05. Jul. 2022
無動物實驗台灣新訊
從大學教育的動物實驗 探討3R原則的發展（上）
作者：蔡育琳（關懷生命協會編輯）
提到動物實驗，大家可能首先會想到醫藥研發、產品測試，其實教育訓練也會做動物實驗。回顧1902年，英國倫敦大學醫學院的活體解剖棕狗事件，至今已有120年，科技和觀念都有大幅變化。如今在台灣的大學課程，有多少動物實驗、有哪些替代方法？執行者對動物實驗又有怎樣的省思？
本文採訪了國立成功大學醫學院實驗動物中心、國立臺灣大學醫學院實驗動物中心、國立陽明交通大學實驗動物中心。感謝三所學校的分享及說明，讓我們對這個領域有進一步了解，包括大學教育中的動物實驗、實驗動物中心的運作方式，以及動物實驗3R原則（替代Replacement、減量Reduction、精緻化Refinement）的發展趨勢。
國立成功大學醫學院實驗動物中心
▲2019年，成大醫學院實驗動物中心加入台灣動物設施聯盟。（照片來源：中心網站）
大學：醫學院及生命科學院已無活體動物實驗，以模型、影片或組織材料取代，未來待技術成熟會規劃使用VR（虛擬實境）。社會科學院心理學系的「生理心理學」課程，仍有使用活體動物進行教學。成大IACUC（實驗動物照護及使用委員會）持續與心理學系溝通，尋找合適的替代方案來達到學習目的，期望未來大學部能全面停止活體動物實驗。
研究所：各學院學術單位的實驗室主持人（Principal Investigator，簡稱PI）執行科學研究計畫，其中的動物實驗內容，主要由PI、碩士班學生及博士班學生參與執行。
實驗動物：來源為國內合格的動物供應商，物種有小鼠、大鼠、兔、豬、斑馬魚及石斑魚。
在實驗終點會依照國際規範及SOP，進行動物安樂死或認養。實驗動物的來源、種類、數量、飼養環境、使用及認養等步驟，都根據農委會「實驗動物照護及使用指引」、「實驗動物照護及使用指南」規定，以及成大IACUC制定的SOP規範，每年須繳交動物應用內容監督報告給農委會備查。
▲成大醫學院實驗動物中心介紹影片截圖。
替代方案舉例：
- 醫學院學生使用「San Draw基礎縫合訓練模型」進行縫合訓練教學。
- 生命科學系的「生物化學實驗」課程，使用實驗動物中心淘汰犧牲後的動物組織，進行西方墨點實驗。
- 生命科學所的「轉譯生物核心技術理論與實作」課程，使用實驗動物中心淘汰犧牲後的動物組織，進行生化免疫沈澱及西方墨點實驗。
- 生命科學系的「普通生物學實驗」課程，原本使用大鼠進行剖檢實驗，但經過與成大IACUC討論後，已停止使用動物，改以替代方案進行。
- 使用動物教學影片，例如科技部的「科普資料庫」有實驗小鼠及斑馬魚的教學，英國國家實驗動物3R研究中心（NC3Rs）也有許多資源。
▲成大醫學院實驗動物中心介紹影片截圖。
進行動物實驗前，必須向成大IACUC提出動物實驗計畫書申請，說明動物實驗試驗設計、實驗動物需求、動物種別及數量之必要性，以及執行動物實驗操作應秉持3R原則，經審查核准後方能執行。
成大IACUC委託中心定期舉辦實驗動物相關技術訓練課程，確保研究人員有足夠的技術能力進行動物實驗。研究人員需接受「實驗動物福祉及實驗動物中心使用說明會」3小時的技術教育訓練課程，由獸醫師進行現場指導及操作，通過考核才能進入中心。
中心在舉辦教育訓練時及動物實驗計畫書內，皆秉持並宣導3R原則，要求研究人員優先選擇非活體的替代方式，使用動物進行研究時，應以造成動物最少痛苦的方式進行。中心除了遵照國內法規，也與國際規範及趨勢接軌，在2020年通過AAALAC（國際實驗動物管理評鑑及認證協會）完全認證。
對於動保觀念的推廣，成大醫學院實驗動物中心表示：「動物保護和福祉是成大致力維護的使命，希望關懷生命協會未來可向教育部建議，將動物倫理課程納入大學或高中課綱，讓動物保護的觀念向下扎根。」
國立臺灣大學醫學院實驗動物中心
▲臺大醫學院實實驗動物中心，負責臺大醫學院區實驗動物的飼養。（圖片來源：中心提供）
根據臺大醫學院實驗動物中心的說明，目前臺大醫學院的動物實驗情況如下：
