實驗動物與獸用生物制品檢驗和研發

陳光華

(中國獸醫藥品監察所，北京 100081)

1 應用動物進行獸用生物制品檢驗和研發的基本情況

1.1 動物在獸用生物制品質量檢驗和研發中普遍應用，歷史悠久

由于獸用生物制品(包括疫苗、抗血清、微生態制劑等，不包括診斷試劑)直接應用于動物，因此，在考察這類產品對動物的安全性和效力時，理所當然地會選用動物作為試驗平臺。在我國所有獸用生物制品生產企業的建設過程中，設計和建設檢驗用動物舍，是必不可少的內容。獸用生物制品出廠檢驗中，動物試驗是所有獸用生物制品生產企業質量檢驗員最重要的檢驗工作。隨著獸用生物制品企業生產的產品品種越來越多，批量越來越大，以及在新產品研發方面的投入不斷增加，大部分獸用生物制品企業在通過第一輪GMP檢查驗收后，都不同程度地擴建了動物舍，尤其是大動物試驗舍。獸用生物制品企業中最大規模的動物舍面積已經達到7000平方米左右。在新的獸用生物制品研發過程中，進行動物試驗也是廣大研發人員試驗研究工作的最重要內容，也是耗資最大的工作內容。獸用生物制品新產品申報資料中的技術數據，大部分是根據動物試驗獲得的數據。

在我國的獸用生物制品質量標準中，規定用動物進行終產品安全和效力檢驗的歷史由來已久。在我國解放后制定的第一版《獸醫生物藥品制造及檢驗規程》中收載的31個獸用疫苗和抗血清質量標準中，無一例外地均采用動物進行安全或效力檢驗。如狂犬病滅活疫苗安全和效力檢驗中需使用小鼠、豚鼠和兔，羊痘活疫苗的檢驗中需用小鼠、豚鼠、兔和綿羊。2011年7月1日開始實施的《中國獸藥典(2010年版)》中收載的82個獸用疫苗和抗血清(40個活疫苗、40個滅活疫苗和2個抗血清)中，用動物進行安全或效力檢驗的產品為100%；用靶動物進行安全或效力檢驗的產品有58個，占71%；用非標準化試驗動物(鼠、雞、豚鼠、兔以外的動物)進行安全或效力檢驗的產品有36個，占44%。

應用動物試驗進行獸用生物制品安全或效力評價，在全世界范圍內都是十分普遍的現象。在《美國聯邦法規》中公布的73個獸用生物制品質量標準中，用動物進行安全或效力檢驗的產品達到65個，占89%；用靶動物進行安全或效力檢驗的產品有39個，占54%；用非標準化動物進行安全或效力檢驗的產品有23個，占32%。

由此可見，在獸用生物制品的質量評價中，動物試驗發揮著不可替代的作用。尤其是，在評價獸用疫苗免疫效力的各種方法中，盡管用于檢測有效抗原含量的化學方法、生物化學方法已經經常應用于獸用疫苗生產過程的中間控制，但是，基于動物免疫學原理的疫苗抗原相對含量測定法、免疫抗體效價測定法、替代動物免疫攻毒法及靶動物免疫攻毒法等仍然是(也仍將是)最令人信服的獸用生物制品成品免疫效力評價方法。

1.2 獸用生物制品檢驗中所用動物品種多、數量大

在獸藥領域中應用動物的工作主要包括國內獸用生物制品生產企業對其產品進行的出廠檢驗、各企業和有關科研單位從事的獸用生物制品新藥研發、監管部門根據國家計劃開展的監督檢驗、有關單位根據農業部授權對國內新生物制品和進口生物制品進行的復核檢驗等，此外，在菌毒種鑒定、部分化學藥品和中獸藥的檢測和研發、生物制品檢測方法研究、動物疫病診斷試劑研發、各企業中間產品質量控制中也可能使用動物。其中，獸用生物制品出廠檢驗和新生物制品研發中使用的動物數量遠高于其他。用動物進行出廠檢驗的項目包括安全檢驗、效力檢驗，有時在外源病毒檢驗中也會使用動物。研發過程中的菌毒種鑒定、工藝研究、實驗室安全、效力、免疫期和保存期試驗等幾乎研發全過程中的所有試驗項目均需使用動物。

到目前為止，我國已經批準的國產獸用疫苗、抗血清等共319個，其中，用量大、質量標準較為成熟、被2010年版《中國獸藥典》三部收載的82個獸用疫苗和抗血清(40個活疫苗、40個滅活疫苗和2個抗血清)中，涉及到的檢驗用動物包括雞、豬、牛、羊、鴨、鵝、兔、小鼠、豚鼠、馬、魚、貂等。其中，用豬進行安全或效力檢驗的產品達到16個；用牛羊進行安全或效力檢驗的產品有18個；總體上來看，用非標準化實驗動物(鼠、雞、兔以外的動物)進行安全或效力檢驗的產品有36個。

