1、 實驗動物實驗動物3R精神之落實與原則精神之落實與原則長庚紀念醫院醫研部實驗動物中心王逢興 教授動物保護觀念與動物保護觀念與做法因人而異做法因人而異您的看法您的看法?實驗動物使用實驗動物使用-贊成與抵制意見的訴求贊成與抵制意見的訴求對動物實驗看法因立場而異對動物實驗看法因立場而異約制動物實驗的法律醞釀中約制動物實驗的法律醞釀中美國美國Pew Research Center 民意調查民意調查52%受訪公眾贊成受訪公眾贊成;43%反對反對93%受訪科學家贊成受訪科學家贊成;5%反對反對落實IACUC=醫學倫理(赫爾新基宣言)落實動物實驗計畫與執行=研究倫理範疇對動物人道及妥善照護=社會道德普世認知
2、機構對動物使用的最高最高倫理及行政方針由上而下(top-down)落實動物福利理念,動物照護理念,實驗安全衛生(倫理像空氣，越高越稀薄倫理像空氣，越高越稀薄?)實驗動物運用的倫理訴求實驗動物運用的倫理訴求“Institutions should publicize the high standard that they are required to meet before they can use animals.They should also discuss their strategies to replace animals with more sophisticated resea
3、rch tools,refined research and reduce the overall number of animal used.If they have no such strategies,institutions should develop them as a priority”.實驗動物使用機構必須將動物研究目的實驗動物使用機構必須將動物研究目的 人道考量、標準化及公開透明人道考量、標準化及公開透明實驗動物福利法律及規範實驗動物福利法律及規範國內法令國內法令 動物保護法 實驗動物照護及使用委員會(或小組)設置及管理辦法 動物科學應用機構監督及管理執行要點國外規範國外規範
4、Guide for the Care and Use of Laboratory Animals,8th edition Guide for the Care and Use of Agricultural Animals in Research and Teaching,3rd editionAVMA Guidelines for the Euthanasia of Animals:2013 EditionFederation of European Laboratory Animal Science Association (FELASA)國內外法規及規範主要宗旨國內外法規及規範主要宗旨
5、鼓勵3R原則(替代、減量、精緻)使用動物 動物實驗設計與實驗與促進人類健康衛生或新知有關 使用適當動物種類、品質及數量 避免或降低動物不安、緊迫或疼痛 適當使用鎮定、麻醉及減痛藥劑 建立人道中止時機 適當獸醫照護 適當飼養及運輸管理 動物實驗由資格符合人員操作或監督實驗動物福利與管理範圍廣泛實驗動物福利與管理範圍廣泛 Animal Care and Use Program(動物照護與使用規畫書)機構內進行足以直接或間接影響動物福利有關的活動。範圍涵括(mandatory requirements)實驗動物照護及使用委員會功能實驗動物健康與福利動物設施及管理獸醫照護、手術管理 動物使用政策及過程
6、 人員管理、訓練及監督 職業衛生及生物安全 實驗動物應用機構法定職責實驗動物應用機構法定職責-審查、稽核、防疫審查、稽核、防疫 審核動物使用 動物實驗設計及諮詢 監督動物飼養環境設施管理、動物使用及飼養行為等 執行至少半年一次內部稽核 向政府主管機關提供年度監督報告 動物保護法第5條:飼主飼主必須提供法定動物傳染病之必要防治。獸醫師法:如發現法定動物傳染病時.24小時內通報主管機關；罰則動物保護法第29條明定2萬元以上至10萬元以下罰鍰。動物應用機構未善盡功能的法律及負面後果動物應用機構未善盡功能的法律及負面後果 動物保護法第29條:1)未依規定成立；2)督導不周督導不周；3)限期改善未盡理想
7、；4)行政裁罰 中央政府機關中止或不予補助該機構相關研究計畫 科技部生科司：科技部生科司：2016年起機構實驗動物使用被評鑑年起機構實驗動物使用被評鑑為差為差 或或 未改善者。未改善者。研究計畫必須具體必須具體描述使用實驗動物過程中如何落實3R原則 醫療機構或教學評鑑降等實驗動物使用人及機構另類負面後果實驗動物使用人及機構另類負面後果實驗動物使用人：實驗動物使用人：二至十萬元罰鍰。如有虐待負刑事責任 負面效應負面效應:媒體疲勞轟炸媒體疲勞轟炸案例案例地點：某高中發現：1.生物課高中老師實施兔子活體解剖課程2.上課學生覺得血淋淋 感受，將解剖實況網傳，引發批評您的見解1.適法性2.科學正當性3.