在醫學院，醫學系、牙醫學系、藥學系、護理學系的醫學養成教育過程，從教導基礎生物學、醫學解剖學、生理學、生化學，再進階到病理學和藥理學，最終能將臨床診斷學、治療學、與各專科醫學知識與技術融會貫通，以培養能造福臨床病患的醫事人員。基於動物福祉，醫學院依照3R精神，確保使用於教學目的的動物都得到人道對待，避免壓力與痛苦，使用最少的數量，並採用適合教學的替代方案。
雖然在養成教育中，目前仍有少部分與動物實驗相關的課程，授課教授一方面積極評估合適替代方案與減少實驗動物使用策略，也透過實驗課程教育的養成，教育學生深植3R精神，培養對生命的尊重（Respect），與不允許因疏忽造成失誤和失敗的責任心（Responsibility），期望將來進入臨床工作面對病患時，以這份對生命尊重的責任心，提升手術品質及嘉惠病患照護。
所有相關課程在進行動物實驗前，皆需向台大醫學院IACUC（實驗動物照護暨使用委員會）提出動物實驗計畫書申請，說明課程目標與評估是否利（Benefit）大於弊（Harm）、檢索替代方案、提交相關動物實驗試驗設計與內容、實驗動物種類與數量需求的理由及必要性，並應完整說明秉持3R原則操作動物實驗等項目。
最後經由IACUC辦公室、獸醫師、IACUC委員、委員會和主委，依循農委會「實驗動物照護及使用指引」、AAALAC標準與規範，及台大醫學院IACUC相關規定，經多重關卡審查與複審核准同意後方能執行。IACUC也會每個月定期執行PAM（Post-Approval Monitoring計畫核定後監督查核），由動物中心獸醫師與IACUC委員實地稽核，確認研究人員依照計畫執行和實驗紀錄保存，以確保實驗動物福祉。
在各課程申請引進實驗動物時，會核對計畫編號及核定使用數量，課程負責老師也會依計畫進行實驗課程，並在實習結束後進行安樂死，沒有進行退休或送養。近年主要使用實驗動物與來源包括：小鼠（醫學院繁殖組、樂斯科、國家實驗動物中心）、大鼠（樂斯科、國家實驗動物中心）、豬（農業委員會畜產試驗所臺東種畜繁殖場或臺灣大學生物資源暨農學院附設農業試驗場）。
在醫學院，醫學系、牙醫學系、藥學系、護理學系的醫學養成教育過程，從教導基礎生物學、醫學解剖學、生理學、生化學，再進階到病理學和藥理學，最終能將臨床診斷學、治療學、與各專科醫學知識與技術融會貫通，以培養能造福臨床病患的醫事人員。基於動物福祉，醫學院依照3R精神，確保使用於教學目的的動物都得到人道對待，避免壓力與痛苦，使用最少的數量，並採用適合教學的替代方案。
雖然在養成教育中，目前仍有少部分與動物實驗相關的課程，授課教授一方面積極評估合適替代方案與減少實驗動物使用策略，也透過實驗課程教育的養成，教育學生深植3R精神，培養對生命的尊重（Respect），與不允許因疏忽造成失誤和失敗的責任心（Responsibility），期望將來進入臨床工作面對病患時，以這份對生命尊重的責任心，提升手術品質及嘉惠病患照護。
所有相關課程在進行動物實驗前，皆需向台大醫學院IACUC（實驗動物照護暨使用委員會）提出動物實驗計畫書申請，說明課程目標與評估是否利（Benefit）大於弊（Harm）、檢索替代方案、提交相關動物實驗試驗設計與內容、實驗動物種類與數量需求的理由及必要性，並應完整說明秉持3R原則操作動物實驗等項目。
最後經由IACUC辦公室、獸醫師、IACUC委員、委員會和主委，依循農委會「實驗動物照護及使用指引」、AAALAC標準與規範，及台大醫學院IACUC相關規定，經多重關卡審查與複審核准同意後方能執行。IACUC也會每個月定期執行PAM（Post-Approval Monitoring計畫核定後監督查核），由動物中心獸醫師與IACUC委員實地稽核，確認研究人員依照計畫執行和實驗紀錄保存，以確保實驗動物福祉。
在各課程申請引進實驗動物時，會核對計畫編號及核定使用數量，課程負責老師也會依計畫進行實驗課程，並在實習結束後進行安樂死，沒有進行退休或送養。近年主要使用實驗動物與來源包括：小鼠（醫學院繁殖組、樂斯科、國家實驗動物中心）、大鼠（樂斯科、國家實驗動物中心）、豬（農業委員會畜產試驗所臺東種畜繁殖場或臺灣大學生物資源暨農學院附設農業試驗場）。
▲台大醫學院簡介影片擷圖。
臺大醫學院實驗動物相關的課程：
