抗腫瘤創新藥物獲批上市之前,需經歷漫長的研發過程。大體分為兩個階段:臨床前和臨床研究階段。一期臨床試驗主要考察藥物的安全性;二期臨床試驗考察藥物的有效性及藥物劑量和藥效之間的量效關系,同時再考察藥物的安全性;三期臨床試驗再次測試藥物的安全性,考察療效。之后藥物正式開展應用。
在這些研究之前的臨床前研究階段,對于一些具有成藥可能的潛在藥物的研究,正是我們的實驗動物朋友們代替我們進行的。
在藥效學研究中,腫瘤實驗動物模型可以說是人類腫瘤在動物上的成功復制,從1969年首次報道人惡性腫瘤在裸鼠體內的異種移植模型成功建立[1]以來,科學家開展了多種移植瘤動物模型的研究,包括膠質母細胞瘤和腦膜瘤的裸鼠異種移植模型和人乳腺癌裸鼠模型等[2, 3]。根據腫瘤形成原因主要分為: 自發性腫瘤動物模型、誘發性腫瘤動物模型、腫瘤轉移動物模型、轉基因和基因敲除腫瘤動物模型[4, 5]。當然,隨著科學研究的進展,腫瘤模型動物也在不斷更新升級,如人源化腫瘤異體移植小鼠模型(patient-derived xenografts,PDXs)和基因編輯小鼠模型(enetically engineered mouse models,GEMMs)現在也逐漸應用于腫瘤藥物研究中[6]。可以說,我們的小鼠朋友們作為第一批“吃螃蟹的鼠”考察了藥物的有效性。
除此之外,在藥代動力學研究中,小鼠、大鼠、狗和猴會替我們考察了解藥物在動物體內的吸收、分布、代謝、排泄,科學家們也會比較不同動物之間是否存在種屬差異[7]。在安全性藥理和毒理學研究中,除了對目標靶點具有效果,是否有對心血管、呼吸、神經和生殖等系統的不良反應。
新藥研發過程難以避免動物模型。在研究過程中,科學家們會遵循3R原則更好地保障動物的福利,同時,懷著敬畏的心態去感謝我們的動物朋友為新藥研究事業、為更多患者疾病緩解付出的寶貴生命。
(中國醫學科學院藥物研究所 王雨辰 盛莉 供稿)
參考文獻
1.Rygaard, J. and C.O. Povlsen, Heterotransplantation of a human malignant tumour to "Nude" mice. Acta Pathol Microbiol Scand, 1969. 77(4): p. 758-60.
2. Rana, M.W., et al., Heterotransplantation of human glioblastoma multiforme and meningioma to nude mice. Proc Soc Exp Biol Med, 1977. 155(1): p. 85-8.
3. Rae-Venter, B. and L.M. Reid, Growth of human breast carcinomas in nude mice and subsequent establishment in tissue culture. Cancer Res, 1980. 40(1): p. 95-100.
4. 肖洋洋, et al., 鼻咽癌實驗動物模型的研究進展. 中國比較醫學雜志, 2018. 28(12): p. 5.
5. 艾夢環, 關芳, and 李衛強, 胃癌實驗動物模型構建研究簡況. 實用中醫內科雜志, 2018. 32(3): p. 5.
6. Sajjad, H., et al., Cancer models in preclinical research: A chronicle review of advancement in effective cancer research. Animal Model Exp Med, 2021. 4(2): p. 87-103.
7. Wang, Y., et al., Metabolism and Interspecies Variation of IMMH-010, a Programmed Cell Death Ligand 1 Inhibitor Prodrug. Pharmaceutics, 2021. 13(5).