背  景

多數實（shí）驗動物從業（yè）者對“3Rs”原（yuán）則都（dōu）很熟悉。它（tā）最早出現在1959年，由英國博物學家威廉·羅素和微生物學家雷克斯·伯奇在動物福（fú）利大學聯（lián）盟（méng）讚助下出版的《人道實驗（yàn）技術原則》一書中提（tí）出。3Rs是三個英文單詞Replacement（替代）、Reduction（減少）和Refinement（優化）的首字母簡寫。替代是指用計（jì）算機模擬和體外培養（yǎng）的細胞或組織樣本來替代有生命的實驗動（dòng）物，或用感知（zhī）能力較低的實驗動物替代感知能力（lì）高的實驗動物（如線蟲替代小（xiǎo）鼠）；減少是指通過優化實驗設計和統計分析方法，盡可能減少（shǎo）實驗中所（suǒ）使用動物的數量；優化（huà）是指通過完善科學實驗流程和優化實施方案以提升實（shí）驗過程中動物的福利來實現最大程度地減（jiǎn）少實驗動物的痛苦。“3Rs”原則在解決了因開展科學實驗（yàn）而導致不可（kě）避（bì）免的（de）動物傷害所造成的（de）道（dào）德（dé）困境的同時，並沒有阻礙科學或醫學研究的進步，因此得到了（le）廣泛的認（rèn）可和支持。在《人道實驗（yàn）技術原則》一書出版後，“3Rs”原則很快被科學（xué）界（jiè）和（hé）公眾所接受，並（bìng）逐漸（jiàn）成為國際通用的（de）動物實（shí）驗倫理審查指導原則之一。

本號前文《動（dòng）物實驗為何要開展倫理審查（chá）》從道德（dé）角度對動（dòng）物實驗前需要先進行（háng）倫理審查做了論述。實際上，倫理（lǐ）審查不僅保障了動物的福（fú）利，也保障了科研結（jié）果的準確性。如2010年一篇發表在細（xì）胞（bāo）（Cell）雜（zá）誌上的研究論文結（jié）果顯（xiǎn）示：小鼠在（zài）豐富的生（shēng）活環境條件下，可以刺激其下丘腦表達更多的腦源性神經生長因子，該因子可以通過交感神經-脂（zhī）肪軸下調脂肪細胞內瘦素基因的表達，進而抑（yì）製腫（zhǒng）瘤生長。從這個例子我們可以看出，實驗動物福利（lì）狀態對實驗結（jié）果有著不可忽略的影響。反之，當無法滿足動物的基本（běn）福利需求（qiú）時，動物會（huì）長期處（chù）於應激狀（zhuàng）態，其皮質醇分泌將升高，導致動物出現各種代謝紊（wěn）亂，進而影響動物實驗結果的準確性和有效性。上述例（lì）子都說明（míng），動物實驗實施前，倫理審查不可或缺（quē）。但動物（wù）實驗倫理屬於道德範疇，不同的人會對其有不同的理解和解讀。有沒有一種可以為絕大多數人所接受的倫（lún）理審（shěn）查準則呢？“3Rs”原則就是在這樣的背景下（xià）誕生的。這是因為“3Rs”原則非常容易（yì）理解，從字麵意思上（shàng）可以解釋為盡量不要使用活體的實（shí）驗動物，如果（guǒ）必須使用，則要做到盡量減少使用活體實驗動物數量的同（tóng）時還要盡（jìn）可能減少（shǎo）動物的痛苦。但是這樣的簡單理解就（jiù）夠了嗎？

“3Rs”原則的（de）核心是“在實現科學目標的前提下最大程度地保護在科學研究和測試中所使用的實驗動物”。 在動物實驗（yàn）倫理（lǐ）審查過程中，如果一味（wèi）地追求（qiú）替（tì）代、減少和優化而忽略了開展動物研究（jiū）的科學目標，導致實驗（yàn）結果無效，則不僅沒有保護動物，反而會導致無（wú）謂的動（dòng）物犧牲。因此，一個動物實驗是否需要開展，首先要理解其（qí）科學目標。在動物實驗倫理審查時，針對科學目標的論（lùn）述（shù）是科學家的首要責任。也就是說科學家是否重視動物實驗倫理審查，並認真思考其動物實驗內容在源頭上決定了動物實驗的合理性與否。因此，早就有人（rén）提出在“3Rs”原則之外還需加上另一個R，即Responsibility（責任）。這個R針對動（dòng）物（wù）實驗實施的責任人（科學家（jiā）或PI）而設立，要求科（kē）學家應對其計劃開展動物實驗的科學嚴（yán）謹性負責，包括對實驗動物（模（mó）型）的選擇、使用動物數量的合理性、實驗過程中（zhōng）動物應激（jī）或疼痛的處置方案等是否會對實驗結果產生影響（xiǎng）等內容做出全麵（miàn）評估和（hé）係統的論述。