- 大一「生物學課程」：有兩棲類青蛙的解剖構造。
- 大二「解剖學」：經由大體老師來學習人體構造，同時從「生化學及生理學課程」瞭解各生理系統的學理，「基礎生理實驗課程」，在授課教授與技術嫻熟的助教指導下操作動物實驗，學習使用生理監測儀器、動物保定技術、手術操作。
- 大三或大四「藥理學實驗課程」：學生已具備生理實驗基礎，進而發揮保定動物的技術，學習麻醉方法及精細手術操作。運用生理學儀器，取得藥物投入動物後的反應參數，以瞭解如何善用模擬人類疾病模式，進行藥物開發的應用性。
- 課程目標包括：學習獨立觀察與思考，培養問題導向的解決能力，強化3R教育以提升對動物生命的尊重。讓學生體悟如何平衡天平的兩側，一側能顧及動物福祉、減少動物犧牲，去換取另一側獲得寶貴新知、促進人類健康福祉。
此外，在「專科醫學教育外科手術」的部份練習過程中，有需要時也會在資深外科醫師指導下，讓外科住院醫師藉由動物手術操作，熟悉手術基本技巧，熟練不同組織器官的切割、縫合、綁線及止血，學習各種外科手術的步驟及技能。對於3R原則的「精緻化」，技術熟練是很重要的一環，透過實驗課程教育的養成，再配合不斷的練習技巧，才能成為合格操作者，減低實驗動物痛苦。
為強化法規與3R精神教育，實驗動物中心定期開設「實驗動物技術訓練課程」，以精進實際操作技術，減少動物使用量。對於實驗動物的福利，除了由專業動物飼育人員及獸醫師照護動物，並依據3R原則及5F五大自由（免於饑渴的自由，免於恐懼的自由，免於身體不適的自由，免於痛苦、傷害和疾病的自由，表現自然行為的自由），來設置中心的軟硬體設施及標準操作程序。
▲臺大IACUC舉辦的動物實驗計畫申請說明。（照片來源：臺灣大學醫學院實驗動物中心FB）
近年來實際推動3R原則於實驗動物相關課程與應用舉例：
- 減量：讓學生團隊合作、多人共用，減少每個實驗組對於動物的使用量。
- 細胞體外培養：例如癌症細胞中藥物對DNA的破壞、以細胞進行藥物篩選等實驗。
- 教學影片及示範實驗：播放教學影片讓學生熟悉實驗流程，避免操作不當而造成動物不適；有些課程只做單純示範，學生不會進行操作。
- 觀看實驗影片：例如睪丸切除對雄鼠性行為的影響、對動物的一般保定注射投藥，讓學生觀看影片，由老師講解即可。
- 電腦模擬課程：例如Neuron in Action、神經動作電位電腦模擬、Cytochrome P450 Activity評估等。
- 非侵入性影像系統：例如Small Animal Micro-CT（小動物微電腦斷層掃描）、IVIS（In Vivo Imaging System活體影像系統）、Small Animal Echo System（小動物回訊系統）等，來進行長期動物生理病理指標追蹤，減少動物使用量。
- 人體實驗：例如動脈血壓及寒冷檢壓試驗、眼球震顫、心電圖描記術、肺功能檢測等。
- 使用發生學上認知疼痛較低的動物：例如使用牛蛙，進行神經刺激與肌肉收縮、複合動作電位、不反應期與碰撞現象等實驗。
「實驗動物科學是臨床醫學與基礎科學的橋樑，見證人類醫學的重要發展，在3R倡議時代，動物福祉成為實驗研究者、獸醫們關注的議題，也是符合國際世界永續潮流的行動力。」臺大醫學院實驗動物中心表示，為了更落實3R原則，將持續改良動物飼養及實驗操作程序、強化研究人員的教育訓練、提供非侵入式精密影像系統設備，以減少或消除實驗動物的疼痛緊迫。
臺大醫學院在2018年通過AAALAC International - Full Accreditation（國際實驗動物管理評鑑及認證協會完全認證），依照其規範嚴格的標準執行，也依照農委會新版「實驗動物照護及使用指引」努力進步，以兼顧醫學人才培育與實驗動物福祉為使命。
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感謝成大與台大提供豐富的書面回覆，而陽明交大有一位老師接受了訪問，他會為大家帶來怎樣的內容呢？
請繼續閱讀：從大學教育的動物實驗 探討3R原則的發展（下）
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