使用動(dòng)物開(kāi)展實(shí)驗來(lái)評價(jià)候選藥物的療效、代謝及潛在的毒性是新藥研發(fā)不可或缺的環(huán)節。在新藥研發(fā)過(guò)程中，不僅要開(kāi)展動(dòng)物實(shí)驗，且動(dòng)物實(shí)驗還要嚴謹。如果動(dòng)物實(shí)驗設計和實(shí)施過(guò)程不嚴謹，同樣會(huì )出問(wèn)題。如因出現嚴重不良反應而被召回的“新藥”反應停和萬(wàn)絡(luò )，之所以在上市前沒(méi)有發(fā)現其毒副作用，不嚴謹的動(dòng)物實(shí)驗結果難辭其咎。下面本文將以這兩個(gè)典型的案例來(lái)說(shuō)明不嚴謹的動(dòng)物實(shí)驗所導致的危害。

01、“反應停”

約60年前，一款緩解孕婦晨吐的鎮靜藥沙利度胺（Thalidomide），商品名“反應停”，在上市五年后，因被發(fā)現可導致嬰兒海豹胎（四肢短得就像海豹的鰭足）和其它畸形而被叫停使用。反應停是上個(gè)世紀50年代由聯(lián)邦德國格蘭泰公司投入開(kāi)發(fā)的一種鎮靜類(lèi)藥，其聲稱(chēng)該藥物能夠顯著(zhù)抑制孕婦晨吐等妊娠反應。1957年10月，反應停正式投放歐洲市場(chǎng)，不久后進(jìn)入日本市場(chǎng)，并在此后的不到一年內，風(fēng)靡歐洲、日本、非洲、澳洲和拉丁美洲。但在申請美國上市許可時(shí)遇到了美國食品藥品監督管理局仔細而繁瑣的市場(chǎng)準入調查，最終沒(méi)能得到進(jìn)入美國市場(chǎng)的許可。

到1960年，有醫生發(fā)現歐洲新生兒畸形比率異常升高。澳大利亞產(chǎn)科醫生威廉·麥克布里德第一個(gè)把他們和“反應停”聯(lián)系起來(lái)，并在英國《柳葉刀》雜志上發(fā)表了“反應停”能導致嬰兒畸形的研究論文。在麥克布里德接生的產(chǎn)婦中，許多人產(chǎn)下的嬰兒患有罕見(jiàn)海豹胎畸形癥狀，而這些產(chǎn)婦都曾經(jīng)服用過(guò)“反應停”。1961年11月，格蘭泰撤回聯(lián)邦德國市場(chǎng)上所有反應停，不久其他國家也相繼停售，但此時(shí)已經(jīng)有萬(wàn)余名因服用反應停而導致畸形的胎兒出生。由于這一事件，格蘭泰支付了1.1億西德馬克的賠償，并破產(chǎn)倒閉。

在反應停上市前，格蘭泰公司使用大鼠開(kāi)展了動(dòng)物實(shí)驗研究，但并沒(méi)有發(fā)現畸形大鼠出生，后續調查證明，他們的動(dòng)物實(shí)驗設計非常不嚴謹。

首先，沙利度胺在大鼠體內的半衰期約為半小時(shí)，而在人體內的半衰期則有7.3小時(shí)之久。因此，沙利度胺在大鼠體內會(huì )很快被代謝掉。其次，抗氧化物如谷胱甘肽可以抑制沙利度胺引起的細胞凋亡，而大鼠比人類(lèi)具有更多的抗氧化劑，這些抗氧化劑可保護它們的胚胎免受沙利度胺引起的破壞。因此，可以說(shuō)大鼠并不是一款可以充分評估沙利度胺毒性的實(shí)驗動(dòng)物物種，相較而言，使用非人靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物則很容易觀(guān)察到沙利度胺對胚胎發(fā)育的影響。

另外一個(gè)容易被忽略的因素是，大鼠為多胎生產(chǎn)實(shí)驗動(dòng)物，其分娩又多發(fā)生在夜間，且母鼠有吃掉發(fā)育畸形仔鼠的習慣。因此，當實(shí)驗人員白天檢查生產(chǎn)情況時(shí)往往只能觀(guān)察到健康的出生個(gè)體。雖然窩平均產(chǎn)子數可能有少許減少，但通常也不會(huì )引起注意。后續通過(guò)剖腹產(chǎn)和夜間觀(guān)察大鼠產(chǎn)子確實(shí)發(fā)現在懷孕特定階段給予沙利度胺，大鼠也可以產(chǎn)下畸形的胎兒。也就是說(shuō)，如果當時(shí)格蘭泰公司在開(kāi)展動(dòng)物實(shí)驗時(shí)能夠考慮到這個(gè)細節，改為剖腹產(chǎn)或想辦法直接觀(guān)察大鼠產(chǎn)子時(shí)的情況，或許就可以觀(guān)察到反應停的不良反應，從而避免悲劇的發(fā)生了。但格蘭泰公司1956年發(fā)表的沙利度胺的動(dòng)物實(shí)驗相關(guān)文章中顯示其動(dòng)物實(shí)驗既沒(méi)有設置安慰劑組，也沒(méi)有交代給藥持續時(shí)間，更沒(méi)有進(jìn)行雙盲對照實(shí)驗設計，如此不嚴謹的實(shí)驗設計，其團隊注意不到動(dòng)物實(shí)驗的細節問(wèn)題也就一點(diǎn)都不意外了。綜上，正是由于沙利度胺在上市前的動(dòng)物安全性評價(jià)實(shí)驗存在嚴重的缺陷，導致其毒副作用沒(méi)能被及時(shí)發(fā)現，才最終導致了反應停悲劇的發(fā)生。

02、“萬(wàn)絡(luò )”

