實驗動物潛在生物安全威脅及降低風險的建議

劉麗艷，韓艷梅，李文超，廉海晨，張宏馨

（1. 河北大學 醫學綜合實驗中心，河北 保定 071000；2. 河北大學 醫學院，河北 保定 071000）

實驗動物在生物醫學研究中占據重要地位和作用，據統計，我國一年繁殖的實驗動物約1 300 萬只，用于科學研究的約1 000 萬只，實驗動物使用量的巨大及其潛在的生物安全威脅引起政府有關部門的高度重視[1]。美國、日本、歐盟等發達國家和地區，早在20 世紀50、60 年代就以通過立法的方式對實驗動物進行管理[2]，而我國實驗動物行業發展相對滯后，國內高校和科研院所在實驗動物的安全管理方面存在明顯不足[3]，對實驗動物安全教育與培訓也沒有給予高度重視，使得實驗動物和動物實驗存在較大的安全隱患。

1 實驗動物的生物安全特性

生物安全是指為了避免危險生物因子造成實驗室人員暴露，向實驗室外擴散并導致危害的綜合措施[4]。實驗動物是一類特殊的動物群體，來源于原種動物，但通過遺傳選擇、雜交、近交和誘變等方法，改變了群體的遺傳組成，使其具有了人類所需要的特征。在動物培育過程中，它們的遺傳組成經歷了重新組合、純化和穩定的變化過程。因此實驗動物生物安全有其特殊性，是指對實驗動物可能產生的潛在風險或現實危害的防范和控制[1]。

2 潛在的實驗動物生物安全風險

實驗動物和動物實驗的生物安全風險主要包括實驗動物風險、設備風險、人為風險和意外事故等，世界各地已報道的動物實驗室生物安全事故案例有很多（見表1）。

2.1 實驗動物風險

實驗動物的生產和使用的各個環節中均存在各種風險和危害，如實驗動物的研究、引種、保種、繁育、供應、運輸、應用（包括感染和非感染實驗動物）、管理、進出口等[1]，國家陸續頒布了一系列的法律法規對其進行規范，因此目前實驗動物的管理較為規范。但是實驗中難免要用到非標準化的動物，它們可能來源于野生動物、家禽或家畜，其攜帶的未知病原菌更易感染人類，存在的潛在生物安全威脅更大。動物感染的風險包括：動物含病毒的唾液、血液、排泄物，動物的抓傷或咬傷，動物的逃逸，動物的樣品、器官、尸體的不當處置等。如果控制或操作不當，會變成病原污染的擴大器，造成更大范圍傳播，污染環境，危害食品安全。因此，了解實驗動物風險及其潛在的生物安全威脅，注重病原防控及防患于未然至關重要[5]。

表1 已報道的動物實驗室生物安全事故案例

2.2 人為風險

實驗室最大的風險在于不知道風險是什么。高校，尤其是醫學類院校每年要用到大量的實驗動物，但是大部分院校缺乏對學生的相關培訓，成為主要的安全隱患。李志紅[10]對100 起實驗室安全事故進行的統計分析發現，操作人員因違反操作規程和操作不慎或儀器設備使用不當造成的人員傷亡事故就接近80%。魏明等[11]針對某醫學院800 名本科生對動物實驗室安全知識的認知情況進行的問卷調查發現，將近50%的醫學生，不清楚動物實驗室安全的概念，不了解實驗室感染事件，不懂得實驗出現意外時的應急處置。醫學生對生物安全知識的不熟悉，對標準操作程序和實驗技術的不了解，對實驗器材的誤用，對正確防護措施的缺失，對生物安全意識的淡薄以及責任意識與風險意識的缺乏，是引發實驗室事故、損傷和感染的主要原因[12]。

2.3 設備風險

動物實驗室的關鍵設備是高壓蒸汽滅菌器、生物安全柜、工程控制設備以及個人防護用品等。馬倩等[13]運用DHGF 法對高校實驗動物中心的安全風險進行了綜合評價，計算出了實驗動物中心安全管理工作50項評價指標各自的權重，其中安全操作、工程控制設備操作程序、高壓滅菌器等壓力容器的使用、人員防護操作程序和個人防護用品的權重就占到了50 項評價指標的23.6%，也就是說，動物實驗生物安全的風險，有1/4 與儀器設備有關。

實驗過程中，在處理病原微生物的感染性材料時可能使用產生病原微生物氣溶膠的攪拌機、離心機、勻漿機、振蕩機、超聲波粉碎儀和混合儀等設備，如果操作過程或防護措施不當，可能導致實驗人員產生過敏反應，甚至被某些致病病菌感染。

