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公共卫生里程碑约 19 分钟阅读

MRC 链霉素试验:随机数字怎样走进肺结核病房

The 1948 MRC Streptomycin Trial

随机对照链霉素肺结核布拉德福德·希尔试验设计

1948 年 10 月 30 日,《英国医学杂志》刊出英国医学研究理事会(Medical Research Council, MRC)链霉素肺结核试验委员会的报告。对象不是土壤里怎样长出一种新药,也不是读者可以照着执行的抗结核处方。对象是一套病房装置:哪些年轻人被算作合格病例,随机抽样数字怎样被封进信封,六个月的死亡与胸片由谁来读,以及在药物极度短缺的 1947–1948 年,把一部分人留在当时的标准卧床上,怎样被写成一种公平分配。它也不是 1928 年那只污染培养皿。皿上的抑菌圈见 弗莱明 1928 青霉素皿。皿回答霉落邻近处细菌是否被挡住。信封回答短缺条件下随机分配之后六个月结局是否不同。

试验比较链霉素加卧床与单纯卧床。纳入 107 名急性进展性双侧肺结核的年轻成人:55 人进入链霉素组,52 人进入对照组。六个月时死亡 4 例对 14 例。胸片上“明显改善”为 28 例(51%)对 4 例(8%)。这些数来自委员会 1948 年原文,不是后来回忆录里偶尔写岔的对照死亡数。装置能被公开核对,数字才值得进入教材。

破除误解:1948 年不是随机对照的创世纪,也不是单药治愈宣言

第一个误解,是把这份报告写成随机对照从零诞生的元年。对照比较在医学里早有传统。1747 年詹姆斯·林德在军舰上给坏血病水手做分组对照:有对照、样本量极小,也还没有用随机抽样数字封住分配。1931 年 Amberson 等人用掷硬币,把金制剂沙诺克里辛与蒸馏水对照。MRC 自己在大叶肺炎血清、帕图林感冒等研究里用过按入院顺序交替入组。费希尔把随机化写进农业田间试验;梅奥诊所的 Hinshaw 与 Feldman 在 1944 年已经要求结核化疗评价使用同质病例、盲法读片和某种“机遇手续”。奥斯汀·布拉德福德·希尔 1937 年就在《柳叶刀》连载里讲过:实验者必须事先尽量让处理组与对照组在相关方面相同。1948 年的贡献,是把随机抽样数字、按中心与性别准备的密封信封、以及“先接纳、后开封”写成一份可公开核对的操作,并把它嵌进战后英国的短缺政治。发明神话会把林德、交替入组和费希尔从故事里删掉。

第二个误解,是把它读成现代意义上的双盲安慰剂试验,或读成已经具备今日知情同意的伦理样本。信封解决的是分配隐藏:医生在决定“这个人能不能进试验”时,不知道下一张卡片写的是链霉素还是对照。交替入组做不到这一点,因为下一个该轮到药的人可以被猜到,入组决定就可能被病情印象或人情改写。胸片由不知分组的独立专家对照入院片与随访片来分级;痰菌检查同样对分组保持盲态。这些是观察者偏倚的闸门。闸门不等于给所有人注射外观相同的空白针剂,也不等于受试者签署可理解的同意书。试验在约十五个月里对外保密。对照组病人不知道自己是对照,只知道自己比平时更快住进了短缺的病床,并接受当时的标准卧床。纽伦堡法典在 1947 年已经写下自愿同意,但它并没有自动写进 1948 年英国结核病房的日常流程。把短缺公平写成已经完成的现代研究伦理,会把后来的同意、审查与退出权从历史里提前报销。

第三个误解,是把六个月死亡率下降写成“肺结核已被单药治好”,或写成联合化疗已经在这份报告里完成。链霉素组仍有人死亡,仍有人胸片恶化。耐药在治疗组里出现,尤其在疗程后段。公开报告的主比较停在六个月。更长随访里,两组差距会收窄——这正是单药压力下细菌被筛选的临床面,而不是读片委员会看走了眼。对氨基水杨酸(PAS)与链霉素联用、以及再往后的异烟肼,属于后续 MRC 试验与 1950 年代的化疗史。把 1948 年写成已经开出的治愈处方,会把耐药从对象里偷走,也会把后来必须另做的联合方案试验,误记成这一封信封里已经装好的结论。

