国内研究人员对动物实验设计方法与报告标准认知情况的调查

张婷，廖绪亮，李博，拜争刚，刘雅莉，赵霏，陈红梅，马彬

作为连接基础研究和临床试验的重要桥梁，动物实验既是验证干预措施的安全性和有效性的重要工具，也是验证新干预措施是否可以进入临床研究阶段的必经之路[1,2]。大量已发表的动物实验在其方法设计、实施和报告等方面普遍存在不同程度的缺陷[3-7]，严重影响动物实验结果的真实性和可靠性，使其结果难以重复[4-6]。

针对这一问题，ARRIVE指南（Animal Research：Reporting In Vivo Experiment）[8]和GSPC清单（Gold Standard Publication Checklist）[9]陆续得以发表，用于规范动物实验的报告，确保动物实验提供的信息能够被充分评估和利用，并促进基础研究评审过程的完整性和透明化[10,11]。此后，为更加严格动物实验的设计，有效控制其偏倚风险，荷兰动物实验系统评价研究中心（SYRCLE）借鉴Cochrane风险评估工具[12]，由来自该中心的Hooijmans等多名学者研究、起草和制定了SYRCLE动物实验风险评估工具，并于2014年发布[13]。这些标准和规范对促进动物实验的科学设计、严谨实施和规范报告具有重要的意义，尽管已在数年前引入国内[10,11]。但我们之前的研究显示[14]：国内发表过动物实验研究的期刊编审人员对ARRIVE指南和GSPC清单的认知度和实施率均非常低。此外，除期刊编审人员外，基础研究人员对一个动物实验在设计和实施过程中偏倚的控制程度以及结果的报告充分性也具有重要影响。国内虽见方泽萍等[15]的研究，但该研究仅对兰州市动物实验研究人员进行相关调查，且调查内容局限在对ARRIVE指南和GSPC清单的知晓情况。

因此，本研究采用问卷调查的方法，扩大调查对象和调查内容的范围，对全国范围内基础研究人员对动物实验方法设计、实施及报告标准的认知和实际应用情况进行全面调查，发现问题并促进这些标准和规范在基础实验研究人员中的普及和推广，最终促进动物实验质量的提高。

1 资料与方法

1.1 调查对象 纳入标准：国内动物实验基础研究领域相关的科研人员，包括高校教师、科研及实验技术人员、临床医生和在读研究生等。所有被调查人员要求曾作为主持人或主要完成人，参与或开展过动物实验研究，或至少目前正在参与、或开展动物实验相关研究。

为取得较好的应答率，本研究样本采用方便抽样，涉及中国6个大区域，包括西北地区（西安交通大学、西安医学院、兰州大学、西北民族大学、甘肃省中医药大学、甘肃卫生职业学校、宁夏医科大学、青海大学）、西南地区（四川大学华西医院、川北医学院）、华北地区（北京大学医学部及其部分附属医院、北京协和医学院、中国科学院生物物理研究所、中国中医科学院西苑医院、天津医科大学、河北医科大学、武警后勤医学院附属医院、华北理工大学附属医院）、华南地区（中山大学及部分附属医院）、华东地区（复旦大学医学院及其部分附属医院、上海交通大学医学院）和东北地区（哈尔滨医科大学、吉林大学）。

1.2 调查方式 查阅文献并结合SYRCLE偏倚风险评估工具、ARRIVE指南和GSPC清单的具体内容，自行设计调查问卷，题型为选择题（单选、多选）和开放性问题；通过电子邮件发放电子版问卷，邮寄和现场发放纸质版问卷，并由专门的调查人员回收和汇总，以保证本课题调查结果的反馈率和研究结果的真实性、全面性。调查开展的时间为：2017年6月~2017年10月。

