王思成,杨龙会,邹移海,郭学军,徐春波,陈丽娜
(1.国家中医药管理局科技司,北京 100026;2.广州中医药大学,广东广州 510405;3.世界中医药学会联合会,北京 100048)
中医药是中华民族的传统瑰宝,是人体生命科学的一个分支,是一门实践性很强的学科。在古代科学条件下建立的中医药学,以“神农尝百草”的方式识别、评价了众多中草药,并以“临床试错法”不断总结中药方剂的治病经验,从而为中华民族及人类的健康事业作出了重大贡献。实践经验的积累总结成为古代中医发展的主要手段。要进一步阐释中医药理论的科学内涵,还应借助现代科学的理论与方法,包括借助动物实验手段,研究揭示中医药防病治病的机理和科学基础。
实验研究是实现中医药现代化的重要途径,动物实验作为生命医学领域实验研究的主要载体,其水平的高低将在一定程度上影响着中医药现代化的进程。在中医药研究中使用符合微生物控制标准的、合格的、遗传背景清晰的高等级实验动物,并在相应等级的动物实验设施下完成实验,是保证实验结果准确可靠、真实反映所设计实验目的和原理的基本条件,也是中国传统医学寻求新的发展、走向世界所必不可少的方法,其重要性及必要性不可忽视。动物用于实验,源于古代人们对自然界动物自救治病本能的跟踪观察及人为对动物施加某种因素后的结果分析。动物实验作为现代科学技术的支撑条件之一,必将在中医药现代化进程中发挥重要作用。为了支持中医理论基础研究的假说而设计的动物实验,其实验结果和数据应成为支持临床有效和假说的有力证据,是提炼中医理论的基本途径之一。
从目前的现实情况看,实验研究在中医药研究,特别是在基础理论研究领域占有重要地位。作者对20个中医药期刊2008年发表的论文进行了统计,216期刊物共发表文章7708篇,涉及动物实验的文章910篇占11.8%。其中《中药药理与临床》的动物实验文章占45%(72/159),《针刺研究》37%(30/82),《北京中医药大学学报》33%(76/232),《中药新药与临床药理》24%(38/157),《中国实验方剂学杂志》22%(30/134),《中国中西医结合急救杂志》21%(35/164),《广州中医药大学学报》21%(25/120),《南京中医药大学学报》18%(29/158),《中华中医药杂志》17%(49/295),《中国中药杂志》14%(98/686),《中国中医基础医学杂志》14%(37/272),《时珍国医国药》13%(153/1166),《中药材》12%(58/499),《中国中西医结合杂志》10%(35/354),《中草药》10%(62/634),《中成药》9%(60/650),《中国天然药物》7%(7/105),《中国针灸》4%(15/346),《中医杂志》3%(18/641),《新中医》2%(20/854)。由此可见,动物实验在中医药研究中所占的比例是比较高的。对中医理论基础研究中的动物实验的基本要求进行规范,对于促进和提高中医理论基础研究的水平和质量具有重要意义。
我国自2005年在973计划中设立中医理论基础研究专项以来,在重大中医理论基础研究方面大大加强了支持力度。从既往申报的项目看,涉及动物实验的内容比较多,但对动物实验和动物模型的描述多数却并不具体。如有的申报项目中仅提及“制作老年性痴呆模型”,对造模使用实验动物的品种品系、等级、体质量、性别、数量及动物实验环境、模型制作的具体方法和评价指标,均无描述。
随着世界对动物福利重视程度的不断增加,科学界对动物实验提出了“3R”原则,提倡尽量减少动物实验,结合中医药行业现状,在国家重大中医理论基础研究中设计动物实验必须注意几个问题。
动物实验结果不能完全符合人对处理因子(药物、手术等)的反映。人类对药物常常比所有动物都要敏感。不少药物的毒性往往首先是在人体试用时才出现,而不是先出现于动物实验中。更有一些严重的常见毒性反应是很难从动物实验中预测的,如过敏反应、再生障碍性贫血、中毒性精神症状、特异质反应及动物无法显示的毒性症状,如头晕、头痛、乏力、耳鸣、精神神经症状等。Zbinden 1966年统计86篇药物评价报告涉及11115名患者,结果临床上常见的45种不良反应中,至少有25种在动物实验中不能确认。Litchfield在60年代统计了6类药物(抗生素、合成抗菌药、镇静药、中枢抑制药、抗氧化剂、皮质激素)在狗和大鼠中的毒性试验,与人的相似性比较,在500名病人中共观察到53种药物反应症状,其中可由大鼠来预测的占34%,由狗预测的占55%,狗和大鼠2种动物也仅能预测57%。中医“四诊”观察到的部分证候,同样无法在实验动物身上得到验证。这就提醒人们,要客观看待动物实验和人体的符合率,不能期望从动物实验中得到全面的信息来指导临床使用[1]。