装置:资格、信封、终点与读片

委员会主席是布罗姆普顿医院的杰弗里·马歇尔。秘书是后来主持 MRC 结核研究的菲利普·达西·哈特。现场协调是马克·丹尼尔斯。希尔是十五名委员之一,负责按每个中心、每个性别抽出随机抽样数字,并把结果封进只印医院名与编号的信封。入组决定在中央办公室作出:地方医师先把候选病例送到协调中心,专家组按预先写明的资格接纳或拒绝;接纳之后、入住链霉素中心之前,才打开对应信封。卡片告诉中心医师此人是 S 还是 C。先接纳、后开封,是整套装置的铰链。铰链一松,随机抽样数字只是一张可以被改写的彩票。

资格被收得很窄,为的是让两组从一开始就在同一类病上相比。纳入的是 15–30 岁、急性进展、据信新近发生、细菌学证实、双侧肺部受累、当时不适合作萎陷治疗的肺结核。窄不是为了代表全部结核。儿童、老年人、慢性纤维空洞、粟粒性与结核性脑膜炎,都不在这张肺型表里。粟粒性与脑膜炎几乎一律致命,MRC 另做观察、不设同时期的未治疗对照。肺型会自发好转,也会在疗养院里缓慢恶化,所以才需要并发的对照组。对照组与处理组都接受当时的标准卧床。肺型床位本身短缺,进入对照的人往往比普通排队更快入院。更快入院是当时的照护差,不是空白针剂。两组通常不在同一病房,但作息与观察日程被要求对齐。对齐的是比较条件,不是把卧床写成已经证明有效的疗法。

终点分层,是为了让不同硬度的证据各归其位。死亡是最硬的一层:六个月内死或活,判断空间小于“看起来好转”。胸片是第二层,也是最容易被期待污染的一层。读片不交给管床医生独自打分,而交给不知分组的独立专家,把入院片与后续片并置,分成明显改善、中度或轻度改善、无实质变化、中度或轻度恶化、明显恶化,再与死亡放进同一张六个月表。意见分歧通常不大,用讨论收束,而不是用事后知道分组的人去“改一张更合理的片”。发热、体重、血沉提供较少依赖读片判断的临床轨迹。痰涂片与培养提供细菌学轨迹;药敏则把“这瓶药还管不管得住这一株菌”写成可记录的实验室结局。尸检若能做成,是对死因的另一层核对:它确认的是这个年轻人死于已经定义过的肺型结核过程,而不是把病理切片写成另一套可自行复制的操作。公开报告的比较主轴,仍是六个月死亡与盲法读片。主轴写清,实验室与解剖才是核对,而不是另立一套读者可以照着做的治疗或分离步骤。

分配隐藏与盲法读片不要互相冒充。信封防的是入组瞬间的挑选。读片盲态防的是随访中的看见。病人不知自己在试验里,防的是另一种期待,但它同时意味着同意程序尚未成为装置的一部分。希尔关心可比与不受嫌疑;马歇尔的声望让医师敢把病例送进不受自己控制的抽签;丹尼尔斯让多中心按同一份方案走完。把报告写成“希尔一个人发明了现代试验”,会把委员会和病房从装置里删掉。

它测到了什么,没有测到什么

它测到的,是在这一类年轻成人、这一种急性双侧肺型、这一段约六个月的观察窗里,链霉素加卧床相对于单纯卧床,把死亡从 14/52 降到 4/55,并把胸片明显改善从 4/52 拉到 28/55。基线表显示两组入院时的一般状况、初期热度与血沉分布接近——这是随机化被拿来辩护的内部证据,不是证明随机化已经消灭一切混杂。伴随社论强调:若用交替入组,临床医师会预先知道下一个人该不该给药,接纳决定就可能被改写。在“公平份额”仍是战后口号的英国,抽签被写成一种去掉人情的分配。测到的是并发比较下的方向。方向有统计上的清晰度,仍绑定在这份资格清单和这段随访上。

它也测到了单药的失败面。链霉素组并非人人好转;培养阳性可以持续;耐药在疗程后段变得突出,临床改善随后可以回吐。委员会因此没有把这份报告写成治愈宣言。毒性被记录下来,其中以内耳与眩晕最受注意,但原文没有把它写成可以让读者自行调整用药的说明书。六个月主比较成立,不等于十二个月的优势会以同样幅度保持。后续月份里两组死亡差距收窄,是读这份表时必须并排打开的限制,而不是对 4 对 14 的取消。4 对 14 回答的是短窗。短窗之外要另做试验。

