目前用于評估動物實驗研究質量的條目/清單較多,但尚無專門用于評估動物實驗內在真實性的工具。本文對SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具進行詳細解讀,以便國內學者在制作動物實驗系統評價時,能夠準確評估動物實驗的方法質量,并為動物實驗的科學設計和實施提供參考依據。
引用本文: 陳匡陽, 馬彬, 王亞楠, 陳朝虎, 趙雅琴, 鄭建勛, 黃成本, 張劉生, 蘇旭, 楊佳卉, 魏國強, 鄭德秀, 王心語, 朱芊各, 王亞平, 秦倩. SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具簡介. 中國循證醫學雜志, 2014, 14(10): 1281-1285. doi: 10.7507/1672-2531.20140206 復制
動物實驗在基礎研究中扮演著重要角色,是連接基礎研究和臨床試驗的重要橋梁,其結果對下一步設計和實施臨床研究具有重要參考價值。相對于臨床研究,“隨機化”和“盲法”等原則在理論上更容易在動物實驗中實施,但令人遺憾的是,迄今為止動物實驗方法學質量普遍不高。
Bebarta等[1]對國外急診醫學領域發表的動物實驗方法學的研究結果顯示,納入的389個動物實驗中:未設立對照的研究占近30%(n=99);在設立對照的290個研究中,僅33%(n=94)進行了“隨機分組”;10%(n=28)實施了“盲法”;未實施“隨機化”和“盲法”的實驗更容易得出陽性結果。此外,部分臨床前動物實驗所獲的結論常未經嚴格評估就作為開展臨床研究的支持證據,其遠期效果不佳,導致臨床研究和藥品上市后撤出的代價極大[2, 3]。
因此,有必要對動物實驗進行系統評價,為臨床研究的開展提供可靠證據。保證系統評價結論真實性的前提之一是對納入研究偏倚風險的正確評估[4, 5]。目前,用于評估動物實驗質量的條目/清單較多[6-10],有些適用于特殊的研究領域,有些同時適用于內在和外在真實性的評估,尚無統一標準。2008年,動物實驗系統評價研究中心(the SYstematic Review Centre for Laboratory animal Experimentation,SYRCLE)在荷蘭Nijmegen成立(以前稱為3R研究中心),旨在提高動物實驗的方法質量及研究過程的透明化,并制定動物實驗系統評價指南和相關教育培訓材料[11]。2012年,荷蘭議會通過決議,要求政府有責任確保系統評價成為動物實驗研究的必要環節。基于Cochrane風險評估工具,由來自SYRCLE中心的Hooijmans等多名學者研究、起草和制定了SYRCLE動物實驗風險評估工具(SYRCLE’s risk of bias tool for animal studies),并于2014年發布[12]。
本文將對SYRCLE動物實驗風險評估工具進行詳細解讀,以便國內學者在制作動物實驗系統評價時,能夠準確評估動物實驗的內在真實性,并為動物實驗的設計和實施提供方法學參考。
1 SYRCLE偏倚風險評估
SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具是在Cochrane偏倚風險評估工具的基礎上發展而來,其差異主要來自隨機對照試驗(RCT)與動物實驗在設計方面的不同。SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具共包括10個條目,偏倚類型包括選擇性偏倚、實施偏倚、測量偏倚、失訪偏倚、報告偏倚和其他偏倚,與Cochrane偏倚風險評估工具一致,但涉及領域略有不同,其中條目2、4、5、6、7為在Cochrane偏倚風險評估工具的基礎上修改或新增的條目。詳見表 1。

2 SYRCLE偏倚風險評估結果詳解
SYRCLE偏倚風險評估工具中10個條目的評估結果最終以“是”、“否”和“不確定”表示,其中“是”代表低風險偏倚,“否”代表高風險偏倚,“不確定”代表不確定風險偏倚,其具體評價細則詳見表 2。

3 討論
SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具是在Cochrane偏倚風險評估工具的基礎上建立的,適用于動物實驗的方法學質量評估,其中條目1、3、8、9、10與Cochrane偏倚風險評估工具對應的條目完全一致,條目5和7在原Cochrane偏倚風險評估工具的基礎上進行了一定的修改,條目2、4、6為新增條目。
