标准条款

B.4  替代

B.4.1  利用体外生命系统(组织、细胞等)代替动物实验。

B.4.2  利用低等动物代替高等动物。

B.4.3  利用人群资料，如志愿者的资料、流行病调查资料等，代替动物实验的资料。

B.4.4  利用数学模型、电子图像分析、生物过程模拟等技术预先分析。

B.4.5  利用无生命的反应系统模拟相应的生命系统。

B.4.6  利用人工合成的生物活性系统模拟相应的生命系统。

理解要点

B.4是关于“替代原则"的实施指南。

根据“ICCVAM授权法案(2000)”，替代是指一项新的或修订的实验方法，该方法能减少动物使用数量，或能优化试验程序以减轻或消除动物痛苦、不适或增加动物福利；或者能用非动物系统或者系统发生学上比较低等的动物种类代替动物进行实验，如用无脊椎动物代替哺乳类动物。

(1)替代种类

替代可分为：

①根据是否使用动物或动物组织，替代可分为“相对替代"和“绝对替代”，前者指采用人道的方法处死动物或使用脊椎动物细胞、组织及器官进行体外试验研究，或用低等动物替代高等动物的试验研究。而后者则是完全不使用动物，如采用培养的人和非脊椎动物的细胞或组织、计算机模型等。

②根据替代物的不同，可分为直接替代(志愿者或人类组织)与间接替代(鲎试剂替代家兔的热原试验)。

③根据替代的程度，替代可分为“部分替代"和“完全替代”，前者指利用其他实验手段代替动物实验中的一部分或某一步骤，后者指用新的非动物实验方法取代原来的动物实验方法。

(2)替代基本方式

替代的基本方式包括：

①植物替代动物。

②计算机模拟替代动物实验。通过对化合物结构与它们可能具有的生物学活性两者之间关系的研究，利用计算机定向设计出新的化合物，或有目的地寻找那些最能与作用受体互补的结构集团，大大缩短新药研制开发的周期。利用这一知识还可以预知许多新型化合物的生物学活性，包括他们的毒性或通过研究使它们的分子结构发生微小变化而改变药物的作用效果，减少盲目进行大量化合物筛选的动物实验，从而大大减少实验动物的使用量。

③细胞替代动物实验，包括器官培养、组织培养和细胞培养。长期以来，科学家把细胞培养看做是动物实验最有希望的替代载体。用细胞替代动物进行有关实验，更容易对实验条件实施控制，减少影响因素，结果解释比较容易，使实验简单化。如采用空斑实验代替小鼠试验用于TBE病毒的定量检验。该方法重复性好，敏感性比小鼠试验提高400倍，减少实验动物的使用量，同时，检测方法的实验条件易于控制，达到标准化的要求。

④低等动物替代高等动物实验，如：热原质检测、斑马鱼、海胆、秀丽隐杆线虫等。在某些情况下，使用低等生物如真菌、细菌、昆虫、软体动物或水生动物可以减少高等动物的使用量，低等动物神经系统的发达程度远不如高等动物，不会引起疼痛、痛苦等。斑马鱼繁殖能力强，受精在体外进行，受精后24h内胚胎就已长出主要的组织器官，胚胎透明，更便于观察其胚胎状况。

⑤单克隆抗体技术应用和转基因动物技术的应用。在单克隆抗体的生产过程中，已可通过发酵罐、中空纤维和固定床等体外生物反应系统发挥重要作用，而避免使用动物进行单克隆抗体的生产。在人用药品注册技术要求协调会(简称ICH)颁布的生物技术药物临床前安全性评价指导文件中规定，不提倡使用非相关实验动物进行药物毒性研究，因为此类实验可能导致人们得出错误的结论。在没有相应的实验动物可选时，可以考虑用表达人受体的转基因动物进行药物毒性评价，在某些情况下，转基因动物模型可替代正常动物进行毒性试验。虽然转基因动物也是动物，但是提高了试验效率，可以达到减少使用动物的目的，并避免了无谓伤害动物。

动物实验的替代方法研究和应用不仅是国际上动物保护发展的潮流，也是生命科学研究的重要方向和任务。从科学的角度看，“3R”研究的意义在于改变和开拓人们的思维方式和思路，开辟了一个全新的研究领域，极大推动了生命科学和生物医药技术产业的发展。人们预期在将来仍需要做动物实验，不过，动物实验的目的则是用来验证体外实验获得的数据。动物实验替代方法已经在药品、化妆品、危险品和食品原料等领域的安全性评价中应用，结果被采信。