
如果動(dòng)物(wù)實驗不嚴謹……
使(shǐ)用動(dòng)物開展實驗來評價候選藥物的療效、代謝及潛在的毒性是新藥研發不可或缺的環節(jiē)。在(zài)新藥研發過程中,不僅要開展動物實驗,且動物實驗還要嚴謹。如果動物實驗(yàn)設計和實施過程不嚴謹,同樣會出問題。如因出現嚴重(chóng)不良反應而被召(zhào)回的“新藥”反應停和萬絡,之所以在上市前沒有(yǒu)發現其毒副作用,不(bú)嚴謹的動物(wù)實驗結果難辭其咎(jiù)。下麵本文將(jiāng)以這兩個典型的案例來說明不嚴謹(jǐn)的動物實驗所(suǒ)導致的危害。
01、“反應停”
約60年(nián)前,一款緩解孕婦晨吐的鎮靜藥沙利度胺(àn)(Thalidomide),商品名“反應停”,在上市(shì)五年後,因被發現可導致嬰兒(ér)海豹胎(四肢短得就像海豹的(de)鰭足)和其它畸(jī)形而(ér)被叫(jiào)停使(shǐ)用。反應停是上個世紀50年代由聯邦德國格蘭泰公司投入開(kāi)發的一(yī)種鎮靜類藥,其聲稱(chēng)該藥物(wù)能夠顯著抑製孕婦晨吐等(děng)妊(rèn)娠反應。1957年10月,反應(yīng)停正式投放(fàng)歐洲市場,不(bú)久後進入日本(běn)市場,並在此後的不到一年內,風靡歐洲、日本、非洲、澳洲和拉丁(dīng)美洲。但在申請美國上市許可時遇(yù)到了美國食品藥品監督管理局仔細而繁瑣的市場準入調查,最終沒能得到進入美國(guó)市場(chǎng)的許可。
到(dào)1960年,有醫生發現歐洲新生兒畸形比率異常升高。澳大利亞產科醫生威廉·麥克布裏德第一個把他們(men)和“反應停”聯係起來,並在英國《柳葉刀》雜誌上發表了“反(fǎn)應停”能(néng)導致嬰兒畸形(xíng)的研究論文。在麥克布裏德接生的產婦中,許多人產下的嬰兒(ér)患有罕見海豹胎畸形症狀,而這些產(chǎn)婦都曾經服用過(guò)“反應停”。1961年11月,格蘭泰撤回聯邦德國市場上所(suǒ)有反應停,不久其他(tā)國家也相繼停售,但此時已經有萬餘名因服用反應停而導致畸形(xíng)的胎(tāi)兒(ér)出生。由於這一事件,格蘭(lán)泰支付了1.1億西(xī)德馬克的賠償,並破產倒(dǎo)閉。
在反應停(tíng)上市前,格蘭泰公(gōng)司使用大鼠開展了動物實驗研究,但並沒有發現畸形大鼠出生,後續調查證明,他們的動物實驗設(shè)計非常不嚴謹。
首先,沙利度胺在大鼠體內的半衰期約為(wéi)半小時,而在人(rén)體內的半(bàn)衰期則有7.3小時之久。因此(cǐ),沙利(lì)度胺(àn)在大鼠體內(nèi)會很快被代(dài)謝掉(diào)。其次,抗氧化物如穀胱甘肽(tài)可以抑(yì)製沙利度(dù)胺引起的細胞凋(diāo)亡,而大鼠比人類具有更多的抗氧(yǎng)化劑,這些抗氧(yǎng)化劑可保護它(tā)們的(de)胚(pēi)胎免受沙利度胺引起的破壞。因此,可(kě)以說大鼠並不是一款可以充分評估沙利度胺毒性的實驗動(dòng)物物種,相較而言,使用非人靈長類動物(wù)則很容易觀察到沙利度胺對胚胎發(fā)育(yù)的(de)影響。
另外一個容易被忽(hū)略的因素是,大鼠為多胎生產實驗(yàn)動物,其分娩又多(duō)發生在夜間,且(qiě)母鼠有吃掉發育畸形仔鼠的習慣。因此(cǐ),當實驗人員白天檢查生產情況時往往隻能觀察到健康的出生個體。雖然(rán)窩平均產子數可能有少許減少,但通常也不會引起(qǐ)注意。後續通過剖腹產和夜間(jiān)觀察大鼠產子確實發現在懷孕特定階段給予(yǔ)沙利度胺(àn),大鼠也可以產下畸形(xíng)的胎(tāi)兒。也就是說,如果當時格蘭泰公司在開展動物實驗時能夠考慮到這個細節,改為剖腹產或想(xiǎng)辦法直接觀察大鼠產子時的情況,或許就可以觀察到反應停的不(bú)良反應,從(cóng)而避免悲劇的發生了(le)。但格蘭泰公司1956年發表的沙利度(dù)胺的動物實驗相關文章中顯示其動物實(shí)驗既沒有設置安慰劑組,也沒有交代給藥持續時(shí)間,更(gèng)沒有進行雙盲對照實(shí)驗設計(jì),如此不嚴謹(jǐn)的實驗設計(jì),其團(tuán)隊(duì)注意不到動物實驗的細節問題也(yě)就一(yī)點都不意外了。綜上,正(zhèng)是由於沙利度(dù)胺在上市前的動物安全性評價實驗存在嚴重的缺(quē)陷,導(dǎo)致其毒副作用沒能被及時發現,才最終導致了反應停悲劇(jù)的發生。
02、“萬絡”
