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临床兽医对非人灵长类在药物安全性研究中应用的展望

2020年05月18日 浏览量: 评论(0) 来源:实验动物那些事儿公众号 作者: 责任编辑:admin
摘要:非人灵长类动物是药物安全性研究不可或缺的优质动物模型,其中尤以猕猴属的食蟹猴和恒河猴使用最为广泛。

非人灵长类动物是药物安全性研究不可或缺的优质动物模型,其中尤以猕猴属的食蟹猴和恒河猴使用最为广泛。与所有的研究模型相似,在使用非人灵长类动物进行药物安全性研究时,一些重要因素必须要加以重点考虑。这些因素包括实验动物种类、来源、动物的健康状况、治疗和研究记录以及特殊疾病发病率等。相较与恒河猴,食蟹猴是当下临床前研究中更为常见的非人灵长类实验动物,因此本文将以食蟹猴为主对上述影响因素进行介绍。

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食蟹猴

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恒河猴

品种、来源和差异

食蟹猴的自然栖息地主要位于热带和亚热带的东南亚地区,但由于人工繁殖场的建立,其种群来源不仅有东南亚,还包括中国和毛里求斯。这其中毛里求斯的食蟹猴是16到17世纪荷兰占军带过去的。由于起始种群数量的限制和地理隔离的作用,与其它东南亚原产地的食蟹猴相比,毛里求斯的食蟹猴不仅表现出了更高的遗传均一性和较低的主要组织相容性复合体(MHC)多样性,还是天然的猕猴疱疹病毒(BV)阴性群。在药物安全性研究中,尤其是在免疫毒理学研究中,低MHC多样性和高遗传均一性可降低被试化合物潜在的遗传反应变量,这使毛里求斯来源食蟹猴在药物安全性研究中具有了一些天然优势,且更受欢迎。但由于其产量有限,很难满足市场所需。随着近些年我国食蟹猴行业的快速发展和持续的投入,食蟹猴质量得到显著改善,获得业界的高度认可,并一举成为最大的食蟹猴生产和供应国。

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此外,来自不同国家的食蟹猴在血液学、生化参数、组织病理学、细菌和寄生虫负荷等方面也存在着差异。如来自越南的食蟹猴红细胞含量较低,血红蛋白水平较高,而毛里求斯源的食蟹猴白细胞含量较低,菲律宾来源的食蟹猴嗜酸性粒细胞含量则高于越南和毛里求斯来源的。

供应商监测

在供应商发货前,需要对食蟹猴进行严格的检疫。包括通过血清学检测BV、SIV、SRV、STLV的携带状况;结核菌素皮试,粪便培养检测沙门氏菌、志贺氏菌、空肠弯曲杆菌;体内寄生虫检查,体表和体内寄生虫驱虫治疗;根据需要进行麻疹和甲肝疫苗注射。由于很多疾病都有潜伏期,且任何检测手段都有一定失败率,因此拥有几个稳定的供应商,并建立长期有效的供应商猴群跟踪监测策略才是确保引进合格实验动物的最好保障机制。

设施内检疫和适应

机构需要根据自身情况,对新进食蟹猴实施严格的检疫和环境适应,检疫期至少需要4周,检疫项目一般应包括BV、SIV、STLV及SRV病毒血清学检测,1-3次TB皮试、粪便培养和体内外寄生虫检查。在此期间还应对动物进行体格检查,血常规、血生化检测。此外还应进行适当的适应性训练以确保动物熟悉设施、饲养、饲喂和新环境,使动物的生理生化参数在经历运输、环境和社会结构变化产生的潜在压力后恢复正常。

饲养管理

在药物安全性测试中,大部分食蟹猴都饲养于不锈钢的笼具中,中国国标(GB14925-2010)及AAALAC的指导原则对笼具的尺寸都有相应的规定和要求。动物可能进行单笼(不推荐)、配对或群养,为了便于试验活动的开展和试验数据的采集,部分时间段可能会将动物分开进行单笼饲养。业内普遍认为,与单独关在笼子里的动物相比,成对饲养或群居的动物更健康,并较少出现刻板行为和自残等不良表型。配对和群养下,不仅能让食蟹猴表现出社会互动增加和同伴理毛等多种物种特异性行为,也能令它们有更高的抗压能力,表现为较低的心率。 

对于遵循良好实验室规范(GLP)的药物安全性研究,应使用营养学、微生物学和化学污染物检测分析合格的饲料进行动物饲喂,以确保动物健康和降低对试验的干扰。与饲料类似,饮用水也应经过检测和处理,以减少污染物或使其质量标准化。反渗透处理是减少饮用水污染物的一种较常用且有效的方法。 

