Bioequivalence에서 Sample Size 측정 방법

[김병주]

ㅎㅎㅎ 최근에 피험자수 관련글을 올리신 분이 있어... 제가 알고 있는 사항을 한번 정리해 보았습니다.

혹시 읽어 보시고 보완이 필요한 사항이나, 잘못 된 사항이 있으시면 지적해 주시고요...

저도 통계 공부를 하고 있지만, 전문적인 용어에는 많이 약해서

암튼 보시고 혹시 의견 주실분 있으시면 부탁 드립니다.

(^^)(__)/

Bioequivalence에서 Sample size 산출 방법

최근에 Esomeprazole 제품에 대해서 많은 회사들이 검토하시는것 같던데.
(저희 회사도 검토하고 있는것 같구요. 다른 담당자 분께서 하시는데...)

자료 좀 보다가 생각나서 몇자 적습니다.
대부분 개발부에서 BE-study Protocol design에 대해서는 CRO에 일임하여
Protocol을 검토 후 처리하시는것 같은데, Protocol 중 피험자수 산출 방법에 대해서는
명확히 알고 계시는 분이 많지 않으신것 같아 간단하게 설명드리고자 합니다.

우선 제품 계획서를 검토하고자 한다면 그와 유사한 Reference를 찾으셔야겠죠.
(자료는 많으면 많을수록 좋습니다만.)
구글을 통해 제가 우선 찾은 한가지 논문으로 예를 들도록 하겠습니다.

Bioequivalence Eval‎‍uation of Two Esomeprazole 20 mg Capsule
Formulations in Healthy Male Bangladeshi Volunteers.
Islam et al. J Bioequiv Availab 2011, 3:6

뭐 여러가지 논문들이 있지만 우선 위에 명시한 논문에서 필요한 수치를 찾아야 합니다.
Sample Size를 산출하기 위해서는 point estimate 수치와 Intra-CV 수치가 필요합니다.

그럼 여기서 PE 수치와 Intra-CV 수치가 무엇이냐?
대부분 개발부에 계신 분들이시라면 보유하고 계신 BE 결과보고서가 있으실텐데...
PE 수치는 Test / Reference ratio 입니다. 시험약과 대조약의 평균비로써
좀더 자세하게 설명드리면 시험약과 대조약의 기하평균 비입니다.

Intra-CV 수치는 무엇인가? 간혹 국내에서 Protocol 보다 보면.
분석에서 사용되는 Inter-day CV나 Intra-day CV 수치를 가지고 사용하시는 곳도 있던데.
Intra-CV는 Within(Intra) subject cofficient variation이라고 하여
ISCV 또는 WSCV라고 합니다. 이 수치는 간단히 말씀드리면 피험자내의 변동수치 입니다.

또 어떤분들은 간혹 이 약물은 피험자간 편차가 커서 피험자수를 많이 해야 됩니다. 라고 말씀하시는 분들이
계신데 그것은 틀린 말입니다.

생동성시험은 피험자간의 편차를 비교하는것이 아니라. 피험자 내에서 시험약과 대조약의 편차를
비교하는 시험입니다.

좀더 쉽게 말씀드리자면

A, B 피험자가 있는데 동일하게 두 피험자 모두 1기에 대조약 투여 2기에 시험약을 투여 하였다고
가정하여 아래와 같은 수치가 나왔다면,

1A(ref) : 10, 1B(Ref) : 50
2A(test) : 20, 2B(test) : 75

1A vs 1B 또는 2A vs 2B에 비교는 피험자간의 편차비교입니다.
1A vs 2A 또는 1B vs 2B에 비교는 피험자내의 편차비교입니다.

혼동 하시면 안됩니다. BE시험에서 사용되는 수치는 피험자내의 편차입니다.(변동성입니다.)

서론이 너무 길었는데, 그럼 위의 첨부된 논문에서 PE와 ISCV를 찾아보겠습니다.