它没有测到的,首先是全部肺结核。资格把慢性、肺外、儿童与老年排除在外。排除是方法,不是轻视。方法的代价是外推必须重估。它也没有测到联合化疗是否优于单药——那是 1950 年前后把 PAS 与链霉素合用的后续 MRC 试验,以及丹尼尔斯与希尔 1952 年对三轮年轻成人试验的合并分析所问的问题。它更没有测到今日意义上的知情同意、独立伦理审查或可随时退出的制度保护。短缺使未给予链霉素的对照在当时被论证为不可避免,甚至被论证为公平;不可避免不是把保密招募写成永恒许可。它也没有测到链霉素该如何生产、分离或储备。那些属于工业史与药政,不属于这间病房里的信封。本页不提供任何可跟随执行的治疗步骤。步骤会过时,也会被误读成医学建议。过时的是剂量与组合。不过时的是:谁被算进去、如何抽签、终点如何定义、读片对谁保持盲态。

深一层:短缺伦理、希尔的位置,以及耐药怎样迫使下一轮试验

短缺是这套装置能够落地的政治条件,不是随机化的逻辑证明。战后英镑短缺、美元配额与进口量,使英国买得起的链霉素远不够填满肺结核病房。公众与医师围堵政府要药,黑市与广播紧急呼吁同时存在。委员会的公开论证是:药效仍不确定,而肺型本来也无法人人给药;把药集中用于可比较的试验,比让人情决定谁先注射,更经得起“偏心”的指控。论证在 1948 年的英国说得通,并不自动等于今日的伦理审查会批准同一套保密对照。纽伦堡写的是自愿同意。塔斯基吉后来暴露的是在已有有效治疗后仍故意不给。两件事不要拿来取消 1948 年的方法贡献,也不要拿来给 1948 年的同意缺席开脱。贡献是分配隐藏与并发对照。缺席是受试者不知道自己在被比较。贡献与缺席必须并排写。并排之后,读者才能看见:公平抽签可以降低偏心嫌疑,却不能代替把不确定性告诉躺在床上的那个人。

希尔的位置要放回委员会,而不是放上发明者的独座。他从 1930 年代起就向临床医师推销可比的对照组,并担心把随机抽样数字讲得太复杂会把人吓跑。战时交替入组仍被 MRC 认为够用。肺型试验改用中心信封,既因为希尔要堵住“下一个该给谁药”的预知,也因为官僚机构需要一种不被指责偏心的分配。方法目的与政治压力叠在同一套信封上。叠合不是丑闻,是历史。历史意味着:若链霉素在英国像在美国那样很快可以凭处方买到,未治疗对照会更难维持,随机化仍可能以别的形式到来,只是会更慢、更碎。约五十人一组的规模,希尔晚年说,首先受当时能从美国买到的药量约束,而不是先算好检验效能再去采购。约束写进限制。限制不使 4 对 14 作废。它标明:这是短缺允许的样本,不是为全球肺型算出的永恒常数。

耐药把“有效”从一种药物神话改写成一种会过期的压力。单药可以在短窗里拉开死亡与胸片,也可以在同一批病人里筛出不再被这瓶药管住的细菌。后续 MRC 试验保持几乎同一份年轻成人资格,把另一药与链霉素合用,问的是耐药会不会来得更慢。三轮试验后来被放进同一篇 1952 年分析,靠的是资格稳定、观察并发,并故意让相邻两轮共用一组相同处理以便衔接。时间不同的队列不能假装成同一场随机;重叠组只用来检查年份有没有把病人类型换掉。再往后的异烟肼与利福平,继续走这条已经能看见的逻辑:单药会筛耐药,合用必须另做试验。另做不是对信封的否定,否定的是把第一份短报告当成已经写完的化疗教科书。

因果句在这里要收得比宣传更紧。随机化让“入院时更重的人被人情送去打针”这种挑选更难维持。它不让个体命运可预测,也不把样本变成所有肺结核患者。信封让我们看见每个人两种可想象结局里的一种,再靠组间对比去估这一资格清单上的平均差别。平均不能开给未进入清单的人当处方。观察研究——包括希尔稍后与多尔合作的英国医生队列——在不能随机的暴露上另走一条路。试验回答短窗里给或不给药差多少;队列回答一种已经形成的习惯怎样写在死亡证明之前。对象一混,教材就会把信封说成万能,或把问卷说成已经做完的随机。

