ADR信號的定量評價方法,運用各種數(shù)據(jù)分析手段,建立高質(zhì)量的藥品ADR評價數(shù)據(jù)庫;同時,注重藥物流行病學(xué)及醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)在ADR評價中的應(yīng)用,將藥品ADR評價方法由定性評價逐步向定量評價轉(zhuǎn)變。
[1]Frost K.CDER’s Office of Surveillance and Epidemiology[EB/OL].http://www.fda.gov/cder/audiences/iact/forum/200804_frost.pdf.2009-05-14.
[2]葉小飛,王海南,陳 文,等.數(shù)據(jù)挖掘在藥物警戒中的應(yīng)用[J].中國藥物警戒,2008,5(1):36.
[3]陳 延,郭劍非,江冬明,等.數(shù)據(jù)庫挖掘和藥物不良反應(yīng)信號的探索與分析(下)[J].藥物流行病學(xué)雜志,2006,15(2):104.
[4]Fram DM,Almenoff JS,DuMouchel W.Empirical Bayesian Data Mining for Discovering Patterns in Post-marketing Drug Safety[M].proceedings of the ninth ACM SOGKDD international conference on knowledge discovery and date mining,359~368,2003.August 24~27,2003,Washington,DC.
[5]Robert T,Szarfmana A.Some US Food and Drug Administration perspectives on data mining for pediatric safety assessment[J].Current Therapeutic Research,2001,62(9):650.
[6]DuMouchel W,Smith ET,Beasley R,et al.Association of asthma therapy and churg-strauss syndrome:an analysis of post-marketing surveillance data[J].Clinical Therapeutics,2004,26(7):1092.