1.3 调查内容 包括：①被调查对象的基本信息（包括年龄、专业、职称、职业等）；②从事基础教学或研究的时间、主持和发表动物实验及其相关论文的级别、每月对相关文献和研究动态的阅读量及获取途径；③动物实验在设计、实施和资料分析阶段的实施情况，包括是否采用随机、分配隐藏、盲法、混杂因素的控制、严格执行计划书等；④已发表的动物实验文献在其“背景、方法、结果和讨论”部分的报告现状及其存在问题；⑤对ARRIVE 指南、GSPC清单、SYRCLE偏倚风险评估工具的知晓情况和获知途径。

1.4 伦理审查 该调查得到兰州大学基础医学院伦理委员会的伦理审批。该研究涉及的调查内容对被调查人员无害。我们通过邮件、电话及书面获得被调查人员的口头知情同意。

1.5 统计分析 采用EpiData 3.1软件进行数据录入，Excel（Microsoft Excel 2013）进行统计描述。计数资料采用例数（n）和百分比（%）进行统计描述，分类资料（非等级资料）的组间比较采用卡方检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 调查对象基本情况 此次调查共发放问卷298份，回收272份，回收率为91.3%，其中有效问卷266份，有效率为97.8%。266位调查对象中，大部分为研究生（42.5%，113/266）和教师/科研人员（36.1%，96/266），其次为实验技术人员（12.4%，33/266）和临床医生（7.5%，20/266）；硕士学历所占比例最高（55.6%，148/226），其次为博士（25.2%，67/266）；超过半数的人（57.1%，152/266）从事基础医学教学/研究时间低于5年；近一半的调查对象（47.7%，127/266）平均每月阅读相关论文篇数低于5篇；绝大部分调查对象（90.2%，240/266）通过医学数据库获取所在专业最新/重要研究进展，其次为网站搜索（47.7%，127/266）和学术会议（24.1%，64/266）。调查对象的基本情况详见表1。

2.2 SYRCLE动物实验偏倚风险工具的认知和动物实验偏倚风险控制因素调查情况 在266名调查对象中，仅15.8%（42/266）调查人员听说过SYRCLE动物实验偏倚风险工具，且研究生（8.5%，10/118）和高校教师/医生/研究人员（21.6%，32/148）之间差异有统计学意义（P=0.003）（表2）；了解和熟悉SYRCLE动物实验偏倚风险工具的比例仅为3.0%（8/287），研究生（2.5%，3/266）和高校教师/医生/研究人员（3.4%，5/266）之间差异无统计学意义（P=0.972）。

SYRCLE动物实验偏倚风险工具涉及的条目中，大部分被调查者认为其条目1（85.7%，228/266）和条目8（81.6%，217/266）非常必要，超过半数的被调查者认为其条目3（78.9%，210/266）、条目6（59.4%，158/266）和条目7（64.7%，172/266）非常必要，低于半数的被调查者认为其条目2（40.2%，107）、条目4（30.8%，82/266）、条目5（41.4%，110/266）、条目9（49.6%，132）非常必要。研究生（66.1%，78/266）和高校教师/医生/研究人员（54.1%，80/266）除在认为条目6的必要性方面存在统计学差异（P=0.047）外，其余条目在两组人群之间认知并无统计学差异（表2）。

2.3 已发表的动物实验文献的报告现状调查情况在266名调查对象中，58.6%（156/266）的人员认为当前已发表的动物实验相关文献存在报告不充分问题，且在研究生（48.3%，57/266）与高校教师/医生/研究人员（66.9%，99/266）之间差异有统计学意义（P=0.004）（表3）。

超过半数的被调查者认为目前已发表的动物实验相关文献报告不充分主要集中体现在：①背景部分对“所用动物种类和模型的选择依据，该研究与人体生物学的关联程度（67.9%，106/266）”；②方法学部分对“实验设计相关信息（69.2%，108/266）”，“实验步骤相关信息（66.0%，103/266）”、“饲养场所和饲养信息（63.5%，99/266）”、“实验动物相关信息（57.7%，90/266）”；③结果部分对“不良反应相关信息（54.5%，85/266）”、“数字分析相关信息（50.6%，79/266）”，具体详见表3。