在SYRCLE的10個評估條目中,動物安置隨機化是一個全新的條目。不同于RCT,動物實驗中對于動物的安置方式,如不同光照和溫度等均會對實驗結果產生重要影響。就光照條件和強度等的影響,已有多個研究發現,如架子頂端的籠子所接受的光照強度是架子底端的4倍[12, 13],光照強度的輕微改變會對動物生殖和行為產生影響和改變[12, 14-16]等。此外,溫度對實驗動物的影響亦體現在,如細微的溫度變化對動物的代謝率和毒性的影響[12, 14, 17, 18],同一個支架不同高度上的籠子內的溫度不同(通常架子頂端會比低端高5℃)[12, 13, 17, 19],不同的高度對動物房的影響(如1.5米高處動物房的溫度比0.5米處的要高3~4℃)[12, 13]等方面。另一方面,若動物未隨機安置,研究人員可能會預見各組動物的行為表現,從而產生實施偏倚。另外,由于多數生物存在晝夜節律現象,如類脂(化合)物代謝作用、神經遞質水平、藥代動力學等的影響均會使動物的周期/晝夜節律發生變化[12, 20-23],若在對結果進行測量時未采用隨機化的方法,而僅在某一個時間段對樣本進行測量和評價,則可能產生測量偏倚的風險。因此,SYRCLE特別將動物的隨機安置和隨機性結果評估作為影響動物實驗結果內在真實性的重要因素,列入其方法學質量評估條目中。此外,雖然動物實驗的樣本相對臨床試驗來說較小,但顯示出的重要基線差異卻很大[12]。因此,SYRCLE亦將基線特征列為評估選擇性偏倚大小的條目之一,但若能保證序列的充分產生和分配隱藏,則認為基線特征具有可比性。
動物實驗中,對于干預實施和結果測量階段盲法的應用亦有別于RCT,盡管不需要對動物施盲,但由于在干預實施過程中,大部分研究者又同為動物飼養者,因此,若未對動物飼養者施盲,則可能會導致其預期實驗結果產生主觀偏倚。為此,Hooijmans等[12]還特別在文中舉例說明對動物飼養者施盲的重要性,例如:若動物飼養者知道某個藥物會造成癲癇性發作或使尿量增加,他們就可能對經常接受該藥物組別中的動物進行處理或清理籠子,動物由此產生的行為變化將會影響研究結果。此外,在結果測量過程中對結局測量者施盲,也是同樣的道理。因此,SYRCLE特別將對動物飼養者和結局測量者施盲作為重要的評估條目。
盡管目前尚無動物實驗注冊中心或訪問查詢研究計劃書的公開數據庫,但SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具依然將選擇性結果報告作為其條目之一,且其含義與Cochrane偏倚風險評估工具完全一致。而且,其也希望借此推動動物實驗注冊中心的建立,以提高研究質量,促進研究過程的透明化[12, 24]。另外,對于具體評價細則相關度的把握,取決于具體實驗,評論者需自己判斷上述哪些條目會對具體實驗結果造成偏倚,并對這些條目作出準確評價。
至今雖已有多個評估工具用于動物實驗質量的評價,但SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具是目前唯一專門針對動物實驗內在真實性評估的工具[7],其避免了動物干預性實驗系統評價在進行偏倚風險評估時產生的差異。我們希望SYRCLE偏倚風險評估工具能被推廣和充分運用,在今后的實踐中不斷發展和完善,以有效指導動物實驗的開展,提高動物實驗的設計和實施,從而促進動物實驗系統評價的發展。
動物實驗在基礎研究中扮演著重要角色,是連接基礎研究和臨床試驗的重要橋梁,其結果對下一步設計和實施臨床研究具有重要參考價值。相對于臨床研究,“隨機化”和“盲法”等原則在理論上更容易在動物實驗中實施,但令人遺憾的是,迄今為止動物實驗方法學質量普遍不高。
Bebarta等[1]對國外急診醫學領域發表的動物實驗方法學的研究結果顯示,納入的389個動物實驗中:未設立對照的研究占近30%(n=99);在設立對照的290個研究中,僅33%(n=94)進行了“隨機分組”;10%(n=28)實施了“盲法”;未實施“隨機化”和“盲法”的實驗更容易得出陽性結果。此外,部分臨床前動物實驗所獲的結論常未經嚴格評估就作為開展臨床研究的支持證據,其遠期效果不佳,導致臨床研究和藥品上市后撤出的代價極大[2, 3]。
因此,有必要對動物實驗進行系統評價,為臨床研究的開展提供可靠證據。保證系統評價結論真實性的前提之一是對納入研究偏倚風險的正確評估[4, 5]。目前,用于評估動物實驗質量的條目/清單較多[6-10],有些適用于特殊的研究領域,有些同時適用于內在和外在真實性的評估,尚無統一標準。2008年,動物實驗系統評價研究中心(the SYstematic Review Centre for Laboratory animal Experimentation,SYRCLE)在荷蘭Nijmegen成立(以前稱為3R研究中心),旨在提高動物實驗的方法質量及研究過程的透明化,并制定動物實驗系統評價指南和相關教育培訓材料[11]。2012年,荷蘭議會通過決議,要求政府有責任確保系統評價成為動物實驗研究的必要環節。基于Cochrane風險評估工具,由來自SYRCLE中心的Hooijmans等多名學者研究、起草和制定了SYRCLE動物實驗風險評估工具(SYRCLE’s risk of bias tool for animal studies),并于2014年發布[12]。
