备注 1:默认情况下,回填在剂量递增完成后终止。如果选项“剂量递增结束后结束回填”未选中,BF-BOIN将继续回填患者,直到剂量治疗的患者数量达到ncap。后者通常也称为剂量扩展。
备注2:BF-BOIN设计具有剂量递增加速滴定的选项。如果在“进行加速滴定”下选择“是”,则在根据预先指定的队列大小 k 治疗患者之前,将进行加速滴定,例如,k = 3,如下所示。以预先指定的起始剂量(例如,最低剂量)治疗第一位患者,并以每剂量一名患者的方式增加剂量:
• [ 如果将滴定量上限限制到剂量水平:是最高剂量水平(默认)]:
直到观察到以下任何事件:(i) DLT 的第一次,(ii)第二次中度(2 级)毒性,或(iii)达到最高剂量水平。然后,以当前剂量水平治疗 k − 1 名额外患者。此后,在剂量递增中,患者以 k 大小的队列进行治疗。
• [ 如果 Cap 滴定至剂量水平:低于最高剂量水平]:
直到观察到以下任一事件:(i) DLT 的第一次,或(ii)中度(2 级)毒性的第二次。然后,以当前剂量水平治疗 k − 1 名额外患者。此后,患者以 k 大小的队列进行治疗。在滴定达到滴定剂量水平上限而未观察到(i)或(ii)的情况下,患者从下一个更高的剂量水平开始以大小为k的队列进行治疗。
当剂量水平较大(例如,>6)且低剂量水平被认为是安全的时,此选项很有用。它加速了剂量递增并减小了样品大小。权衡是,如果低剂量水平的真实毒性概率相对较高,则使用加速滴定会略微增加患者过量用药的机会。在加速滴定过程中,BF-BOIN不会回填患者。
备注3:BF-BOIN设计有一个选项,可以在当前剂量的治疗患者人数为3时修改决策规则(仅在目标DLT率为0.25时可用且合适)。如下图所示,如果在“在观察 3 名 DLT 中的1 名 DLT 时将决定从降级修改为停留”,BF-BOIN 如果0/3 DLT 时增加剂量,如果 1/3 DLT,则保持当前剂量,如果≥ 2/3 DLT,则降低剂量。有了这个选项,得到的BF-BOIN设计更符合剂量递增的常规规则,但仍然有利因为它(1)当治疗的患者人数当前剂量不是3或6时,它提供了连贯的决策规则;(2)允许在MTD治疗6名以上患者,以获得对其毒性特征的更好估计;(3)由于在试验结束时使用所有数据来估计和选择 MTD,因此在试验结束时识别 MTD 的准确性更高。
备注4:BF-BOIN设计有一个内置的停止规则:如果低剂量因毒性而被消除,则停止试验。在这种情况下,不应选择任何剂量作为MTD。消除剂量的规则在“过量控制”面板中指定(下图)。对于某些应用,当最低剂量可能毒性过大时,研究人员可能更喜欢更严格的停药规则,以获得额外的安全性。如下图所示,选中“勾选框以实施更严格的安全停止规则”将施加以下更强的停止规则:
如果(1)以最低剂量>3治疗的患者数量,并且(2)Pr(p1>φ)>PE − δ,其中p1是最低剂量(即剂量水平1)的真实毒性率,从截止概率中减去δ,一个小的正偏移(在0和0.1之间)
该规则规定,如果最低剂量超过某个安全阈值,我们停止试验以确保安全。值越大,δ越大,停止规则就越严格。默认值δ=0.05通常效果很好,但用户可以校准δ值以获得所需的操作特性。在实践中,δ很少大于 0.1。请注意,作为权衡,当最低剂量实际上是真正的MTD时,更严格的停止规则将降低MTD选择百分比。
备注5:BF-BOIN设计为用户提供了一个施加条件的选项:
所选MTD的毒性概率的等渗估计值应小于降级边界.如所示在下图,检查“检查到确保p̂MTD<降级边界,其中p̂MTD是等渗估计的DLT概率的剂量选择为的MTD”触发的选项。
b)点击“Trail setting”选项卡底部的“Get Decision Table”按钮,生成剂量递增和降级的设计流程图和决策表。请参阅决策表和BF-BOIN 规则进行剂量递增和递减。决策表也可用于帮助确定回填剂量。
2.确定剂量分配
a)点击“确定剂量分配”选项卡以确定下一位回填患者的剂量或下一组患者剂量递增的剂量。如果试验处于加速滴定状态,请按照第 1 节备注 2中的规定分配患者。
b)點擊底部的「決定劑量分配」按鈕,根據問題的輸入,生成下一組患者的劑量分配以進行劑量升級或下一組患者的回填。結果的劑量分配顯示在「劑量分配」標籤中。
3.获取设计的操作特性。
a) 选择"输入"或"上传场景文件"方法来输入模拟场景。
如果选择"输入",手动输入每个场景的每个剂量水平的真实毒性概率和真实反应概率。该应用程序默认提供五个随机生成的场景。要添加新场景,请单击"添加场景";要删除现有场景,请单击"删除场景";要保存输入的场景,请单击"保存场景"。
如果选择"上传场景文件",则使用可通过"csv文件模板"下载的模板上传场景。点击"查看已上传的场景"按钮,即可查看已上传的场景。
b)对于"输入"方法,指定所需的模拟次数,然后单击"运行模拟"。
模擬結果會出現在「操作特性」標籤下的輸出面板中。使用者可以複製結果或以不同格式下載結果。
4.生成试验设计方案在完成模拟后,可以在"试验方案"选项卡下下载协议模板。协议模板目前有英文版。我们提供html模板和word模板。根据用户的Word版本,一种格式可能比另一种格式更可取。
5.选择MTD
试验完成后,转到"选择MTD"选项卡,用户将被要求先在"试验设置"下输入试验参数,然后输入试验数据。之后,单击"估计MTD"按钮。下图显示了一个示例,其中显示所选MTD和用于治疗患者的所有剂量的等渗估计值。也可以通过单击"下载MTD报告(PDF)"下载PDF报告。
References:
Zhao Y, Yuan Y, Korn EL and Freidlin B. (2023) Backfilling Patients in Phase I Dose Escalation Trials Using Bayesian Optimal Interval Design (BOIN), Clin Cancer Res. 2023 Dec 1. doi: 10.1158/10780432.CCR-23-2585.
Liu S. and Yuan Y. (2015) Bayesian Optimal Interval Designs for Phase I Clinical Trials, Journal of the Royal Statistical Society: Series C , 64, 507-523.
Yuan Y., Hess K.R., Hilsenbeck S.G. and Gilbert M.R. (2016) Bayesian Optimal Interval Design: A Simple and Well-performing Design for Phase I Oncology Trials, Clinical Cancer Research , 22 ,4291-4301.
Zhou, H., Yuan, Y., & Nie, L. (2018). Accuracy, safety, and reliability of novel phase I trial designs.Clinical Cancer Research, 24(18), 4357-4364.
Zhou, Y., Lin, R., Kuo, Y. W., Lee, J. J., & Yuan, Y. (2021). BOIN Suite: A Software Platform to Design and Implement Novel Early-Phase Clinical Trials. JCO Clinical Cancer Informatics, 5, 91-101.