动物研究,尤其是与药物和环境因素有关的动物研究,可能是人类经验的不良预测因素,这一概念并不新鲜。一千年前,伊本·西纳(Ibn Sina)评论说需要研究人类而不是动物,1亚历山大·蒲柏(Alexander Pope)的名言“人类的正确研究就是人”(The properly study of human is man)众所周知,并被广泛引用。2尤其是药理学家,早就认识到从动物向人类推断药物数据的固有困难。3,4鉴于进行了大量的动物研究,预计一些动物实验确实可以预测人类的反应。例如,青霉素可以保护小鼠和人类免受葡萄球菌感染,5异维甲酸('Acutane')会导致兔子和猴子以及人类的出生缺陷(尽管在小鼠或大鼠中没有)。6相比之下,皮质类固醇在动物中广泛致畸,但在人类中不致畸,7沙利度胺在许多动物物种中不是致畸剂,但在人类中是致畸物。8最近在单克隆抗体TGN 1412的第一阶段研究中的经验导致所有六名健康志愿者出现危及生命的发病率,这反映出即使在非人类灵长类动物中也没有充分预测人类的反应。9
动物实验往往不能转化为人体实验中的复制的一个原因10,11或癌症化学预防12–14许多动物实验的设计、执行和分析都很糟糕。未能在人类身上复制动物研究结果的另一个可能原因是,对动物研究证据的审查和总结在方法上不够充分。15在一项调查中,与千分之一的人类研究相比,只有万分之一的Medline动物研究记录被标记为荟萃分析。16在最近的报告中,Medline的全面搜索记录了研究合成的低质量,该搜索仅发现25篇动物研究的系统综述。17其他最近的研究也发现只有30个15和5718对任何类型的动物研究进行系统综述。这些缺陷很重要,因为动物研究通常为流行病学家和临床研究人员研究的假设提供了理论基础。
佩雷尔及其同事的论文19已被添加到詹姆斯·林德图书馆,因为它对理解为什么动物研究不能预测人类反应作出了重要的方法学贡献。作者对六个研究领域中与人类研究相关的动物研究进行了系统回顾,在随机试验的系统回顾中,对干预效果(益处或危害)的可靠估计得到了证实。研究的干预措施包括:皮质类固醇治疗颅脑损伤;抗纤溶药减少出血;组织型纤溶酶原激活剂减少卒中后死亡和残疾;替拉扎德治疗缺血性中风;产前皮质类固醇,以减少早产新生儿的肺部发病率和死亡;和二膦酸盐增加骨密度。在三个研究领域中,动物研究和人体试验基本上不一致;其他三个实验的结果基本相似。然而,在所有研究领域,动物研究的主要方法局限性和广泛发表偏见的证据都得到了确认。
动物研究的系统回顾是中风研究领域最先进的,20,21尽管进行了几十年的研究,但该领域几乎没有开发出新的人类药物疗法。在对FK506进行的一次系统性审查中,共发现29项动物研究,只有一项研究对干预措施进行了盲法研究,在结果评估期间只有两名盲法观察者。这29项研究中没有一项符合评审员应用的全部10项质量标准(其中一项研究不符合标准;最高得分为7分)。对这些研究的荟萃分析表明,方法学上最弱的研究显示出较强的保护作用,而方法学上最强的研究显示没有或较弱的保护作用。22
对动物文献进行的少数系统性综述也指出了其他动物研究的质量低下,以及从中推断人类的困难,23这是药物开发和评价的其他领域日益受到关注的问题。24,25马修斯26最近,他向那些声称“上个世纪几乎所有医学成就都直接或间接依赖于动物研究”的人提出了挑战,以提供证据证明他们的说法。
Pound和她的同事总结了一些关键问题17:
不同的动物种类和菌株,具有多种代谢途径和药物代谢产物,导致疗效和毒性的差异;
诱发疾病或伤害的不同模型,与人类条件有不同的相似性;
与人类状况不确定相关的药物剂量计划和方案的变化;
研究动物的变异性、随机化方法、比较治疗的选择(无、安慰剂、载体);
统计能力不足的小型实验组;不考虑混杂因素的简单统计分析;以及未能遵循意向治疗原则;
可能影响结果的实验室技术中的新奇之处,例如,盲法研究者的方法,既没有被认可也没有被报告;
作为疾病的替代物或前兆的结果指标的选择与人类临床状况具有不确定性相关性;
随访时间可变,可能与人类的疾病潜伏期不一致。
作为佩雷尔和他的同事19这篇评论中提到的其他人已经表明,如果动物研究的科学方法以及随着动物文献的发展而进行的更系统的综述都有了实质性的改进,那么动物研究只会成为人类对暴露和治疗反应的更有效的预测因子。如果将动物研究的系统性审查用于指导临床试验的设计,特别是在适当的药物剂量、时间和药物方案的其他关键方面,将进一步提高动物研究在人类临床试验中的可预测性。