中医药实验动物工作在近20年来虽然有了较大发展,但仍然处于薄弱地位,总体上尚不能适应中医药科研迅速发展的需要。根据对全国各省、市、自治区中医药单位的调查,拥有屏障环境动物实验设施并取得地方动物实验许可证的单位不足30家,动物实验设施规模较大、技术力量较强的仅有数家中医院校及研究院所。多数中医药单位在动物实验设施、人员素质、仪器设备、科研水平、管理水平等方面相对落后,动物实验设施尚停留在清洁级(该等级设施已被取消)、普通级的水平[2]。动物实验设施条件的缺乏制约了这些单位开展动物实验,因此对于必须设计动物实验的项目,必须具备开展动物实验的基本条件。
实验动物福利的实质是保障其不受虐待并得到合理的照料,要让动物享有5大自由——不受饥饿的自由、生活舒适的自由、不受痛苦伤害和疾病威胁的自由、生活无恐惧和悲伤感的自由、表达天性的自由,以满足实验动物对维持生命、健康和舒适的需要。实验动物福利和伦理是目前世界各国政府和民间普遍关注的重要问题,绿色和平组织则把保护动物福利提高到动物权利的高度。为此,美国、英国等大多数欧洲国家和日本等国都颁布了有关动物福利的条例及法规,以确保动物在实验过程享有合理的福利。基于与国际接轨的需要,我国在2006年由国家科学技术部颁布了《关于善待实验动物的指导性意见》。近年越来越多的人提倡在动物实验中实行“3R”原则——替代、减少和优化原则。替代(replacement)原则要求尽可能采用低等实验动物或非实验动物,以替代高等实验动物进行实验。减少(reduction)原则要求尽可能减少实验动物的用量。优化(refinement)原则要求优化实验设计和操作,以减轻动物的痛苦[3~6]。
在这个前提下,尽量减少或不使用实验动物已经成为实现动物福利原则的一种趋势。在中医理论基础研究中,一方面必不可少的动物实验必须遵循动物福利原则,另一方面一些没有必要的动物实验要尽量减少。
中医理论基础研究中采用动物实验可以进行各种因素的细微探讨,而这是临床研究难以做到的。在中医理论基础研究专项中开展的动物实验,其实验结果和数据应成为支持临床有效和假说的有力证据,以达到诠释中医理论的目的。开展动物实验的基本要求如下。
在进行实验研究前进行伦理审查是遵循动物福利原则的具体要求,也是在国外杂志发表相关论文的基本要求,故动物实验设计应通过本单位实验动物伦理委员会的审查。动物实验伦理审查内容包括:动物实验名称和目的;使用的动物来源、品种品系、规格和数量,预计实验开始和结束时间;实验要点包括实验方法、观测指标、实验结束后处死动物的方法等。研究者签署自觉遵守实验动物福利伦理原则,随时接受实验动物伦理委员会的监督与检查,如违反规定,自愿接受处罚的保证。审查者对该项目是否必须用实验动物进行实验,即能否用计算机模拟、细胞培养等非生命方法替代动物或用低等动物替代高等动物进行实验;申请人资格和所用动物的品种品系、质量等级、规格是否合适,能否通过改良设计方案或用高质量的动物来减少所用动物的数量;能否通过改进实验方法、调整实验观测指标、改良处死动物的方法,来优化实验方案、善待动物等项目进行审查并签署意见。实验动物中心(部)负责人(最好是兽医)和单位动物福利委员会主任签署意见。
国家科学技术部、卫生部、教育部、农业部、国家质量监督检验检疫总局、国家中医药管理局和中国人民解放军总后勤部卫生部于2001年颁布了《实验动物许可证管理办法(试行)》[7],规定实验动物生产供应单位必须取得实验动物生产许可证,销售实验动物应该开具实验动物质量合格证明;从事动物实验的单位必须取得实验动物使用许可证,动物实验结束后应开具动物实验设施使用证明。随后各省区也制订了相应的行政法规。开展动物实验时,实验动物必须从具备实验动物生产许可证的单位购买,并索取实验动物质量合格证明。项目申报材料应列出使用的实验动物品种品系、等级、体质量、性别、数量。动物实验应在具备实验动物使用许可证的实验室中进行,实验结束后取得动物实验设施使用证明。
实验动物质量合格证明和动物实验设施使用证明是申报科技成果必须提供的证据。国家《实验动物管理条例》第十九条规定[8]:“应用实验动物应当根据不同的实验目的,选用相应的合格实验动物。申报科研课题和鉴定科研成果,应当把应用合格实验动物作为基本条件。应用不合格实验动物取得的检定或者安全评价结果无效,所生产的制品不得使用。”在成果评审中如果缺乏实验动物许可证明,将会被一票否决。现实工作中发现,动物实验多由研究生完成,导师没有及时收集和保存上述证明而导致证明流失,由此影响了科技成果的申报。