經對我國各獸用生物制品企業近某年生產的約160種獸用疫苗和抗血清約12000批、1100億頭份(羽份)產品出廠檢驗中所用動物種類和數量(除小鼠、豚鼠、兔外)進行測算，我國各企業每年用于獸用生物制品出廠檢驗的動物數量約為：雞240000只、豬30000頭、牛6000頭、犬300只、貂400只、羊2400只、鵝200只、鴨800只。

在獸用生物制品研發方面，由于參與研發的單位較多，每個產品的研發周期有所差別，不同品種的試驗要求和研發進度可能不同，難以準確統計每年用于研發的動物種類和數量，但從每年約100個新產品的申報進度看，用于研發的動物數量也非常可觀。因為，自新產品研發的初期到最終的臨床試驗階段，均需使用動物，且農業部對每個試驗中所用樣品的批數和動物數量均有基本要求。從近幾年的研發動向看，在禽病疫苗研發積極性越發高漲的基礎上，在豬病疫苗、水禽疫苗、犬用疫苗的研究方面也越來越活躍，有關試驗中豬、鴨、犬的用量越來越大。

2 存在問題

2.1 動物供應不足

從動物品種看，用于獸用生物制品檢驗和研發的小型實驗動物(如兔、鼠、雞)在數量上基本上能夠得到滿足。但其他動物，如豬、牛、羊、犬、鴨、鵝、

魚、貂、狐等，市場上基本不能供應。這些動物絕大部分來源于養殖場，與法規中的實驗動物定義相去甚遠，根本不能稱之為“實驗動物”(本文中籠統地稱為“動物”)。為了獲得這些動物，只能根據有關試驗要求由試驗人員臨時從外觀健康的動物群中篩選敏感動物。由于國家對部分重大動物疫病(如豬口蹄疫、牛口蹄疫、豬瘟、高致病性豬藍耳病)實行強制免疫政策，要從規模養殖場或個體養殖戶家中篩選到符合要求的敏感動物，極其困難。有的檢驗或研發中所需特殊標準的動物(如狂犬病、犬細小病毒、犬瘟熱、犬腺病毒、犬副流感抗體陰性犬)，就更加無法得到滿足。

2.2 動物標準不完善，監管不到位，質量得不到保證

為加強實驗動物管理、保證實驗動物質量，國家先后發布并實施了雞、兔、豚鼠、倉鼠、大鼠、小鼠國家標準，但對獸用生物制品質量檢驗和研發中大量使用的豬、犬、牛、羊、馬、鴨、鵝等，尚未發布國家標準。由于這些動物的使用范圍基本上只局限于獸用生物制品生產企業和科研單位，其他部門和行業的管理人員和專家很少關注，因此，這些動物的標準制定問題料將難以在農業領域以外的更大范圍內引起共鳴。由于缺乏標準，在這些動物的生產許可、質量檢測、試驗場所建設和認證、動物試驗的監管等方面存在一系列空白。

即便是已經有了國家標準的實驗動物，也比較普遍地存在質量問題。有的單位所用實驗動物系譜不清，來源復雜，有的生產條件簡陋、飼養管理粗放。缺少實驗動物檢測試劑和權威質量檢測部門，對試驗動物的生產管理，重審批，輕監管。近年來，眾多獸用生物制品生產企業普遍反映因因SPF雞胚質量問題導致獸用疫苗質量不過關的現象越來越多。

2.3 動物試驗過于頻繁，動物福利未得到有效關注

在絕大多數獸用疫苗檢驗和研發中均需進行動物試驗。近幾年來，我國獸用生物制品生產行業處于規模擴張期，各企業為了提高市場競爭力，不得不增加產品種類，更是導致檢驗中所需動物種類和數量不斷增加。2005年以來，大部分企業擴建了動物舍。各生產企業的動物試驗已經成為動物疫苗檢驗和研發的主要工作內容。動物用量較大的項目包括安全性試驗、動物免疫抗體效價測定試驗和免疫攻毒試驗。其中，動物試驗已經成為安全性評價的不二選擇。采用動物試驗方法進行免疫效力評價，也是較為普遍應用的方法，在我國尤甚。頻繁的動物試驗中，動物福利未受到足夠關注，尤其是我國對部分試驗用大動物的飼養環境、衛生、營養等方面缺乏嚴格標準，對大動物的試驗缺少監管。

2.4 免疫攻毒試驗過于頻繁，生物安全存在隱患

免疫攻毒方法是評價獸用疫苗免疫效力的最直觀方法，但因標準化的實驗動物(尤其是大動物)來源困難，特別是免疫攻毒試驗中存在病原體擴散的風險，發達國家多采用免疫抗體效價測定、有效抗原含量測定等替代方法。但在我國，由于各新產品研發單位為了避免在尋找替代方法過程中必須完成的平行關系試驗，而放棄尋找免疫攻毒效力檢驗的替代方法；對已經采取免疫攻毒方法進行效力檢驗的產品，在修訂標準的過程中，更沒有人愿意嘗試尋找替代效力檢驗方法。因此，我國獸用疫苗質量控制中采取免疫攻毒方法的數量和比例明顯高于發達國家。強毒攻擊試驗中，如果不能加強空氣、人員、動物、廢棄物和動物尸體等環節的管理，控制病原體外泄就難以實現。