笼具清洁需要每天进行,消毒可以两周进行一次。对于食蟹猴而言,及时清理粪便、尿液和食物垃圾,以减少继发感染,这对免疫抑制相关实验的食蟹猴尤为重要。

试验前健康检查和活动

研究前或试验前检查是选择和驯化食蟹猴的重要步骤。通过正向的训练或驯化,可使动物适应研究过程中可能出现的保定、给药或其他操作。除物理、眼科、神经学、心电图(ECG)检查外,训练期间还需观察动物精神状态、被毛、排便和行为表型数据。此外血常规(CBC)、血生化、脉搏和血氧测定及与即将开展试验项目相关的特殊检查也需同步进行。这些数据会有助于识别出潜在的不适用动物,提升研究结果的准确性。利用给药前观察适应期进行与研究相关的活动如给药、猴椅保定和抓取等适应性训练,还可使动物在给药开始前适应这些操作和执行这些操作的实验人员,有助于减轻动物在正式试验期间的应激。

兽医对研究的关注

一旦选择动物进入试验,给药周期开始,有异常临床症状的动物应该由兽医基于动物呈现的临床症状进行评估。异常动物数量、所处组别、发生时间等信息将是兽医确定临床症状原因和选择正确处理方式的依据。根据这些信息和实验室检查结果,可以确定可能的病因。

这些问题可能与研究直接或间接相关,如给药错误、溶媒问题、药理学或毒性药物效应、免疫抑制及或有或无继发感染;此外也存在非研究相关的临床症状,如创伤或疾病复发等。

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背景疾病与免疫抑制

背景疾病的发生是毒理学研究的一部分。食蟹猴常见疾病包括腹泻、打架或受伤造成的创伤,不太常见的疾病如胃扩张(膨胀)。许多条件性致病微生物如SIV、SRV、STLV、BV疟原虫感染,通常情况下无明显临床症状,但会影响研究结果。此外,这些微生物的存在也会导致免疫抑制,引起诸如脱毛、皮炎和外伤等偶发问题。由于受潜在条件治病微生物或受试药品的影响而导致动物免疫功能受损,都可能引起动物继发感染。

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研究动物的治疗

药物安全性研究的动物,特别是那些接受免疫调节化合物的动物,可能出现需要治疗的临床症状。这些症状包括但不限于厌食、腹泻、皮肤或组织感染、损伤、鼻出血和神经症状等。许多常用于治疗这些疾病的药物都有副作用,可能影响研究结果或使研究结果的解释变得困难。分级治疗可以减轻部分影响,按照动物出现的症状严重性不同可采取的不同的治疗措施,如适当的监控关注、支持性护理、药物治疗等。此外,了解治疗的效果和副作用,以及它们与供试品的相互作用,对于研究目标的解读至关重要。例如,免疫抑制剂研究药物常常会导致继发感染,对于发生细菌感染的动物来说,有必要使用抗菌药物,但是需要了解感染细菌的抗药性,以选择敏感药物。 

除了需要手术的动物外,受伤或感染的动物也可能出现疼痛,出于人道原因,可能需要止痛药。选择合适的麻醉剂对于减少对免疫毒理学研究的影响至关重要。在这些情况下,阿片类药物、非甾体抗炎药(NSAIDs)和局麻药是最常用的。这三类药物都对免疫系统有直接影响,选择使用时也要慎重。

如果有研究设计或与化合物相关的顾虑,这些治疗不成功或不可能,应考虑暂时停止给药。出现继发感染或药物相关临床症状的动物以及短期内未给药的动物可以恢复给药并完成研究。这些信息对于确定临床试验监测信息和策略具有重要意义。动物的福利是至关重要的,在临床疾病(继发性疾病、感染或药物相关疾病)发生期间,应监测动物是否需要安乐死。有前瞻性的人道安乐死有助于最大限度地收集包括毒代动力学、临床和解剖病理样本在内的关键终末数据。主治兽医和项目负责人之间良好的沟通将有助于确定和选择处理动物临床症状的最合适方法。

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总结

在非人灵长类实验动物药物安全性研究工作中,了解实验动物的种类、起源、原籍国疾病的背景发病率,以及设施种群中疾病的背景发病率,有助于区分与供试品相关的影响,与免疫缺陷或偶发疾病相关的继发感染。在药物安全性研究中,当动物表现出疾病的临床症状时,进行的全面检查和适当的测试及容许范围内尽早决定治疗,暂停给药或安乐死都是必须在依据实验的科学性和最大限度满足实验动物福利的前提下做出选择,而确保动物福利应始终是指导兽医和研究者选择如何处置动物的首选目标。

参考文献:

Ø  Katrina Taylor, Clinical veterinarian’s perspective of non-human primate (NHP) use in drug safety studies, Journal of Immunotoxicology, 2010


Ø  NIH, Guidelines for the Prevention and Control of Tuberculosis in Nonhuman Primates, 2013


Ø Revised recommendations for health monitoring of non-human primate colonies (2018): FELASA Working Group Report

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