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本文系统回顾了尼曼 - 匹克 C 型病(NPC)基因治疗临床前研究对 ARRIVE 指南的遵循情况。研究发现相关论文均未完全符合 ARRIVE 2.0 指南,存在样本量、随机化等信息缺失问题,强调需提升对该指南的重视,以改进动物研究报告质量。
引言
尼曼 - 匹克 C 型病(NPC)是一种严重的常染色体隐性神经内脏疾病,由 Npc1(95% 病例)或 Npc2(5% 病例)基因突变引起,导致胆固醇在溶酶体中积累,进而影响脂质代谢。患者会出现共济失调、吞咽困难等症状,最终导致过早死亡。目前,Miglustat 是唯一获批用于减缓疾病进展的药物,但无法治愈 NPC。近年来,基因治疗成为研究热点,多项使用 NPC 缺陷(Npc-/-)小鼠模型的研究显示,病毒载体给药后可改善小鼠生存情况并减轻脑部病变。
2010 年发布的 “动物研究:体内实验报告(ARRIVE)指南” 旨在提高动物研究报告质量,使体内研究更具可重复性。2020 年,ARRIVE 指南更新为 ARRIVE 2.0,明确了临床前研究报告应包含的十大基本要素。本综述依据 “ARRIVE Essential 10” 清单,评估 NPC 疾病小鼠模型基因治疗研究对该指南的遵循情况。
纳入和排除标准
本综述仅纳入 2010 年 6 月 ARRIVE 指南发布后发表的研究,涵盖非病毒和病毒基因治疗研究(病毒基因治疗研究限于腺相关病毒 AAV,其为 NPC 疾病小鼠模型中最常用载体),仅纳入治疗研究数据,排除野生型小鼠基因表达分析的研究设计和结果。最终筛选出 8 篇文章进行评估。
研究设计
所选研究均采用病例对照设计,将 Npc-/-小鼠分为对照组和治疗组,多数研究还纳入未处理的野生型小鼠。然而,Npc-/-对照组存在差异,部分为载体处理(如 PBS 等),部分无相关信息,还有使用未处理 Npc-/-小鼠或表达报告构建体(如 GFP)的对照载体。且多数研究未报告 Npc-/-小鼠分组方式,仅 1 项研究提供了实验单位的详细信息。
样本量
样本量相关信息应包括动物总数、每组动物数、每次实验动物数及样本量确定方法。但仅有 2 项研究明确说明了动物总数,仅 1 项研究证实了样本量的确定方式。样本量确定至关重要,合适的样本量既能检测预期效果,又能避免动物的不必要使用。
纳入和排除标准
NPC 研究中,动物数量会因疾病进展而变化。6 项研究纳入了人道终点(humane endpoints),即当动物达到疾病末期时实施安乐死,避免其遭受过多痛苦。但不同研究的人道终点标准不同,这给比较病毒载体疗效带来困难。此外,多数研究未报告是否排除动物或数据点及原因,且免疫组化评估中使用的动物数量常未明确报告。
随机化和盲法
随机化和盲法可减少动物研究中的偏差,但多数研究未详细报告这些内容。8 项研究中仅 1 项提供了随机化和盲法策略的详细信息,且其随机化细节有限。另有 1 项研究提及了盲法。
结果指标
结果指标是评估干预效果的关键变量,应全面报告。NPC 疾病的病理特征包括体重减轻、肝脾肿大和神经退行性变等,因此评估基因治疗效果时,体重变化和生存情况是重要指标,所有研究均对此进行了评估。但由于载体血清型、剂量、给药时间和途径等因素不同,直接比较研究结果存在困难。
统计方法
ARRIVE 指南要求提供统计方法和软件的详细信息,以及数据是否满足统计假设。8 项研究中仅 1 项符合要求,2 项未包含统计方法部分,其余研究统计方法细节不足,且均未说明数据假设,这使得读者难以评估方法的适用性,可能导致错误结论。
实验动物
应详细报告实验动物的物种、品系、性别、年龄等信息。多数 NPC 疾病研究使用 BALB/cNctr(NPC1miN/J(Npcnih))小鼠模型,多数研究提供了动物的基本信息,但仅 1 项研究提供了健康状况细节,且仅 3 项研究明确了动物性别。性别差异会影响 NPC 疾病表型,未报告性别可能影响研究的可重复性和可转化性。
实验程序
实验程序的报告应详细到能让其他研究人员重复。虽多数研究详细描述了 AAV 亚型、载体、剂量等信息,但在病毒载体给药和安乐死的具体操作上存在不足。如部分立体定向手术研究未详细报告麻醉、镇痛等信息,部分使用眶后注射的研究缺少麻醉信息,部分研究未提供安乐死的麻醉和操作细节。
结果
研究结果的报告也存在问题,部分研究未提供统计信息,部分研究混淆使用标准差(SD)和标准误(SEM),且所有研究均未报告效应量(effect size)。效应量及其置信区间对于评估研究结果的生物学意义和组间差异至关重要。
总结
尽管许多期刊推荐 ARRIVE 指南,但仍有部分研究未遵循。部分期刊明确要求动物研究遵循该指南,部分鼓励遵循,还有部分期刊未提供相关信息。提高对 ARRIVE 指南的认识,需要期刊和研究人员共同努力,期刊应加强要求,研究人员应重视指南的重要性,以减少动物研究中的偏差。
结论
ARRIVE 指南发布多年,但动物研究报告仍未完全遵循。在 NPC 疾病研究中,多数论文缺乏样本量确定依据、盲法、随机化和统计方法等重要信息,影响研究结果的可靠性评估。未来研究需更全面地报告实验信息,提高动物研究的透明度和可重复性,随着 ARRIVE 2.0 的发布,有望推动未来研究更加规范 。