3 幾點意見和建議

3.1 加強部門間協調，進一步強化實驗動物管理

《實驗動物管理條例》規定：國家科技管理部門主管全國實驗動物工作；各省、自治區、直轄市科技管理部門主管本地區的實驗動物工作；國務院各有關部門負責管理本部門的實驗動物工作。由于實驗動物的標準制定、認證、生產、使用、進出口和質量監督等涉及到多個管理部門，要做好實驗動物的各項管理工作，需要各部門加強協調，分工合作。

目前，在對各部門共用的實驗動物(如雞、鼠、兔)的管理中，未明確實驗動物質量檢測職能，缺少專業檢測單位、實驗動物質量檢測方法、標準和試劑；對獸用生物制品行業中專門使用的動物(如豬、牛、羊等)，盡管這些動物并不符合法律法規中“實驗動物”的嚴格定義，但因其具有與標準化實驗動物相同的屬性和意義，農業部應根據《實驗動物管理條例》規定，結合農業領域所用動物的具體情況，制定實施辦法，并成立有關機構，開展農業行業實驗動物管理工作(制定動物標準、微生物檢測方法和標準等，組織開展質量檢測工作)。

3.2 加強動物研究，建立大動物供應基地，保證質量

對目前獸用生物制品領域廣泛應用的非標準化試驗動物(如豬、牛、羊等大動物)，由于其來源越來越困難，質量極不穩定，且其質量對重大動物疫病疫苗的質量檢測和新產品研發的重要性越來越大，因此應加大對這些動物的研究力度，盡快扶持建立質量較為穩定的健康敏感動物基地，進而建立標準化的大型實驗動物群。

3.3 改變觀念，改進獸用生物制品檢驗方法，減少實驗動物用量

應用動物進行獸用生物制品質量檢驗和研發已有很長歷史，且已證明多數動物模型有助于評價獸用生物制品的質量。但是，大量使用動物，存在經濟、科學和倫理方面的限制。當我們使用家畜(如牛、馬)進行免疫攻毒試驗時，勞動量大，花費高，費時。當我們使用標準化的實驗動物替代靶動物進行免疫攻毒試驗時，由于實驗動物發病機理、毒力特征、免疫反應的誘導以及保護性免疫反應均不可能和靶動物相同，實驗動物與靶動物之間的相關性存在諸多不確定性。動物試驗結果的差異性遠高于用實驗儀器獲得的數據，這種差異性不僅存在于不同實驗室之間，也存在于同一個實驗室內部。據報道，狂犬病疫苗NIH效力檢驗結果的差異可達到1～10倍。動物試驗在倫理上處于進退兩難境地，近年來尤其如此。

在制定獸用生物制品標準、研發和評審新產品的過程中，我們有必要更新現有觀念，即：每批疫苗都要經過靶動物的免疫攻毒效力檢驗合格，才能確認其為質量合格產品。必要時，應通過法律法規或技術指導原則的形式規定：凡規定用大型靶動物免疫攻毒方法進行效力檢驗的產品，均須另行規定一種替代檢驗方法。尋求替代檢驗方法時，尤其應關注體外檢驗方法，因為這是能夠顯著減少動物使用數量的唯一途徑。總的來說，制定獸用疫苗效力檢驗方法時，應遵循以下原則：首選體外法測定抗原含量(不用動物)，其次選用實驗動物體內法測定抗原含量(抗原相對含量測定法)，再次選用實驗動物免疫攻毒法，最后選用靶動物免疫攻毒法。

3.4 加強安全管理，確保動物試驗中的生物安全

安全問題正成為世界范圍內公眾關注度越來越高的話題，生物安全問題也同樣是動物試驗管理中的首要問題。我國大部分獸用生物制品生產企業和部分專業研究機構都建有免疫攻毒動物舍，并正在開展大量的動物攻毒試驗，這是由我國動物疫病現狀以及全國獸用生物制品研發和生產行為空前活躍決定的。盡管我們在對全國獸用生物制品企業實施監管的過程中，高度重視生物安全的監管，但只要有人在開展攻毒試驗，生物安全隱患就始終不能排除。因此，我們應在國家層面就獸用生物制品生產企業和研發機構的生物安全管理工作制定近期和長期目標。建議在近期要切實加強動物攻毒試驗的管理，對存在安全隱患的，禁止開展動物攻毒試驗工作；逐步建立動物攻毒試驗基地，逐步限制分散于各地的攻毒試驗，規定在指定地點和設施內開展攻毒試驗，最終達到有效減少攻毒試驗、確保生物安全的目標。

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