本事件页因此只钉住装置。资格清单、中心信封、死亡与盲法读片、耐药作为失败面被写进同一份报告,以及短缺伦理与同意缺席必须并排出现。钉住这些,1948 年才是可以迁移的方法对象,而不是一则“新药战胜痨病”的年报故事。年报故事会过期。过期之后若只剩下故事,下一场短缺里,医学仍会不知道该怎样公平地不知道答案。

跨域连接

  • 临床试验:预先写明资格、并发对照、分配隐藏与统一随访,是这份报告成为方法里程碑的原因。它示范的是如何让“有效”可复核,而不是一份临床试验总览,更不是把林德以来的对照史删成 1948 年的独创。分层与区组等后来的技术,是为了在关键预后因子上保持可比,不是用来事后把基线表修漂亮。
  • 抗生素时代:链霉素让对青霉素无动于衷的结核杆菌第一次进入可化学干预的窗口,但本页问的是病房里怎样比较,不是工厂里怎样得到这瓶药。时代叙事若停在发现与量产,会看不见耐药已经在第一场规范比较里出现。看见耐药,黄金年代才不会被写成不会过期的胜利。
  • 循证医学:后来的证据层级把随机对照放得很高,起点却不是 1990 年代的命名。1948 年给出的是可检查的比较装置:信封、盲法读片、硬终点。层级若被写成宗教,观察证据会被赶出医学;若被写成“有随机即永恒”,短缺样本上的短窗结论又会被误当成一切肺结核的处方。
  • 英国医生队列:同一位希尔,三年后与多尔用职业注册去做不能随机的吸烟暴露。试验回答处理效应,队列回答时序与发病率。把医生问卷写成 1948 年信封的续集,会把“给或不给药”与“已经在抽的烟”混成同一种因果。混同之后,不能随机的问题会被假装成道德上尚未抽签,而不是方法上不可抽签。
  • 实验与观察的因果推断:信封近似于让已知与未知基线在期望上平衡,从而让组间六个月差别更接近处理效应。它仍留下失访、不依从、测量误差与资格带来的外推限制。观察设计要用更重的识别假设去补同一类问题。实验不是魔法,观察不是无效;无效的是不写清楚估的是哪一种对照下的哪一群人。

参考文献

  1. Streptomycin in Tuberculosis Trials Committee, Medical Research Council. “Streptomycin Treatment of Pulmonary Tuberculosis.” British Medical Journal, 2(4582), 30 October 1948, 769–782.
  2. “The Controlled Therapeutic Trial.” British Medical Journal, 2(4582), 30 October 1948, 791–792.
  3. Hill, A. B. Principles of Medical Statistics. London: The Lancet, 1937.
  4. Hinshaw, H. C. & Feldman, W. H. “Evaluation of Chemotherapeutic Agents in Clinical Tuberculosis: A Suggested Procedure.” American Review of Tuberculosis, 50, 1944, 202–213.
  5. Amberson, J. B., McMahon, B. T. & Pinner, M. “A Clinical Trial of Sanocrysin in Pulmonary Tuberculosis.” American Review of Tuberculosis, 24, 1931, 401–435.
  6. Medical Research Council. “Treatment of Pulmonary Tuberculosis with Streptomycin and para-Aminosalicylic Acid.” British Medical Journal, 2, 1950, 1073–1085.
  7. Daniels, M. & Hill, A. B. “Chemotherapy of Pulmonary Tuberculosis in Young Adults: An Analysis of the Combined Results of Three Medical Research Council Trials.” British Medical Journal, 1(4769), 31 May 1952, 1162–1168.
  8. Hill, A. B. “Memories of the British Streptomycin Trial in Tuberculosis.” Controlled Clinical Trials, 11, 1990, 77–79.
  9. Yoshioka, A. “Use of Randomisation in the Medical Research Council’s Clinical Trial of Streptomycin in Pulmonary Tuberculosis in the 1940s.” British Medical Journal, 317(7167), 31 October 1998, 1220–1223.

延伸阅读

  • Crofton, J. “The MRC Randomized Trial of Streptomycin and Its Legacy: A View from the Clinical Front Line.” Journal of the Royal Society of Medicine, 99, 2006, 531–534. 亦可对照 James Lind Library 同题评注。
  • Marks, Harry M. The Progress of Experiment: Science and Therapeutic Reform in the United States, 1900–1990. Cambridge University Press, 1997.
  • D’Arcy Hart, P. “A Change in Scientific Approach: From Alternation to Randomised Allocation in Clinical Trials in the 1940s.” British Medical Journal, 319, 1999, 572–573.