2.4 对ARRIVE清单和GSPC清单的知晓率调查266名调查对象中，参与撰写和发表过动物实验相关的论文的分别占53.8%（143/266）和45.1%（120/266），研究生与高校教师/医生/研究人员之间差异均有统计学意义（P＜0.05）（表4）。在撰写或报告动物实验研究结果时，大部分调查对象（82.0%，218/266）首选参考已发表的同类研究作为主要依据，其次参考预投稿期刊编辑的要求（36.5%，97/266）和预投稿杂志的稿约（32.3%，86/266）。

表1 调查对象基本情况（n，%）

表2 SYRCLE动物实验偏倚风险工具认知度和动物实验偏倚风险控制因素调查情况（n，%）

表3 已发表的动物实验文献的报告现状及其存在问题调查（n，%）

266名调查对象中，很少有人听说过ARRIVE清单（9.4%，25/266）和GSPC清单（9.0%，24/266），而了解和熟悉ARRIVE清单（3.0%，8/266）和GSPC清单（3.4%，9/266）的人更是非常少，但大部分人（82.3%，219/266）认为有必要研发动物实验研究报告的清单，以统一规范其论文的报告/撰写（表4）。

2.5 动物实验系统评价/Meta分析知晓情况 266名调查对象中，尽管大部分人（77.4%，206/266）听说过系统评价/Meta分析这种研究方法，仅1/3左右的人（31.2%，83/266）阅读过动物实验系统评价/Meta分析研究（表5）。开展/参与（6.0%，16/266）和发表（4.1%，11/266）过动物实验系统评价/Meta分析研究的人更是非常少，但大部分人（70.3%，187/266）认为系统评价/Meta分析是提升动物实验对临床研究指导价值的有效途径。

3 讨论

临床前动物实验不仅可以初步验证干预措施的安全性和有效性，而且也可为新干预措施是否可以进入临床研究阶段提供科学证据，但这必须建立在科学设计、严谨实施和规范化报告的基础之上。

本研究对动物实验方法设计方面的调查显示：尽管大部分被调查者认为“随机分组”、“基线特征”和“不完整数据报告”在动物实验的设计中非常必要，但认为对一个动物实验实施“隐蔽分组”，“动物安置随机化”和“盲法（包括针对动物饲养者、研究者和结局测量者）”以及避免“选择性结果报告”的措施非常必要的比例均低于50%。隐蔽分组是对产生的随机序号进行隐藏，以使得参与研究的所有人员均不知道随机序列，与随机分组一起来控制或降低选择性偏倚的手段之一[16]。国外已有研究显示：即使按照严格的随机方法产生随机序列，但对其不实施隐藏，其疗效结果会夸大30%~41%[16]。类似于临床研究，盲法的实施在动物实验研究中依然必不可少，特别是对于一些主观性结局指标的测量，可有效避免和降低实施/测量偏倚[13,17]。而与临床研究不同的是，“动物随机化安置和随机结果的评估”对动物实验偏倚风险的控制亦非常重要。但本研究结果显示：被调查者中认为“动物安置随机化”非常必要的比例仅为30%左右，认为“随机结果的评估”非常必要的比例也仅仅达到半数。其中就动物实验中对于动物的不同安置方式而言，如不同光照和温度等均会对实验结果产生重要影响。例如已有多个研究发现架子顶端的笼子所接受的光照强度是架子底端的4倍[13,18]，光照强度的轻微改变会对动物生殖和行为产生影响和改变[13,19-21]等。另外，如同一个支架不同高度上的笼子内的温度不同（通常架子顶端会比低端高5℃）[13,18,22,23]。另一方面，若动物未随机安置，研究人员可能会预见各组动物的行为表现，从而产生实施偏倚。此外，在动物实验中，随机选择纳入实验的动物用于研究结果的评估和测量亦非常必要。因为多数生物存在昼夜节律现象，如类脂（化合）物代谢作用、神经递质水平、药代动力学等的影响均会使动物的周期/昼夜节律发生变化[13,24-26]，若在对结果进行测量时未采用随机化的方法，而仅在某一个时间段对样本进行测量和评价，则可能产生测量偏倚的风险。因此，2014年来自荷兰动物实验系统评价研究中心的Hooijmans等多名学者基于Cochrane风险评估工具，研究、起草和制定了SYRCLE动物实验风险评估工具[13]用于规范动物实验的设计，该工具也是目前唯一一个专门适用于真实性评估的工具。

