目的:随着分子生物学和基因技术的发展,靶向药物的研发越来越受关注,基于靶向药物的临床试验设计方法也不断提出。本文主要探讨靶向临床试验全随机设计四种分析策略的统计学性质,以及对不同策略的样本量进行估计,为靶向药物研究分析方法的选择提供依据。方法:基于连续性和二分类结局指标,采用蒙特卡罗方法模拟数据,考虑人群标志物阳性率和靶向药物对不同靶点人群的疗效差异的影响,比较序贯亚组特异性策略序贯亚组特异性策略、序贯标志物阳性和总人群策略、标志物序贯设计及倒退设计的检验效能和I类错误,以及对四种策略所需样本量进行估计。结果:在阳性亚组分析中,当人群标志物阳性率较高时,四种分析策略的检验效能的差别较小,当人群标志物阳性率较低时,若靶向药物在不同标志物状态人群中疗效差异较大,序贯亚组特异性策略序贯亚组特异性策略、序贯标志物阳性和总人群策略及标志物序贯设计的检验效能较高,若疗效差异较小,倒退设计和标志物序贯设计的检验效能较高;序贯亚组特异性策略及序贯标志物阳性和总人群策略能控制I类错误。在总人群分析中,当阳性率较高时,序贯亚组特异性策略和标志物序贯设计的检验效能较可靠,当阳性率较低,疗效差异较大时,标志物序贯设计的检验效能最高,疗效差异较小时,标志物序贯设计和序贯亚组特异性策略的检验效能较好且差异不大;序贯亚组特异性策略和标志物序贯设计能控制I类错误。在样本量估计中,序贯亚组特异性策略及序贯标志物阳性和总人群策略样本量仅受人群标志物阳性率影响与不同靶向人群疗效无关,序贯标志物设计与倒退设计的样本量会随疗效差异的增大而增加,且随标志物阳性率升高而减少。结论:在靶向治疗药物的全随机临床试验研究中,探讨靶向药物对阳性人群疗效时,宜采用序贯亚组特异性策略及序贯标志物阳性和总人群策略,仅当明确得知靶向药物在不同标志物状态的人群疗效的差异较小且人群标志物阳性率较低时,倒退设计是最优方法;而研究总人群疗效时,首要推荐标志物序贯设计。在靶向阳性人群疗效研究中,当试验药物在阳性人群和阴性人群中疗效差异不大时且人群标志物阳性率较低时,标志物序贯设计和倒退设计可以大幅减少样本量。