2.4 意外傷害

在實驗動物的飼育和動物實驗過程中，意外傷害是一類非常重要的安全風險。意外傷害主要包括：被動物咬傷、抓傷，被注射器等利器刺傷皮膚，藥物接觸眼結膜引起傷害等。有些傷口可能引起操作人員感染血源性傳染病。

3 降低動物實驗風險的建議

3.1 遵守實驗動物相關法律法規

我國第一部實驗動物管理行政法規《實驗動物管理條例》，于1988 年11 月14 日由原國家科委主任宋健以國家科委2 號令簽發，全文共分8 章35 條，核心內容是對實驗動物及其環境設施實行質量合格認證制度，是實驗動物研究、保種、飼育、供應、應用、管理和監督的行業文件[14]。以該行政法規為基礎，依據《中華人民共和國行政許可法》和《實驗動物機構質量和能力的通用要求》等國家法律和標準，我國建立了實驗動物許可證制度、實驗動物質量合格證制度和實驗動物機構認可評價制度[14]。嚴格遵守實驗動物相關的法律法規，在與實驗動物接觸的各個環節都將生物安全操作銘記于心，是降低實驗動物和動物實驗潛在風險的關鍵因素之一。

3.2 提高從業人員的準入門檻

實驗動物管理人員和從事動物實驗的科研人員的相關知識素養是降低動物實驗風險的關鍵因素。要使實驗動物處于良好可實驗的狀態，首先必須要有合格的專業人員隊伍。動物實驗從業人員必須具備實驗動物相關專業教育背景，熟悉國家相關實驗動物和動物實驗政策、法規、標準，有與實驗動物和動物實驗相關的工作經歷或專業培訓，定期參加相關的動物實驗培訓或繼續教育，必須持有專業培訓證書。目前，實驗動物從業人員的素質管理已引起政府及相關部門的高度重視。據初步統計，截至2015 年底，全國共有44 780 人從事實驗動物工作（包括編外聘用人員），共計18 465 人持有崗位證書，占總人數的41.23%[15]。

3.3 培養動物實驗的能力

為了保證動物實驗的順利開展和實驗數據的準確可靠，不僅需要合格的從業人員，更需具備熟練、過硬的動物實驗的能力。動物實驗的能力，包括動物認知能力、動物飼養能力、動物實驗操作能力、信息采集能力和生物安全防護能力[9]。具備了這些能力，才能安全順利地完成動物實驗，確保實驗中的生物安全。

3.4 嚴格執行操作規程

標準操作規程（standard operating procedure，SOP）是指導和規范與實驗動物相關的日常工作的操作指南，從進入動物實驗室到離開以及廢棄物的處理等每個步驟均應嚴格遵守SOP，它是降低實驗動物和動物實驗潛在風險不可或缺的部分。SOP 主要描述從業人員日常工作的具體操作步驟和要求，包括儀器設備的使用、實驗動物的飼養管理以及與動物實驗相關的標準操作等，涉及實驗動物管理的各個方面，具有針對性、程序性、規范性和可操作性。實驗動物從業人員應在充分理解各項SOP 的基礎上，將嚴格遵守變為自覺行為，使其得到真正意義上的貫徹落實，保證實驗動物從業人員自身及周圍環境的生物安全[16]。

3.5 嚴格履行福利倫理審查制度

目前雖然我國在實驗動物福利倫理工作方面取得了一定進步，但與具有嚴格法制化、標準化管理的歐美先進國家相比還有較大差距[17-18]。面對我國實驗動物福利倫理審查的諸多問題，2018 年9 月1 日，我國正式實施國家新標準《實驗動物福利倫理審查指南》[19]，它是我國實驗動物福利倫理領域的一件里程碑的事件。國際上提倡成立動物實驗福利倫理委員會、負責審查動物實驗，對每個環節把關[9]。動物實驗倫理審查的意義在于通過實驗動物倫理委員會的審查，促使動物從業人員制訂合理的實驗方案，使用最少的動物數量，控制最小的動物傷害，獲得最好的實驗結果[20]。動物實驗福利倫理審查的基本原則是兼顧動物福利和人員利益，動物實驗過程中只有嚴格遵守這一原則，才能在保證實驗結果準確性、科學性的基礎上，最大限度地降低實驗動物和動物實驗的潛在風險。

4 結語

在生物醫學研究領域，實驗動物是最重要的研究對象和工具，它們對人類的巨大貢獻是以身心遭受各種傷害或處死等痛苦為代價的，但同時也帶來了很多潛在的生物安全威脅。為了降低實驗動物和動物實驗的風險，應遵守實驗動物相關法律法規，提高從業人員的準入門檻，嚴格執行操作規程，訓練動物實驗的各種能力，提升實驗動物福利意識，履行倫理審查制度，在保護從業人員和周圍環境安全的前提下，保證動物實驗結果的準確性、科學性和可重復性。