8、實驗動物福利4.建議作法案例二案例二實驗動物照護及使用委員會實驗動物照護及使用委員會組成組成機構必需提供適當的訓練、機構資訊及資源機構必需提供適當的訓練、機構資訊及資源。委員應明瞭重要性及責任委員應明瞭重要性及責任動物保護法第動物保護法第16條第條第3項項1)實驗動物照護及使用委員會設立2)3人以上(含獸醫或動物實驗管理訓練合格人員、機構外人士、執行秘書等)委員專業背景涵括層面委員專業背景涵括層面社會賢達代表社會賢達代表 生命倫理及公共議題:社區或宗教神職人士 動物數量合理化:生物醫學統計教授 動物照護及使用專業：資深獸醫學及生物醫學學者機構內專業人員代表機構內專業人員代表 動物照護管理疾病診
9、斷:專業獸醫師 減痛及實驗模式:神經、麻醉醫學專家 實驗模式合理性:資深生物醫學研究者 職工安全衛生或化學物理生物感染防護專家法定職責-計畫審查及稽核 審核實驗動物使用 動物實驗設計及技術諮詢 監督動物飼養環境設施管理、動物使用及飼養行為等 執行至少半年一次執行動物設施運作現況內部稽核 向政府動物保護主管機關提供年度監督報告動物保護法第四條:實驗動物照護及使用委員會必須對實驗動物使用者進行該計畫中動物種類、品種、數量、實驗設計、執行事先審議特殊動物實驗規範建議範圍特殊動物實驗規範建議範圍生物安全生物安全:涉及BSL2實驗場所、人員防護、廢棄物處理危害物質危害物質：化學(物理)性危害類別、人員、
10、動物影響存活多重手術、限水存活多重手術、限水(食食)、生理行為限制、生理行為限制：實驗必要性、手術間隔期、動物不可忍受最低條件、器材安全性腫瘤腫瘤：實驗必要性、動物不可忍受腫瘤大小、減痛措施 (腫瘤存活性實驗著重減痛措施)神經損傷知覺功能測試神經損傷知覺功能測試(未使用麻醉劑)麻醉及減痛藥劑使用麻醉及減痛藥劑使用：種類、劑量與疼痛等級配合性非藥典級藥品使用非藥典級藥品使用：實驗必要性、實驗中止評估人道中止人道中止：時機、方法、確認優先順序：動物實驗可能有公共安全衛生(A級)、人身安全(B級)、動物福利風險者(C級)因應科技部審查研究計畫實驗動物因應科技部審查研究計畫實驗動物 3R 精神精神 替
11、代(Replacement):Scientific justification 減量(Reduction):Biostatistics justification 精緻化(Refinement):Friendly use&professional care procedures.Replacement:Scientific justification&rationale Hypotheses-driven experimental designsUnderpinned by previous literatureIn vivo models mirror diseases Anticipati
12、on is perspective(potential to human wellbeing,biomedicine advancement,etc)Three elements to animal replacementAnimal use is least prioritized Animal use is indispensable Animals come from collaborationWhich topic is merit of study?間質幹細胞治療ischemic左大腿肌肉壞死 vs.右大腿肌肉壞死探討飢餓對小鼠體重的影響 vs.對小鼠生殖行為的影響Reduction
13、 of animal use Biostatistical prediction of animal number平均值估算法n z2 2/d2(n:估算數量,Z:某信心水準下z 值;:標準偏差SD;d:誤差值)Ex:Pilot 試驗發現DM rats 的尿蛋白量變異數為0.65(SD=0.81);未來大規模試驗預期在95%confidence interval;誤差+/-0.5;將需多少動物數?(Z value at 95%CI=1.96)試算答案試算答案 n z2 2/d2n=(1.96)2 x 0.65/(0.5)2 =9.83;約需 10 隻實驗動物降低誤差降低誤差 Pilot 試驗發
14、現DM rats 的尿蛋白量變異數為0.65(SD=0.81);未來大規模試驗預期在95%confidence interval;誤差誤差+/-0.4;將需多少動物數?(Z value at 95%CI=1.96)n z2 2/d2n=(1.96)2 x 0.65/(0.4)2 =15.37約需 16 隻實驗動物變異數增大 Pilot 試驗發現DM rats 的尿蛋白量變異數為1;未來大規模試驗預期在95%confidence interval;誤差+/-0.5;將需多少動物數?(Z value at 95%CI=1.96)n z2 2/d2n=(1.96)2 x 1/(0.4)2 =15.3
15、7約需 16 隻實驗動物以組間平均值差異估算法 公式 n=2 2(Za+Z1-b)2/(m1 m2)2(n:所需數量;:標準差;a:檢定水準;1-b:power value;m1 m2;平均差)試算 SCID鼠經外科手術形成ischemic heart模式;以MSCs及saline治療後;預估兩組心肌血流量平均值差異1.2以上(two tail test under a 0.90)始具有治療效果;未來大規模試驗估計需多少動物 n=2 2(Za+Z1-b)2/(m1 m2)2n=2 x 0.64 x(1.96+1.28)2/(1.2)2=9.33 約需10隻試驗動物 Refinement Pro
16、fessional care:Overseeing by certified veterinary staff Well-controlled accommodationEnrichment materials Social interaction Friendly use:Aseptic surgery conditions(infrastructure,tool,well-trained personnel,etc.)Anesthesia,analgesia,euthanasiaSharing with animal resources Genetically modified anima
17、l resourceCommercial vendersCollaboration;Material transfer agreement Animal reuse:Dogs,cats,nonhuman primates,etc.政府機關補助研究計畫涉及政府機關補助研究計畫涉及實驗動物使用之要求實驗動物使用之要求 Replacement(替代):使用動物的必要性、動物種類或疾病模式是否合理、可否以細胞模式或無感知動物替代、Reduction(減量):實驗動物合理用量的生物統計學估算 Refinement(精緻化):飼養環境、日常照護、病原感染預防、無菌實驗操作、豐富化、麻醉、減痛、人道中止、實驗後廢棄物處理、人員防護措失謝謝聆聽與指教3R以專業及生命倫理良知，為以專業及生命倫理良知，為動物爭取應有動物爭取應有生命權生命權，傳達，傳達及減緩牠面臨及減緩牠面臨疼痛疼痛、緊迫緊迫、不安不安、垂危垂危處境、及提供尊處境、及提供尊嚴的嚴的人道中止人道中止需求需求
