众所周知，新药物获批上市之前，需经历漫长的研发过程。大体分为两个阶段：临床前和临床研究阶段。其中临床前研究阶段都是在我们的实验动物朋友们上进行试验。
事实上，药品用于动物试验的历史可以追溯到1933年，当时一位女性在染睫毛膏时不幸发生意外导致失明，这迫使联邦政府开始选择制定联邦食品、药品和化妆品法案，联邦政府于1938通过该法案，强制规定公司必须要在药品上市使用之前在动物身上进行试验。随后，科学家们用无数的数据证明了动物实验对于药物研发的必要性和重大贡献。近一百年来，与人类健康密切相关的重大科研突破，主要是经动物实验完成的，动物模型在其中发挥了重要作用。实验动物模型定义：是指医学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物实验对象和相关材料。它是探索人类疾病本质及新药有效性评价的一个重要方法和手段。其实，人类疾病的动物模型的研究，实质上是生物比较医学的应用科学。
动物模型在新药研发临床前药效评估中的应用
临床试验通常都是试验周期长，而且容易受到遗传、环境等诸多因素影响，因此，通过实验动物模型模拟机体代谢状态，控制干扰因素，成为科研工作者探究疾病发生发展内在机制的主要手段。同时，实验动物模型在新药研发临床前药效评估中也是发挥不可替代的作用。新药临床前药效试验是在机体，主要为动物或其器官、组织、细胞、亚细胞、分子、基因水平等模型上，采用整体和离体的方法，进行综合分析的实验研究，以阐明药物防治疾病的作用及其作用机制，从而为新药的有效性评价提供科学的依据。通过药效学研究，可以初步确定新药是否有效，药效作用的强弱和范围；确定其与同类药在毒副反应上的优缺点和特色等，从而确定该药有无实用价值及发展前景，能否在人体上试用和进行系统的临床研究等。除此之外，在药代动力学研究中，通过小鼠、大鼠、狗和猴等试验动物，我们可以考察了解药物在动物体内的吸收、分布、代谢、排泄。科学研究者们也会研究比较药物在不同动物之间是否存在种属差。另外，在安全性药理和毒理学研究中，除了会评估药物是否对目标靶点具有效果，还要确定其是否有对心血管、呼吸、神经和生殖等系统的不良反应。使用动物模型在新药临床前药效评估中的意义具体体现在以下几方面：在不了解新药安全性、有效性的情况下，进行人体试用和临床研究，有可能对试用者造成巨大伤害，甚至发生意外。因此，动物试验作为人类疾病的复制品，在新药用于人体之前，先在动物上进行药效及毒理试验，可为临床研究提供可靠的依据，确保受试病人不致延误病情或产生不良后果。尤其是，当进行特殊项目（对机体有害因素）的研究时，只能在动物模型才能进行。比如，药物一般毒理和特殊毒理的研究，一些需进行中枢、特定器官实验的研究。★2.可提供发病率低、潜伏期长和病程长的疾病材料。人类的一些疾病的发生发展极为复杂，要深入研究其发病机制和病理变化，以及观察和评价药物的疗效，在病人身上进行是很难做到的。例如，放射病、烈性传染病等平时就很难见到。
而有的疾病则潜伏期及病程较长，如肿瘤、慢性气管炎、肺心病等，要几年、几十年，有些致病因素需要隔代乃至几代才能显示。临床前药效学研究，可根据试验目的严格控制试验条件和各种影响因素，以及造成群体的动物病理模型，便于在复杂因素中发现内在规律性，满足实验研究客观性、准确性、重复性及数据化等要求。而这在临床上是几乎做不到的，即使病种病情相同，因病人的性别、年龄、体质、遗传及社会因素等不同，也会影响疾病的病理过程。并且，在建立模型时，可人为地控制一些条件，突出地表现出疾病的主要矛盾加以研究。动物模型建立后，其他学者即能根据文献报道的方法复制出来，有利于众多学者同时研究一种疾病，而且可以在大量动物身同时进行，保证所得结果相对可靠。受伦理学制约，许多实验是不能直接在人体上进行。倘若以人本身作为实验对象来推动医学发展是缓慢的，临床所积累的经验在时间和空间上都存在着很大的局限性。采用动物模型作为人类疾病的“缩影”，按要求随时收集各种样品，这在临床上是很难做到的。动物模型与人类疾病的相似性是模型具有实用价值的基础，也就是说，判定动物模型使用价值的大小，要依据动物所表现的病态与人的病理变化相比较后获得。两者越相似，则研究结果越可信。尽管人与动物还是存在差异的，但已有大量研究表明药物在人体所表现的作用和毒性，与在某些动物（尤其是哺乳动物）上一致的。总而言之，一个好的疾病动物模型的建立可极大地促进该疾病发病机理、诊断、预防及治疗研究并开发出相关新药；而一种疑难病、烈性传染病，因为没有相应的动物模型，限制了该病的深入研究。如何提高临床试验的成功率是药企面临的重要课题之一。目前从候选化合物进入临床试验的失败率高于90%，成千上万亿美元的研发投入付之东流。造成临床试验失败率居高不下的原因有很多很多，其中临床前动物模型药效结果的准确性（即其对临床结果的预测准确性）是新药在临床试验中的成功率高低的决定性因素之一。为什么获批临床的IND化合物在人类的有效性和安全性却不到10%？（在临床前动物模型上，它们可都表现出很好的药效结果和安全性）这其中有种属之间的差异、动物模型选择的准确性问题、动物药效实验的科学性、客观性和准确性问题等等。所以，一个好的疾病动物模型对新药药效评估发挥着关键的作用。正确制作或选择一个合理的动物模型，可以增加临床前药效学研究的真实性、可信性，提高药效学研究成功率和研究设计水平及科学性。相反，使用一个不合理的模型，则会使实验结果失去准确性，甚至与原设计完全相反。即使得出实验者满意的结果，也会因动物模型选择不当而得不到认可。新药研发临床前药效评估过程中使用动物模型，主要是两大原因：一是为了减少对人类的伤害，确保新药的安全；二是为了方便研究，使用动物模型各方面都是可控的，降低研究的困难度。新药研发过程难以避免动物模型，感谢我们的动物朋友为新药研究事业、为更多患者疾病缓解付出的宝贵生命。所以在研究过程中，研究者们更应该严格遵循3R原则以更好地保障动物的福利。
- https://www.mdpi.com/1999-4923/13/5/598#overview
- 《人类疾病动物模型》（第2版）刘恩岐主编，2014