表4 ARRIVE清单和GSPC清单知晓率调查（n，%）

表5 对动物实验系统评价/Meta分析的知晓率调查（n，%）

本研究对动物实验方法设计方面的调查亦是基于该评估工具，尽管笔者团队已在2014年对SYRCLE 动物实验风险评估工具进行了介绍和详细解读[11]，但当前的调查结果显示：在266名调查者中，听说过该评估工具的比例仅为15.8%，熟悉和了解的比例更是仅为3%，这可能也是导致目前国内动物实验研究领域总体质量较低的可能原因。因此，非常有必要今后在国内进一步加大对该评估工具的推广和宣传，促进国内基础研究领域人员更为科学、严谨设计动物实验，以提高动物实验的内在真实性。

本研究对动物实验报告规范方面的调查显示：在266名调查者中，听说过ARRIVE指南和GSPC清单的均不到10%，了解和熟悉这两个规范的比例更是均低于5%，而且大部分被调查者在撰写动物实验研究报告时，主要以参考已发表的同类研究（82.0%，218/266）、基于期刊编辑的要求（36.5%，97/266）和预投稿杂志的稿约（32.3%，86/266）为主。但我们之前的研究[14]显示：国内240本期刊均发表过动物实验相关研究的期刊在其“稿约”中均未提及ARRIVE指南和/或GSPC清单，而且相关期刊的编审人员对其认知率非常低。这可能是导致国内目前大部分动物实验报告不充分的原因之一，这一点也可以在我们的研究中得到佐证：266名被调查者在阅读动物实验研究报告时，大部分调查者认为当前已发表的动物实验相关文献存在报告不充分问题，且不充分的方面主要集中在方法和结果部分，其比率高达50%以上。ARRIVE指南和GSPC清单自2010年发布以来，目前已被国外317本期刊引入其“稿约”[28]，同时被ICMJE和EQUATE协作组认可和推荐[29]，而且已有研究提示[30]，ARRIVE指南可有效的提高动物实验研究的报告质量。ARRIVE指南和GSPC清单对动物实验研究的撰写有着重要的指导作用，可使读者准确清晰地了解作者所表述的内容，并提供重复该动物实验所需的重要信息[8]，以确保动物实验所提供的信息被充分评估和利用，促进基础研究评审过程的完整性和透明化，避免医学卫生资源的浪费[27]。因此，在我们强烈推荐国内发表动物实验相关研究的期刊有必要尽快在其“稿约”中引入ARRIVE指南和/或GSPC清单，以提高ARRIVE指南和/或GSPC清单的知晓率以及国内动物实验研究报告质量的提升。

为获得较高的应答率，本研究采用方便样本抽样，虽然基本覆盖中国各区域，但相对而言西北和华北地区样本多于其他地区。此外，由于本研究组织协调的有限性，被调查对象并未涉及国内一些药物/动物安全评价中心，这均会在一定程度上影响本研究的结果。

总体而言，国内基础医学科研人员对SYRCLE动物实验风险评估工具、ARRIVE指南和GSPC清单的知晓率均较低，实际应用率更低。因此，我们建议有必要采取针对性措施推广与普及这些标准和规范，并尽快在国内相关期刊的“稿约”中的引入这些标准和规范，以提高研究人员、期刊编辑等对其的知晓率，最终促进动物实验方法和报告质量的提升。