如果說(shuō)反應停事件還只是新藥研發(fā)和審批不健全時(shí)代的產(chǎn)物，那么萬(wàn)絡(luò )的匆忙上市和退市則是在利益驅動(dòng)下，當代藥物研發(fā)中由于動(dòng)物實(shí)驗的不嚴謹而造成嚴重后果的經(jīng)典案例。

身體在經(jīng)歷發(fā)燒、疼痛或炎癥反應時(shí)，往往會(huì )通過(guò)抑制或阻斷身體內不同部位的前列腺素分泌來(lái)緩解癥狀。比如退燒藥布洛芬和對乙酰氨基酚就是通過(guò)抑制下丘腦前列腺素合成活性來(lái)調控體溫調節中樞內的體溫調定點(diǎn)，促使其恢復正常而實(shí)現退燒的。阿司匹林則通過(guò)抑制前列腺素合成來(lái)實(shí)現其鎮痛、退熱和抗炎的功效。

上述這些具有抑制或阻斷身體不同部位前列腺素分泌或功能的藥物隸屬于非選擇性環(huán)氧化酶抑制劑。它們都是通過(guò)非特異性地抑制或阻斷環(huán)氧化酶（COX，又稱(chēng)前列腺素內氧化酶還原酶）活性，進(jìn)而實(shí)現其抑制前列腺素合成功能來(lái)實(shí)現藥效的。COX是催化花生四烯酸轉化為前列腺素的關(guān)鍵酶，它有兩種同工酶，COX-1和COX-2。COX-1除了下丘腦外，還在血管、胃、腎等多種組織中表達，參與血管舒縮、血小板聚集、胃粘膜血流、胃黏液分泌及腎功能等的調節，具有保護胃腸黏膜、調節血小板聚集、調節外周血管的阻力和調節腎血流量分布的功能。因此，這些非選擇性環(huán)氧化酶抑制劑類(lèi)藥物在發(fā)揮其藥效的同時(shí)也會(huì )抑制廣泛表達在身體其它部位的COX-1而產(chǎn)生副作用，最典型的副作用就是引起胃部不適，甚至胃潰瘍和胃出血等。

COX-2則是誘導表達型，只有在身體經(jīng)歷了諸如化學(xué)和機械損傷或微生物感染后才會(huì )激活。因此，如果能開(kāi)發(fā)出一種藥物可以選擇性地阻斷COX-2的功能，就有望避開(kāi)上述非選擇性環(huán)氧化酶抑制劑類(lèi)藥物的副作用。

上個(gè)世紀九十年代，制藥界的巨頭之一默克公司啟動(dòng)尋找COX-2特異性抑制劑的研究。他們很快推出了一款新藥-羅非昔布，商品名“萬(wàn)絡(luò )”。并通過(guò)8000 多名患者的臨床實(shí)驗證明了該藥在治療類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎時(shí)比當時(shí)廣泛使用的同類(lèi)藥物萘普生具有更少的胃腸道副作用，差不多將胃腸道事件的風(fēng)險降低了一半。 但由于過(guò)于關(guān)注其對胃腸道的副作用，默克公司在研發(fā)萬(wàn)絡(luò )的過(guò)程中有意或無(wú)意地忽略了該藥對心血管系統的嚴重副作用。且在不斷出現心血管不良反應報告的情況下仍沒(méi)得到重視。直到默克公司繼續研究萬(wàn)絡(luò )在預防腺瘤性息肉等其他適應癥時(shí)坐實(shí)了其心血管風(fēng)險后，該藥才被從市場(chǎng)上撤回。但此時(shí)僅美國就約有400萬(wàn)美國人服用了萬(wàn)絡(luò )，美國食品藥品管理局的一個(gè)調查員估計，約有十四萬(wàn)人可能因此導致心臟病發(fā)作，其中6萬(wàn)人或將因此死亡。

排除其它各種涉及公司經(jīng)濟利益等原因外，不嚴謹的動(dòng)物實(shí)驗結果也是萬(wàn)絡(luò )能夠最終通過(guò)審查上市的原因之一。早在萬(wàn)絡(luò )上市之前，賓夕法尼亞大學(xué)醫學(xué)博士加勒特·菲茨杰拉德領(lǐng)導研究小組就觀(guān)察到萬(wàn)絡(luò )抑制了前列環(huán)素生成。鑒于前列環(huán)素對心臟具有潛在的保護作用，加勒特推測該藥可能有導致心臟病和中風(fēng)的風(fēng)險。但這并沒(méi)有引起默克公司的足夠重視，他們也沒(méi)有就此開(kāi)展更為嚴謹的動(dòng)物實(shí)驗來(lái)分析萬(wàn)絡(luò )在心血管方面的風(fēng)險。

而在該藥退市后，更進(jìn)一步的研究結果顯示，選擇性地敲除血管內壁細胞中的COX-2會(huì )使小鼠出現血栓和高血壓。這些小鼠就像服用萬(wàn)絡(luò )的人類(lèi)一樣，前列環(huán)素也出現了下降。想象一下，如果默克公司在萬(wàn)絡(luò )上市前就能夠使用COX-2敲除小鼠開(kāi)展一個(gè)并不需要花費太長(cháng)時(shí)間和精力的研究，或許就可以挽救成千上萬(wàn)人的生命。

上述兩個(gè)案例告訴我們，藥物研發(fā)期間的動(dòng)物實(shí)驗不僅不可或缺，而且還需要選擇最合適的實(shí)驗動(dòng)物（反應停應使用猴，萬(wàn)絡(luò )應補充基因敲除小鼠），且對任何潛在的風(fēng)險因素都應給予重視，并通過(guò)嚴謹和充分的動(dòng)物實(shí)驗加以檢測和驗證。