이 논문에서는 친절하게도  PE를 표시해 주었네요.
142P Statistical analysis 좌측하단 table 4에 각 수치들을 확인 할 수 있습니다.
Cmax : 92.56
AUC(0-12) : 102.51
AUC(inf) : 101.92

자 그럼 다음으로 ISCV 수치를 찾아야 하는데, 여기서 간혹 142P Table 1. CV(%)를 가지고
혼용 하시는 분들이 있는데, 정확하게 말씀드리면 142P Table 1. CV(%)는 ISCV가 아닙니다.
Table 1. CV(%)는 피험자내 변동성이 아닌 총피험자의 변동성입니다.
총 피험자의 변동성은 = 피험자내 변동성 + 피험자간 변동성 + 미지의 변동성 이와 같이 구성되어 있는데,
암튼 CV라는 단어만 나오면 무작위 적으로 사용하시는 분들도 있던데 그건 아닙니다.

암튼 Table 1. CV(%)는 우리가 필요로 하는 수치가 아닙니다. 간혹 명시해 주는 Ref. 도 있지만 거이 없습니다.
자 그럼 이 Ref에서 ISCV는 어떻게 구하느냐... 90%신뢰구간(통상 0.8~1.25)수치와 PE 수치 그리고 Ref에 기재된
피험자 수를 가지고 구할수 있습니다.

우선 이글에서는 굳이 구하는 계산방식까지는 상세히 설명하지는 않겠습니다.(필요하신 분은 메일 주세요~)
구글에서 FARTSSIE17 이라는 엑셀 쉐어웨이 프로그램을 받으셔서 (엑셀파일입니다.)

Bioequivalence, Cross-over 시트에서 ISV from Published point estimate and CI 아이콘을 클릭하셔서
해당 수치를 입력하시면 됩니다. 순서대로 PE --> lower limit(하한치) --> upper limit(상한치) --> 90% --> 피험자수

이 논문에서 보면

Cmax
PE : 92.56
Lower limit : 85.73
upper limit : 99.93
sample size : 24

위의 수치를 대입해 보면 ISCV는 15.55% 값이 나옵니다.

AUC(0-12)
PE : 102.51
Lower limit : 88.10
upper limit : 119.27
sample size : 24

위의 수치를 대입해 보면 ISCV는 31.28% 값이 나옵니다.

자 그럼 서두에서 설명한 필요로 하는 수치 PE와 ISCV 수치를 모두 구비 하였습니다.

그럼 논문에 Sample size표 또는 FARTSSIE17의 프로그램을 통해 대입하면 수치가 산출 됩니다.

Required Sample size 수치가 43명이 나왔습니다. 여기에 Drop out rate(10%) 정도 고려하면

약 48명 정도의 피험자수가 산출됩니다.

통상 위에 서술 드린 방식에 따라서 생동계획서의 피험자수를 산출하는 것이 일반적인 방법입니다.
여기서 추가적인 방법을 말씀드리면, 설명을 위해 한가지 Reference를 가지고 설명을 드렸지만,

보통 저는 3~5개 정도의 논문을 찾아서 그 논문들을 평균을 낸 ISCV 수치를 가지고
Sample size를 계산합니다.

뭐 제가 쓰는 방법이 100% 왕도다 라는것은 아니구요. 아무래도 평균이 가장 대표성이 있는 수치가 아닐까 하여
저는 이렇게 산출합니다.

다른 분들께서도, 위에 ISCV 산출하시는 방법만 알게 되시면, 여러가지 방법으로 사용하실수 있을 것 같습니다.

그럼 여기까지 읽어보시고 더 궁금하신 사항이 있으시면 메일 주시면 친절히 답변 드리겠습니다.
(제가 알고 있는 범위 내에서는요)

[안재형]

자세히도 썼네요^^ 그런데 여기 regular회원중 생동분석 하는 분은 김병주님이 유일한 것 같은데요^^

[김병주]

ㅋㅋㅋ 그럴꺼 같기는 합니다. 근데... 저도 요즘 생동은 안해요 ^_^;;; 멘날 규정에 파묻혀 있답니다. ㅠㅠ

[msyoo]

안녕하세요. 혹시 biosimilar 관련하여 간단한 질문을 좀 드리고 싶은데 가능할까요?
메일주소를 알려주시면 질문드리고 싶습니다.
감사합니다.

[김병주]

bjkim97@naver.com 입니다. 근데 저도 바시쪽은 거의 문외한 인데 ㅠㅠ

[msyoo]

감사합니다. 메일 드리겠습니다 :-)

[동일닉네임]

저에게 필요한 글을 이제서야 보게되었습니다. 감사합니다 ^^