动物实验和模型制作的申报材料应列出具体方法和评价指标。选择的动物模型和动物实验方法都必须是公认的,有文献依据的。设计动物实验前,应检索所需动物实验和模型制作方法,并经过预实验加以证实其可行性。徐叔云的《药理实验方法学》、李仪奎的《中药药理实验方法学》、陈奇的《中药药理研究方法学》、施新猷的《现代医学实验动物学》和中华人民共和国药典委员会编撰的《中华人民共和国药典(2005版)》等著作[9],是动物实验和动物模型制作的最佳参考书。前面提到的20个中医药期刊在2008年发表的910篇动物实验论文中,涉及动物模型的文章有414篇(占45%),其中论文数量排在前10位的动物模型有糖尿病(47篇)、肝损伤及肝纤维化(42篇)、动脉粥样硬化及高脂血症(26篇)、脑缺血(20篇)、关节炎(20篇)、老年性痴呆(13篇)、急性心肌缺血(12篇)、哮喘(12篇)、血瘀证(11篇)、肺癌(10篇)等,上述动物模型中最常用的造模方法值得借鉴。对新的动物实验方法和动物模型要经过同行专家认可,否则方法学有问题,实验结果的可靠性将受到质疑。
自20世纪60年代初肾阳虚证动物模型问世以来,中医证候动物模型的研制经历了40多年的发展,逐步形成了独特的研究方法。如独特的理论体系——“辨证论治”,独特的评价标准——证、病、症,独特的处置措施——中药、针灸、养生措施,独特的观察指标——舌、脉、汗、神、色,独特的认识特色——审证求因等等。中医证候动物模型的分类主要包括单纯的中医证候动物模型、病证结合的动物模型、状态反应性动物模型、自然病态性动物模型或证候纯系动物模型等。目前使用的中医证候动物模型有五脏证候动物模型、六淫动物模型、七情动物模型、“八纲”动物模型、舌脉象动物模型、温病动物模型、伤寒病证动物模型、针灸经络的动物模型、痰证动物模型、胸胁苦满动物模型、厥脱证动物模型等。
动物实验如何才能贴切地诠释中医理论,是中医药研究面临的重要课题。而其中由于证候是中医学特有的概念,既是理论体系的主要内容之一,又是临证的重要依据,所以中医证候动物模型和病证结合动物模型(相当于具有中医药特色的人类疾病动物模型)的研究也就成为重中之重。但目前中医证候动物模型的研究存在着中医特色不强、病证模型研究进展缓慢、缺乏规范化等问题。尤其是后者严重制约了中医证候动物模型的使用。例如在肾虚证的研究中,造模方法有20多类40多种方法,用药剂量和造模时间也各不相同,使用的动物种类繁多(大鼠、小鼠、豚鼠、兔、狗等),造模成功的评价标准也极不统一,由此制约了中医证候动物模型的应用。有学者认为,中医证候动物模型研究存在粗放性,模型制作普遍存在粗糙、不精致、重复率低、零碎而不成体系、不完美等现象。有鉴于此,考虑国家重大中医基础理论研究的要求,建议在中医理论基础研究中加强对中医证候动物模型的研究,必须使用中医证候动物模型时,对使用的中医动物模型要有文献依据并经过同行专家认可。
中医药的发展必须在充分依靠临床实践、全面传承中国传统医学精髓的前提下,应用动物实验等现代科技研究手段推动中医药的现代化。在国家中医重大理论基础研究中,只有通过动物伦理审查、具备相应的动物实验条件、使用公认的动物实验方法和动物模型,研究结果才会具有较高信度的证据并有可能得到行业内外的认可,从而为中医理论的丰富和创新发展做出更大的贡献。
[1]王治乔,袁伯俊.新药临床前安全性评价与实践[M].北京:军事医学科学出版社,1997.11-13.
[2]杨龙会,邹移海,王思成,等.中医药实验动物工作的现状、问题及对策[J].长春中医学院学报,2005,21(5):1-3.
[3]贺争鸣,李冠民.动物实验替代方法概论[M].北京:学苑出版社,2003.
[4]王禄增,王捷,于海英主编.动物暨实验动物福利学法规进展[M].沈阳:辽宁民族出版社,2004.
[5]陈筱侠,译.美国动物福利法规汇编[M].上海:上海科学技术出版社,2006.
[6]国家科学技术部.关于善待实验动物的指导性意见(国科发财字[2006]398号),2006.
[7]国家科学技术部、卫生部、教育部、农业部、国家质量监督检验检疫总局、国家中医药管理局、中国人民解放军总后勤部卫生部.实验动物许可证管理办法(试行)(国科发财字[2001]545号),2001.
[8]中华人民共和国国家科学技术委员会.实验动物管理条例(1988年第2号令),1988.
[9]徐叔云,卞如濂,陈修.药理实验方法学[M].北京:人民卫生出版社,2002.