背景

多数实验动物从业者对“3Rs”原则都很熟悉。它最早出现在1959年，由英国博物学家威廉·罗素和微生物学家雷克斯·伯奇在动物福利大学联盟赞助下出版的《人道实验技术原则》一书中提出。3Rs是三个英文单词Replacement（替代）、Reduction（减少）和Refinement（优化）的首字母简写。替代是指用计算机模拟和体外培养的细胞或组织样本来替代有生命的实验动物，或用感知能力较低的实验动物替代感知能力高的实验动物（如线虫替代小鼠）；减少是指通过优化实验设计和统计分析方法，尽可能减少实验中所使用动物的数量；优化是指通过完善科学实验流程和优化实施方案以提升实验过程中动物的福利来实现最大程度地减少实验动物的痛苦。“3Rs”原则在解决了因开展科学实验而导致不可避免的动物伤害所造成的道德困境的同时，并没有阻碍科学或医学研究的进步，因此得到了广泛的认可和支持。在《人道实验技术原则》一书出版后，“3Rs”原则很快被科学界和公众所接受，并逐渐成为国际通用的动物实验伦理审查指导原则之一。

本号前文《动物实验为何要开展伦理审查》从道德角度对动物实验前需要先进行伦理审查做了论述。实际上，伦理审查不仅保障了动物的福利，也保障了科研结果的准确性。如2010年一篇发表在细胞（Cell）杂志上的研究论文结果显示：小鼠在丰富的生活环境条件下，可以刺激其下丘脑表达更多的脑源性神经生长因子，该因子可以通过交感神经-脂肪轴下调脂肪细胞内瘦素基因的表达，进而抑制肿瘤生长。从这个例子我们可以看出，实验动物福利状态对实验结果有着不可忽略的影响。反之，当无法满足动物的基本福利需求时，动物会长期处于应激状态，其皮质醇分泌将升高，导致动物出现各种代谢紊乱，进而影响动物实验结果的准确性和有效性。上述例子都说明，动物实验实施前，伦理审查不可或缺。但动物实验伦理属于道德范畴，不同的人会对其有不同的理解和解读。有没有一种可以为绝大多数人所接受的伦理审查准则呢？“3Rs”原则就是在这样的背景下诞生的。这是因为“3Rs”原则非常容易理解，从字面意思上可以解释为尽量不要使用活体的实验动物，如果必须使用，则要做到尽量减少使用活体实验动物数量的同时还要尽可能减少动物的痛苦。但是这样的简单理解就够了吗？

“3Rs”原则的核心是“在实现科学目标的前提下最大程度地保护在科学研究和测试中所使用的实验动物”。 在动物实验伦理审查过程中，如果一味地追求替代、减少和优化而忽略了开展动物研究的科学目标，导致实验结果无效，则不仅没有保护动物，反而会导致无谓的动物牺牲。因此，一个动物实验是否需要开展，首先要理解其科学目标。在动物实验伦理审查时，针对科学目标的论述是科学家的首要责任。也就是说科学家是否重视动物实验伦理审查，并认真思考其动物实验内容在源头上决定了动物实验的合理性与否。因此，早就有人提出在“3Rs”原则之外还需加上另一个R，即Responsibility（责任）。这个R针对动物实验实施的责任人（科学家或PI）而设立，要求科学家应对其计划开展动物实验的科学严谨性负责，包括对实验动物（模型）的选择、使用动物数量的合理性、实验过程中动物应激或疼痛的处置方案等是否会对实验结果产生影响等内容做出全面评估和系统的论述。

以动物模型的选择为例，本号前文《如果实验设计不严谨——以渐冻人症转基因小鼠药物研发为例》中介绍了SOD1基因突变可导致家族遗传性肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS，也称渐冻人症），因此SOD1转基因小鼠被大量用于延长ALS病患寿命的药物研发临床前实验中。除SOD1外，TDP43基因突变也会导致家族遗传性ALS。因此，一度认为TDP43基因敲除小鼠也可以作为ALS药物研发临床前研究和测试的动物模型。在TDP43突变小鼠中确实也观察到了因肌肉萎缩而导致的瘫痪表型，但更为细致的步态和握力分析结果显示该基因突变小鼠的肌肉萎缩实际上非常轻微。更为关键的是，通过尸检发现TDP43突变小鼠并非死于进行性肌肉萎缩，而是死于肠道平滑肌退化引起的急性肠梗阻。因此，尽管TDP43突变小鼠可能有助于研究药物对ALS某些致病机制的影响，但肠梗阻不是导致人类ALS患者的死因，故使用TDP43突变小鼠开展延长ALS患者生存能力的研究显然很难得到可临床转化的实验结果。对类似TDP43突变小鼠模型这些精细信息的把控显然是科学家的职责所在，伦理委员会成员很难鉴别出不同ALS动物模型间存在着如此细微的差异。

动物实验实施前，科学家要把伦理审查作为其职责所在，伦理审查获批后，他们还应关注动物实验实施过程中的动物福利状况。如前所述，如在整个实验过程中，动物都处在应激状态，必将对动物实验结果产生干扰，令其准确性存疑，进而导致科学目标无法真正实现。这显然也不是科学工作者想看到的结果。因此，追求研究精准性的科学工作者不仅不应对伦理审查持抵触情绪，更应与伦理委员会密切配合，以确保实验动物福利得到真正的保障。否则，伦理委员会有责任怀疑他/她的科学精神。如果科学家递交的动物实验伦理申请或在实施过程中出现了上述情况，伦理委员会有责任拒绝这样的申请或终止已经实施的动物实验。因此，这里又出现了一个R，即Refusal（拒绝）。即在伦理审查和动物实验实施过程中，审查人员可以拒绝或终止掉那些不重视或不遵守实验动物福利的申请。

虽然“3Rs”原则已经是国际通用的伦理审查原则，但在伦理审查和动物福利理念还没有完全普及的当下，3个R似乎还不够，加上了“责任”和“拒绝”的“5R”或许是更好的选择。