針對新冠病毒的體外研究,是一種什麼樣的研究?

2020-12-20 澎湃新聞

周倩神經外科醫師

丁香醫生作者

神經外科學博士、康復與理療學碩士

關於新冠病毒，不斷有新的研究結果公布出來。

有的研究結果，甚至會讓普通讀者看得雲裡霧裡，不明白是什麼意思。

今天我們就來解答幾個常見的讀者疑問，幫助大家更好地理解關於新冠病毒的一些研究：什麼是體外研究，它與體內研究的區別是什麼？研究有效就等於可以用來治療嗎？

先說一下結論：

體外實驗到體內實驗距離很遠，而且體外實驗不一定在體內實驗得到驗證；

體內實驗到投入治療也還有距離。

下面我們就具體聊聊。

體外實驗

不一定在體內實驗得到驗證

先來了解一下體外實驗和體內實驗。

體外實驗：進行細胞學水平的實驗，來檢驗材料或藥物對細胞的毒理學作用，或者耐藥性篩選，或者細胞對材料的吞噬情況。

比如我想要了解一下我合成的某種抗腫瘤藥物，我想檢驗一下這個藥物到底對腫瘤細胞的殺傷情況（在什麼濃度範圍內、孵育細胞多久後藥物起作用，腫瘤細胞殘存情況），我就在培養箱培養一批小鼠膠質瘤細胞，然後等細胞貼壁後加藥，對照組加一些對應的溶劑或者 DBPS（脫鈣磷酸鹽緩衝液）等。在 12 小時、24 小時、48 小時、72 小時後來觀察一下腫瘤細胞的死亡情況。

體內實驗：進行小動物水平的實驗，來檢驗材料或者藥物在體內的代謝、藥物富集、臟器的毒理學，尤其是對模型動物的治療情況。

比如我想了解一下我合成的某種抗腫瘤藥物對小鼠的腦膠質瘤治療效果，我將藥物打入已經做好的膠質瘤小鼠模型體內，對照組用 DPBS（脫鈣磷酸鹽緩衝液）或者生理鹽水或者溶劑做同樣的注射，過一段時間後過來對小鼠進行評估 —— 小鼠存活情況，小鼠顱內的腫瘤是否體積縮小還是延緩了繼續生長，藥物在小鼠的重要器官中蓄積和毒理損傷（心肝肺腎腦），藥物的排洩情況（尿液糞便唾液）。

體外實驗與體內實驗的區別是什麼？

體外實驗就是簡單開展了我想要嘗試的藥物到底有沒有效果，什麼濃度範圍內、作用多久比較合適，是為了體內實驗開展做了一些參照；

體內實驗影響因素就比較多了，小鼠模型到底成功不成功，小鼠性別，小鼠年齡，小鼠品系等等都會影響結局，而且體內實驗中很多不確定，比如藥物根本無法通過血腦屏障，而且在注射到小鼠體內後被大量巨噬細胞吞噬包裹，沒有達到循環濃度，打藥沒多久很快被肝臟腎臟代謝排洩出，我的藥物沒有辦法對腦膠質瘤起作用。

所以，體外實驗得到理想的結果，體內實驗很有可能沒效果。

體內實驗到投入治療

也有一定距離

我們來看一下一些研究中體外實驗的效果（這裡不針對誰的研究成果哈，只是就事論事）：

圖片來源：Pharmacological importance, characterization and applications of gold and silver nanoparticles synthesized by Panax ginseng fresh leaves

這是一篇利用人參葉提取物還原一些含銀和金前驅體（底物）獲得納米銀和納米金的研究，並且簡單驗證了一下納米銀和納米金在體外實驗中殺傷腫瘤細胞的研究。

（a）(b）是對不同濃度金納米顆粒在體外殺傷小鼠肺癌細胞和黑色素瘤細胞的情況，隨著濃度增加，腫瘤細胞存活率下降；（c）（d）是對不同濃度銀納米顆粒在體外殺傷小鼠肺癌細胞和黑色素瘤細胞的情況，隨著濃度增加，腫瘤細胞存活率下降。

但是這個研究沒有開展體內實驗，無法證實其在荷瘤小鼠體內抗腫瘤情況。

圖片來源：Silver nanoparticles selectively treat triple‐negative breast cancer cells without affecting non‐malignant breast epithelial cells in vitro and in vivo

這篇研究納米銀抗三陰性乳腺癌的研究中，分別開展了體外實驗（上）和體內實驗（下）。

在體外實驗中，納米銀有很好的抗腫瘤效果（對比空白對照和放療），納米銀能促進乳腺癌細胞的凋亡。體內實驗中對瘤灶的病理切片和模型的存活率分析也支持了體外實驗的結論。

但是，這個實驗結果可靠性有多大？實驗持續時間多久？實驗結果是否排除了主觀因素？能否順利重複實驗結果？我們都不甚了解。

如果實驗組不是加足夠濃度 / 劑量的納米銀，是加足夠濃度的酒精、食鹽、84 消毒水、口腔清潔劑、無機 / 有機材料、抗生素等等，也許會得到相似的結果 —— XX 能夠在體外殺死 XX 腫瘤 / 改善某種疾病結局。