以動物模型的選擇為例，本號前文（wén）《如（rú）果（guǒ）實驗設計不嚴謹——以（yǐ）漸凍人（rén）症轉基因小鼠藥物研發為例》中介紹了SOD1基因突變可導致家族遺傳性肌萎縮性脊髓側索硬化症（ALS，也稱漸凍人症），因此SOD1轉基因小鼠被大量用於延長ALS病患（huàn）壽命的藥物（wù）研發臨床（chuáng）前實驗中。除SOD1外，TDP43基因（yīn）突變也（yě）會導致家族遺傳性ALS。因此，一（yī）度認為TDP43基因敲除小鼠也可以作為ALS藥物研發臨床前研究和測試的動物（wù）模（mó）型。在TDP43突變小鼠中確實也觀察到了因肌肉萎縮而（ér）導致的癱瘓表型，但更為細致的步態和握（wò）力（lì）分析結果（guǒ）顯示該基因突變小鼠的（de）肌肉（ròu）萎縮實際上（shàng）非常輕微。更為關（guān）鍵的（de）是，通過屍（shī）檢發現TDP43突（tū）變小鼠並非死於進行性肌肉萎縮，而是死於腸道平滑（huá）肌退化引（yǐn）起的急（jí）性腸梗（gěng）阻。因此（cǐ），盡（jìn）管TDP43突變小鼠（shǔ）可能有助於研究藥（yào）物對ALS某些（xiē）致病機製的影響，但腸梗阻不是導致人類ALS患者（zhě）的死（sǐ）因，故使用TDP43突變小鼠開展延長ALS患者生存能力的研究顯然很（hěn）難得到可臨床轉化的實驗結果。對類似（sì）TDP43突變小鼠模型這些精細信息的把控顯然是科學家的職責所在，倫理委員會成員很（hěn）難鑒別出不同ALS動物模型間存在著如此細微的差異。

動物實驗實施前，科學家（jiā）要把倫理審查作為其職責所在，倫理審查獲批後，他們還應關注動物實驗實施過程中的動物福利狀況（kuàng）。如前所述，如在整個實驗過程中，動物都處在應激狀（zhuàng）態，必將對動（dòng）物實驗結果產生幹擾，令其準確性存疑，進而導致科學目標無法真正實現。這顯（xiǎn）然也不是科學工作者想看到的結果。因此（cǐ），追求（qiú）研究精準性的科學工作者不僅不應對倫理（lǐ）審查持抵觸情緒，更應與倫理委員會密切配合，以確保實驗（yàn）動物福利得到真正的保障。否（fǒu）則，倫理委員會（huì）有責任（rèn）懷疑他/她的科學精神（shén）。如果科學家遞交的動物實（shí）驗倫理申請或在實施過程中出現了上述情況，倫（lún）理委員會有責任拒絕這樣的申請或終（zhōng）止已經實施的動物實驗。因此（cǐ），這裏又出現了一個R，即Refusal（拒絕（jué））。即在倫理審查和動物實驗實施過（guò）程中（zhōng），審查人員可以拒絕或終止掉那些（xiē）不重視或不遵守實驗動物福利（lì）的申請。

雖然“3Rs”原則已（yǐ）經是國際通用的倫（lún）理審查原則，但在倫（lún）理審查和動物福利理念還沒有完全普及的當下（xià），3個R似（sì）乎還不夠，加上了（le）“責任”和“拒（jù）絕”的（de）“5R”或許是更好的選擇。

參考文獻

1.Cell 142, 52–64, July 9, 2010

2.Russell, W.M.S. and Burch, R.L., (1959). The Principles of Humane

3.Experimental Technique, Methuen, London. ISBN 0900767782 Brain Res. 2014 Oct 10: 1584: 59-72