近年來(lái),越來(lái)越多人提倡實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的“3Rs”原則,即Reduction(減少)、 Replacement(替代)與Refinement(優(yōu)化)。出于倫理、科學(xué)和法律方面的考慮,選擇合適的人道終點(diǎn),將對(duì)動(dòng)物的不良影響降到最低,是3Rs中“優(yōu)化”的重要組成部分。
對(duì)于高質(zhì)量的腫瘤研究而言,合理的人道終點(diǎn)能降低非特異性的系統(tǒng)效應(yīng),從而增加所獲得結(jié)果的準(zhǔn)確性;而對(duì)于腫瘤項(xiàng)目研究中的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物來(lái)說(shuō),健康和福利是毋庸置疑放在首位的。
那么,到底該如何確定腫瘤研究中的人道終點(diǎn)呢?跟著賽博士一起往下學(xué)習(xí)吧。
一、如何確定腫瘤研究中的人道終點(diǎn)?
首先聲明,本文所提出的人道終點(diǎn),是基于廣泛使用的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)而言。若細(xì)化到每一項(xiàng)研究中,都應(yīng)該考慮實(shí)驗(yàn)本身進(jìn)展的特點(diǎn),來(lái)控制人道終點(diǎn)。例如,一旦腫瘤進(jìn)展明顯,致癌性研究就可以終止;反之,有些腫瘤在其發(fā)展后期才會(huì)發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化,則需要推遲人道終點(diǎn),比如致癌物誘導(dǎo)的皮膚乳頭狀瘤。
1預(yù)實(shí)驗(yàn),用以確定腫瘤生長(zhǎng)的完整程度,將有助于確定可靠和精確的人道終點(diǎn)。
特定模型的人道終點(diǎn)還必須考慮到所述特定腫瘤模型的已知發(fā)病機(jī)制,并應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)定期審查。成像技術(shù)有助于為某些腫瘤模型開(kāi)發(fā)提供更明確的人道終點(diǎn)。我們應(yīng)盡一切努力,找出各種影響因素,并結(jié)合考慮到對(duì)動(dòng)物福利的影響,盡早作出科學(xué)決定。故意以死亡作為終點(diǎn),是不可接受的行為。
2固體腫瘤的位置選擇將影響最大可接受腫瘤負(fù)荷和適當(dāng)?shù)娜说澜K點(diǎn)。
(1)腳墊、尾巴、眼睛或骨頭等部位可能會(huì)疼痛或痛苦,需要特殊的理由以及更早的人道終點(diǎn)。同樣,轉(zhuǎn)移到敏感部位的腫瘤也需要非常小心。
(2)如果必須要進(jìn)行腦部腫瘤,比如為了增進(jìn)對(duì)腦腫瘤生物學(xué)特性的了解、并開(kāi)發(fā)治療方法,據(jù)報(bào)道,體重減輕可以作為人道終點(diǎn)指標(biāo),核磁共振或生物發(fā)光成像(BLI)技術(shù)可能非常有用。
(3)肌內(nèi)腫瘤是痛苦的,只有在原位研究(如肉瘤)有充分理由的情況下才可以進(jìn)行。
3對(duì)于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,需要特別照顧,以確保及時(shí)檢測(cè)出腫瘤發(fā)展的意外部位。
與所有內(nèi)部腫瘤部位一樣,這包括臨床檢查、體重測(cè)量、腹部觸診和狀態(tài)變化。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,研究人員、獸醫(yī)和動(dòng)物飼養(yǎng)管理人員之間,必須進(jìn)行討論以確定人道終點(diǎn)、專(zhuān)業(yè)的飼養(yǎng)管理和干預(yù)措施。通過(guò)檢測(cè)和評(píng)估實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)(如藥效學(xué)測(cè)定、功能成像),獲取詳細(xì)的表型信息,有助于確定合理的終點(diǎn)。
用于癌癥治療研究中的動(dòng)物技術(shù)示例[1]
二、腫瘤負(fù)荷
腫瘤負(fù)荷在臨床上是指腫瘤對(duì)機(jī)體的危害程度,一般情況下,評(píng)估包括腫瘤大小、腫瘤活躍程度、腫瘤轉(zhuǎn)移,以及腫瘤位置對(duì)機(jī)體的危害程度等。評(píng)估腫瘤的大小和負(fù)荷是確定人道終點(diǎn)的重要依據(jù)。
1腫瘤負(fù)荷應(yīng)始終限制在有效的科學(xué)結(jié)果所需的最低限度
療效研究一旦顯示出持久的、統(tǒng)計(jì)上顯著的治療效果,就應(yīng)該終止。治療性研究的設(shè)計(jì)應(yīng)控制腫瘤體積,避免腫瘤過(guò)大。任何腫瘤在單純用于常規(guī)移植或作為腫瘤組織來(lái)源時(shí)都應(yīng)限制其大小。在所有情況下,動(dòng)物的總體健康和狀況仍然是最重要的決定因素。對(duì)動(dòng)物的不良影響將取決于生物學(xué)、部位、腫瘤的生長(zhǎng)方式和任何額外的操作或治療。