如果說反應停事件還隻是(shì)新藥研發(fā)和審批不健全時代的產物,那麽(me)萬絡的匆忙(máng)上市和退市則是在利益驅動(dòng)下(xià),當代藥物研發中由於動物實驗的不嚴(yán)謹而造成嚴重後果的經典案例。
身體在經曆發燒、疼痛或炎症反應時,往往會通過抑製或阻斷身體內不同部位的前列腺素分泌來緩解症狀。比如退燒(shāo)藥布洛芬和對乙酰氨基酚就是(shì)通過抑製(zhì)下丘腦前列腺(xiàn)素合成活性來調控體溫調節中樞內的(de)體溫調定點,促使其恢複正常而(ér)實現退燒的。阿司匹林則通過抑(yì)製前列腺素合成來實現其鎮痛(tòng)、退熱和抗炎的功效。
上述(shù)這些具有抑製或阻(zǔ)斷身體不同(tóng)部位前列腺素分泌或(huò)功(gōng)能的藥物隸屬於非選擇性環氧化酶抑製劑。它們都是通(tōng)過非特異性地抑製或阻(zǔ)斷環氧化酶(COX,又(yòu)稱前列腺(xiàn)素內氧化酶還(hái)原酶)活性,進而實現其抑製前列腺素合成功能來實現藥效的。COX是催化花生四烯酸(suān)轉化(huà)為前列(liè)腺素的關(guān)鍵酶,它(tā)有兩種同工酶,COX-1和COX-2。COX-1除(chú)了下丘腦(nǎo)外(wài),還(hái)在(zài)血管、胃、腎(shèn)等多(duō)種組織中表達(dá),參與血管舒縮、血(xuè)小板聚集(jí)、胃粘膜血流、胃黏液分泌及腎功(gōng)能(néng)等的調節,具有保護(hù)胃腸黏膜、調節血小板(bǎn)聚集、調節外周血管的阻力和調(diào)節腎血(xuè)流量分(fèn)布的功能。因此,這些非選擇性環氧化酶抑製劑類藥物在(zài)發(fā)揮(huī)其(qí)藥效的同時也會抑製廣泛表達在身(shēn)體(tǐ)其它部位的COX-1而產生副作用,最典型的副作用就是引起胃部不(bú)適,甚至胃潰瘍和胃出血等。
COX-2則是誘導(dǎo)表(biǎo)達型,隻有(yǒu)在身體經曆了諸如化學和機械損傷或微生物感染後才會激活(huó)。因此,如果(guǒ)能開發出一種藥物可以選(xuǎn)擇性地阻斷COX-2的功能,就有望避開上述非選擇性環氧化酶抑製(zhì)劑類藥物的副作用。
上個世紀九十年代(dài),製藥界的巨頭之一默克(kè)公司啟動尋找(zhǎo)COX-2特異性抑製(zhì)劑的研究。他們很快推出了一款新藥-羅非昔布,商品(pǐn)名“萬絡(luò)”。並通過8000 多名(míng)患者的臨床實驗證明了該(gāi)藥在治(zhì)療類風濕性(xìng)關節炎時比(bǐ)當時廣泛使(shǐ)用的同類藥物萘普生具有更少的(de)胃腸道副作用,差不(bú)多將胃腸道事件的風險降低了(le)一半。 但(dàn)由於過於關注其對胃腸道的副作用,默克公司在研發萬絡的過(guò)程中有(yǒu)意或(huò)無意地忽略了該藥對心血(xuè)管係統的嚴重副作用。且在不斷出現心血管不良反應報(bào)告的情況下仍沒得到重(chóng)視。直到默克公司繼續研究萬絡在預防腺瘤性息肉等其他適(shì)應症時坐實(shí)了其心血管風險後,該藥才被從(cóng)市場上撤回。但此時僅(jǐn)美國(guó)就約有400萬美國人服用了萬(wàn)絡,美國食(shí)品藥品管理局(jú)的一個調查員估計,約有十四萬人可(kě)能因此導致心髒病發作,其中6萬人或將因此死亡。
排除其它各種涉及公司(sī)經濟(jì)利益(yì)等(děng)原因外,不嚴謹的動物實驗結果也是萬絡能夠最終通過審查上市的原因之一。早在萬絡上市之前,賓夕法尼亞大學醫學博(bó)士加勒特·菲茨傑拉德領(lǐng)導研究小組就觀察到(dào)萬絡抑(yì)製了前列環素生成。鑒於前列環素對心髒具有潛在的保護(hù)作用,加勒特推測該藥可能有導致心髒(zāng)病和中風的風險。但這並沒有引起默克公司的(de)足夠重視,他們也沒有就(jiù)此開展更為嚴謹的動物實驗來分析萬(wàn)絡在(zài)心血管方麵的風險。
而在該藥退市後,更(gèng)進一(yī)步的研究結果顯示,選擇性地敲除血管內壁細胞中的COX-2會使(shǐ)小鼠出現血栓和高血壓(yā)。這些小鼠就像服用萬絡的人(rén)類一(yī)樣,前列環(huán)素也出現(xiàn)了下降。想象一下,如果默克公司在萬絡上市前就能夠使用COX-2敲除小鼠開(kāi)展一個並不需要花費太長時間和精力的研究,或許就可以挽(wǎn)救成千上萬人的生命。
上述兩個案例告訴我們,藥物研(yán)發期間的動物實驗不僅不可或缺,而且還需(xū)要選(xuǎn)擇(zé)最合適的實驗動物(反應(yīng)停應使用猴,萬絡應補(bǔ)充基因敲除小鼠),且對任何潛在(zài)的風險因素都應給予重視,並通(tōng)過嚴(yán)謹和充分的動物實驗加以檢測和驗證。