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基于小鼠的研究成果对人类健康有多大的借鉴意义?

来源:本站原创 2019-11-16 06:14

2019年11月16日 讯 /生物谷BIOON/ --随着生物医学研究的不断发展,越来越多的媒体争相报道博人眼球的“突破性研究进展”。然而问题在于,这些基于动物试验得出的结论能否准确反映人类的健康问题?
 
动物模型能否准确反映人类健康?

对于医学研究领域的忠实读者来说,大家对被用于研究各类疾病的动物模型一定十分熟悉。的确,在癌症、代谢以及其它疾病领域,科学家们通过努力都能找到模式动物和人类之间的相似之处,从而方便建立动物模型进行研究。

(图片来源:wikipedia)
 
但是,当研究人员根据此类研究结果做出有关人类健康的预测时,可能会出现问题。因此,科学家们往往将此概念称为“临床相关性”。许多生物医学研究的资助方要求研究人员通过预测结果对人体健康的影响来证明使用该动物模型的合理性。
 
此外,在媒体报道中,为了吸引人们的的注意,编辑们往往会编写吸引人的题目,但却忽视了这些研究是否具备足够的“临床上相关性”。对于不明真相的读者而言,他们可能会对研究的进展过于乐观。而对于部分科学家来说,他们可能会不如另外一个极端:认为动物模型没有任何临床意义。
 

动物模型的历史可以追溯到公元前2000年
 
 
来自达特茅斯学院比较医学与研究中心的Kirk Maurer教授和洛克菲勒大学的Fred Quimby教授在2015年出版的《Laboratory Animal Medicine》一书中,详细讨论了生物医学研究中动物模型的历史渊源。
 
他们写道:“最早关于动物实验的书面记录可以追溯到公元前2000年,当时巴比伦人和亚述人记录了人类和动物的手术和药物等信息。”随着人类科学的发展,基于动物试验的研究揭示了许多生物医学领域的真相。例如,早在公元二世纪, Galen发现动脉中存在的是血液而不是空气。到2006年,日本科学家Shinya Yamanaka发现了四个激活后可以将任何细胞恢复为胚胎干细胞样状态的基因。在这些研究中,动物模型都居于核心地位。



在书中,Maurer和Quimby描述了 “理想”动物模型的的特征。他们解释说:“动物模型最重要的特征是它具有与人类的某种状态足够高的相似性。”他们也承认,任何模型都具有局限性:“模型只是一种替代,不能够达到与研究主体完全一致。”
 

现代医学中的动物模型
 
法国巴黎巴斯德研究所的FrançoiseBarré-Sinoussi和Xavier Montagutelli在2015年《未来科学OATrusted Source》杂志上讨论了动物研究对医学的贡献。
 
他们解释说:“动物模型的广泛使用不仅基于大多数哺乳动物在生物学上具有广泛共性,而且人类疾病往往也会经常影响其他物种。对于大多数传染病,以及1型糖尿病、高血压、过敏、癌症、癫痫、肌病等非传染性疾病来说都是如此。”
 
“这些疾病不仅病征相似,而且机制通常也十分保守,以至于用于治疗动物的兽药中有90%与用于治疗人类的药物相同或非常相似。”
 
同样地,Maurer和Quimby也列举了动物模型对现代医学发展的重要性的相关事实。例如Frederick G. Banting和John Macleod在从狗中分离胰岛素的工作,Emil von Behring在豚鼠和兔子疫苗方面的工作,以及James Allison和Tasuku Honjo在癌症免疫疗法领域在小鼠和小鼠细胞系中的工作等等。
 
毫无疑问,动物模型为我们今天的医疗进步做出了巨大贡献。 “但是,在动物上获得的结果并不一定能够在人类研究中得到进一步地证实。”
 
作者认为,其中的部分原因在于模式动物与人类在遗传背景上仍具有很明显的差异。“虽然这些差异是客观存在的,但也不能因此完全否定动物模型的价值。我们需要做的是进一步提高对这一差异的理解,从而有助于提高对实验结果解释的准确性以及提高临床实验的成功率。”
 

动物模型的“临床相关性”饱受质疑
 
然而,并非所有的科学家都赞同Barré-Sinoussi和Montagutelli的观点。
 
在2018年发表在《Journal of Translational Medicine》杂志上的一篇论文中,来自英国安全药物基金会的Pandora Pound和来自荷兰Radboud大学医学中心的Merel Ritskes-Hoitinga认为,``临床前动物模型由于物种差异的原因,因此其实验结果的不确定性是永远存在。”
 


我们都知道,在药物进入临床试验之前,需要进行足够的动物研究。对于任何新药来说,如果没有取得临床前动物模型的确切结果,是不可能在人类中进行测试的。作者认为,尽管许多因素导致了临床前实验结果转化率低下,但最主要的因素仍是临床前动物模型无法预测临床疗效和安全性。”
 
作者引用了2006年的一个特别“令人震惊”的例子:德国一家名为Tegenero的公司开发了一种叫做TGN1412的单克隆抗体药物,用于治疗白血病以及自身免疫疾并,尽管当时临床前研究表明实验药物TGN1412是安全的,但在临床I期试验中,参与者却产生了严重的威胁生命的反应。的确,基于动物模型的研究结果能够中提供有价值的信息价,但在选择模型和解释研究结果时要小心谨慎。
 
 
减少“炒作”,增加“客观讨论”
 
对于科学新闻工作者来说,他们在撰写新闻故事时有可能会“误解”或“歪曲”科学家发表的文章结论。在文章中,研究者们往往会用较大篇幅阐述其意义,而这也是最容易被新闻工作者解读的部分。另一方面,任何基于动物模型的研究都存在其局限性以及初步性,但这部分同样重要的内容却会被有意或无意地忽视。
 


因此,对于任何临床前的研究工作,应当做到尽量客观,同时加强普通读者对“临床前研究局限性”的理解。专业的科学家应当积极加入科学新闻撰写的行列中来。(生物谷miaobaku.com)

参考资料:

1. 

2. Lab Animal Medicine. 

3. 
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