對(duì)于攜帶單個(gè)腫瘤的動(dòng)物,腫瘤平均直徑在正常情況下,小鼠不應(yīng)超過(guò)1.2厘米,大鼠不應(yīng)超過(guò)2.5厘米;如果是用于治療研究,分別不應(yīng)超過(guò)1.5和2.8厘米。例如,在每只動(dòng)物的對(duì)側(cè)長(zhǎng)有兩個(gè)腫瘤的地方,腫瘤的大小應(yīng)相應(yīng)減小,且不應(yīng)超過(guò)單個(gè)腫瘤的最大負(fù)荷。在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中可能發(fā)生多種腫瘤或在受到紫外線輻射或化學(xué)致癌物的動(dòng)物皮膚上進(jìn)行的試驗(yàn),也應(yīng)該觀察到類(lèi)似的限制。如果有特殊要求,超過(guò)建議的腫瘤大小限制,應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的科學(xué)評(píng)估。
2使用游標(biāo)卡尺測(cè)量淺表腫瘤的大小是一種簡(jiǎn)單易行的方法
確保在研究期間技術(shù)人員熟練且穩(wěn)定,可以將測(cè)量偏差最小化。對(duì)治療的反應(yīng)可以通過(guò)腫瘤生長(zhǎng)速度的變化,重新生長(zhǎng)的延遲,細(xì)胞存活(通過(guò)克隆試驗(yàn)測(cè)量)或適當(dāng)?shù)奶娲鷺?biāo)記物來(lái)衡量。在研究結(jié)束時(shí)切除腫瘤并稱(chēng)重可以提供一個(gè)額外的客觀終點(diǎn),這可以減少由于腫瘤形狀變化和體積或質(zhì)量評(píng)估的誤差。
3預(yù)實(shí)驗(yàn)、觀測(cè)替代標(biāo)志物是有效的輔助手段
確定內(nèi)部原位癌、系統(tǒng)性淋巴網(wǎng)狀腫瘤或轉(zhuǎn)移性疾病的腫瘤負(fù)荷是具有挑戰(zhàn)性的。使用少量動(dòng)物進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn),對(duì)于確定腫瘤傳播動(dòng)力學(xué)和模式、預(yù)測(cè)臨床癥狀和確定人道終點(diǎn)都非常重要。生物標(biāo)志物或循環(huán)癌細(xì)胞可作為評(píng)估淋巴瘤和白血病負(fù)荷的替代物,通過(guò)實(shí)時(shí)成像監(jiān)控這些替代物,是種有效的輔助手段。我們應(yīng)使用適當(dāng)?shù)纳筒±碇笜?biāo)、工程報(bào)告系統(tǒng)或成像技術(shù)來(lái)確定疾病的開(kāi)始。還必須根據(jù)動(dòng)物的一般情況,以及可觸到的腫瘤和特定體征(如后肢無(wú)力或癱瘓)進(jìn)行評(píng)估。
臨床前癌癥研究中的體內(nèi)成像示例[1]
三、臨床癥狀
一般情況下,下列情況所示的臨床體征是罕見(jiàn)但嚴(yán)重的潛在不良反應(yīng)癥狀的主要指標(biāo),在設(shè)計(jì)良好的實(shí)驗(yàn)研究中,此類(lèi)嚴(yán)重癥狀可能很少出現(xiàn),應(yīng)避免,一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即實(shí)施人道終點(diǎn),并對(duì)研究中其他動(dòng)物加強(qiáng)觀察。
需要立即干預(yù)的動(dòng)物臨床癥狀:
❖24-48小時(shí)內(nèi)不進(jìn)食或不飲水,導(dǎo)致消瘦或脫水。
❖與實(shí)驗(yàn)前的成年小鼠或與同周齡的對(duì)照組動(dòng)物相比,72小時(shí)內(nèi)體重持續(xù)或快速下降20%或15%。不過(guò)對(duì)于某些腫瘤來(lái)說(shuō),體重不是一個(gè)很好的指標(biāo),可以使用肌肉萎縮或消瘦作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。身體狀況評(píng)分是非常有用的肌肉損失指標(biāo)。
❖持續(xù)低體溫。
❖從任何天然孔流出有血或粘液膿的分泌物。
❖呼吸困難,特別是伴有流鼻水和/或發(fā)紺。
❖淋巴結(jié)或脾臟腫大。
❖后肢癱瘓或無(wú)力。
❖貧血,癥狀如腳部蒼白或血液學(xué)指標(biāo)。
❖顯著腹脹或腹水負(fù)擔(dān)超過(guò)體重的10%,和同周齡對(duì)照組動(dòng)物相比。很難準(zhǔn)確測(cè)定,但可以測(cè)量腰圍,通常允許的腰圍最大增加20%;類(lèi)似于懷孕鼠的外觀。
❖尿失禁或腹瀉超過(guò)48小時(shí)。
❖影響運(yùn)動(dòng)或引起異常發(fā)聲、動(dòng)物行為或功能的腫瘤。
另外,對(duì)于實(shí)體瘤來(lái)說(shuō),出現(xiàn)潰瘍,覆蓋組織膨脹和惡病質(zhì)(嚴(yán)重體重下降)應(yīng)納入人道終點(diǎn)的評(píng)估。潰瘍是一種淺表組織壞死的典型病變,可能是干燥,化膿或滲出。壞死導(dǎo)致皮膚破裂或滲出持續(xù)超過(guò)48小時(shí)可以考慮人道終點(diǎn)。有些腫瘤,如生長(zhǎng)在敏感部位或發(fā)展為廣泛壞死的腫瘤,可能給動(dòng)物帶來(lái)痛苦,盡管缺乏對(duì)小鼠的客觀判斷標(biāo)準(zhǔn)。需要進(jìn)一步的研究,以更好地評(píng)估疼痛,并協(xié)助制定最適當(dāng)?shù)娜说澜K點(diǎn)。
總結(jié):
當(dāng)已經(jīng)超出科學(xué)目標(biāo)所需要的動(dòng)物痛苦程度時(shí),當(dāng)科學(xué)目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí),或當(dāng)無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)結(jié)果質(zhì)量時(shí),應(yīng)規(guī)定人道終點(diǎn)并采取行動(dòng)實(shí)施人道終點(diǎn),保障動(dòng)物福利。