本文將對SYRCLE動物實驗風險評估工具進行詳細解讀,以便國內學者在制作動物實驗系統評價時,能夠準確評估動物實驗的內在真實性,并為動物實驗的設計和實施提供方法學參考。
1 SYRCLE偏倚風險評估
SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具是在Cochrane偏倚風險評估工具的基礎上發展而來,其差異主要來自隨機對照試驗(RCT)與動物實驗在設計方面的不同。SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具共包括10個條目,偏倚類型包括選擇性偏倚、實施偏倚、測量偏倚、失訪偏倚、報告偏倚和其他偏倚,與Cochrane偏倚風險評估工具一致,但涉及領域略有不同,其中條目2、4、5、6、7為在Cochrane偏倚風險評估工具的基礎上修改或新增的條目。詳見表 1。

2 SYRCLE偏倚風險評估結果詳解
SYRCLE偏倚風險評估工具中10個條目的評估結果最終以“是”、“否”和“不確定”表示,其中“是”代表低風險偏倚,“否”代表高風險偏倚,“不確定”代表不確定風險偏倚,其具體評價細則詳見表 2。

3 討論
SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具是在Cochrane偏倚風險評估工具的基礎上建立的,適用于動物實驗的方法學質量評估,其中條目1、3、8、9、10與Cochrane偏倚風險評估工具對應的條目完全一致,條目5和7在原Cochrane偏倚風險評估工具的基礎上進行了一定的修改,條目2、4、6為新增條目。
在SYRCLE的10個評估條目中,動物安置隨機化是一個全新的條目。不同于RCT,動物實驗中對于動物的安置方式,如不同光照和溫度等均會對實驗結果產生重要影響。就光照條件和強度等的影響,已有多個研究發現,如架子頂端的籠子所接受的光照強度是架子底端的4倍[12, 13],光照強度的輕微改變會對動物生殖和行為產生影響和改變[12, 14-16]等。此外,溫度對實驗動物的影響亦體現在,如細微的溫度變化對動物的代謝率和毒性的影響[12, 14, 17, 18],同一個支架不同高度上的籠子內的溫度不同(通常架子頂端會比低端高5℃)[12, 13, 17, 19],不同的高度對動物房的影響(如1.5米高處動物房的溫度比0.5米處的要高3~4℃)[12, 13]等方面。另一方面,若動物未隨機安置,研究人員可能會預見各組動物的行為表現,從而產生實施偏倚。另外,由于多數生物存在晝夜節律現象,如類脂(化合)物代謝作用、神經遞質水平、藥代動力學等的影響均會使動物的周期/晝夜節律發生變化[12, 20-23],若在對結果進行測量時未采用隨機化的方法,而僅在某一個時間段對樣本進行測量和評價,則可能產生測量偏倚的風險。因此,SYRCLE特別將動物的隨機安置和隨機性結果評估作為影響動物實驗結果內在真實性的重要因素,列入其方法學質量評估條目中。此外,雖然動物實驗的樣本相對臨床試驗來說較小,但顯示出的重要基線差異卻很大[12]。因此,SYRCLE亦將基線特征列為評估選擇性偏倚大小的條目之一,但若能保證序列的充分產生和分配隱藏,則認為基線特征具有可比性。
動物實驗中,對于干預實施和結果測量階段盲法的應用亦有別于RCT,盡管不需要對動物施盲,但由于在干預實施過程中,大部分研究者又同為動物飼養者,因此,若未對動物飼養者施盲,則可能會導致其預期實驗結果產生主觀偏倚。為此,Hooijmans等[12]還特別在文中舉例說明對動物飼養者施盲的重要性,例如:若動物飼養者知道某個藥物會造成癲癇性發作或使尿量增加,他們就可能對經常接受該藥物組別中的動物進行處理或清理籠子,動物由此產生的行為變化將會影響研究結果。此外,在結果測量過程中對結局測量者施盲,也是同樣的道理。因此,SYRCLE特別將對動物飼養者和結局測量者施盲作為重要的評估條目。
盡管目前尚無動物實驗注冊中心或訪問查詢研究計劃書的公開數據庫,但SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具依然將選擇性結果報告作為其條目之一,且其含義與Cochrane偏倚風險評估工具完全一致。而且,其也希望借此推動動物實驗注冊中心的建立,以提高研究質量,促進研究過程的透明化[12, 24]。另外,對于具體評價細則相關度的把握,取決于具體實驗,評論者需自己判斷上述哪些條目會對具體實驗結果造成偏倚,并對這些條目作出準確評價。
至今雖已有多個評估工具用于動物實驗質量的評價,但SYRCLE動物實驗偏倚風險評估工具是目前唯一專門針對動物實驗內在真實性評估的工具[7],其避免了動物干預性實驗系統評價在進行偏倚風險評估時產生的差異。我們希望SYRCLE偏倚風險評估工具能被推廣和充分運用,在今后的實踐中不斷發展和完善,以有效指導動物實驗的開展,提高動物實驗的設計和實施,從而促進動物實驗系統評價的發展。