危害评估新测试方法的验证和国际认可指南
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第二章 试验方法的定义

24.在本指南性文件及所有经合组织检测项目的背景下,检验方法是指一系列可以获得化学品性质的信息的试验,这些信息是通过对物质的有害作用评价而获得的。在生态毒性和人类健康的研究中,术语“试验方法”可以与“试验”交替使用。

25.验证研究的计划和实施包含并应用一系列的试验方法及其程序,这些试验方法可以作为独立的标准试验或是组合试验或分层试验系统的一个组成部分。这些考虑因素可能包括化学性质、定量结构活性关系的程序和模型、体外试验、动物体内试验、生态毒性和生态学试验方法,以及现有的人类数据和试验方法。将来,包括基因组学、蛋白质组学等其他新技术都可能被整合到试验方法中。这些试验方法的检测终点可能是单一的、变化的,也可能是多重的或是不同类型的检测终点(例如:细胞毒性,组织和器官的重量,组织病理学分级,以及血清和临床分析)。无论试验是化学性质或是对人类健康或环境的影响,验证研究可能涉及新的试验,替代试验,现有试验终点的修改,以及现有试验方法的改良。这些验证研究所需的信息量,测试化学品的数量,何时及何种程度上使用测试,以及参与实验室的数量可能会有所不同,只要这些因素不影响验证过程的结果就可以。基于这些原因,对一种试验方法验证研究的计划和实施是根据具体情况逐案进行的。

26.开发新的检验方法或修订检验方法的第一步是定义检验方法。定义包括检验方法在化学、生物化学或生物学方面的基本原理,包括检验结果,如测量检验终点相关性的原理,以及怎样使用和解释结果的原理或判断标准,例如是选择数据解释程序(DIP)还是选择预测模型(PM)(3)。定义还应当包括在评价人类健康及环境效应结果的应用情况,同时视情况而定,还应包括检验方法相对于其他检验方法及所需要的数据或信息的地位,例如是定位试验组合还是采取分层试验策略。

27.为了详细说明以上各点,可以用一种检验方法为例进行说明。这种描述针对实验机制或者观察重点类型而设计的(例如,胚胎干细胞系分化的抑制、通过碱基对替换诱导突变)(12)。检测的作用或使用的例子可从以下方面来描述:

(1)预测生物效应的设计(例如,在人类中潜在的过敏症可以以鼠局部淋巴结试验生物应答机制为基础(13))。

(2)测量生物效应的设计(例如,对动物的致癌性,对特殊品种鱼类的毒性,对大鼠在一定程度上改变内分泌系统的一种或多种成分而导致的健康有害作用)。

(3)选择生物学检测试验中物种代表性的设计,例如,在健康环境的社区存在特殊的生态功能,特殊的分类等级,营养水平或小生态环境。

举例说明检验方法科学性和监管要求,如鉴定某种化学品对肝脏是否有影响,或对鱼类产卵数量是否有影响。无论体内还是体外试验,生殖影响研究可能是长期的,贯穿研究的全过程。例如一种检验方法的适用范围涉及化学品的分级,作用机制及试验可靠使用的作用范围。检验方法由于其具有局限性而有特定的使用范围,这种局限性包括对物质通过实验精确的鉴定或是测定进而分级的限制。此外,检验方法可能适合于鉴定活性物质,而不适用于非活性物质,反之亦然。

28.以下是对五类试验方法及检测策略的详细描述。严格意义上讲,只有前三个是试验方法的分类,它们都可以是替代的检验方法并且(或者)是测试组合的一部分。

(1)筛选试验方法是一个快速、通常较简单的试验方法,通过筛查试验可以根据检测物质可能的作用方式对其进行筛选并分类(例如,体外雌二醇受体结合试验)。筛选试验的结果一般被用作初步判断,并为其他试验和更多复杂的试验设定优先次序。虽然仅凭筛选试验的结果并不足以进行风险评估,但可能存在以下情况:这些结果可结合其他分层试验方法中的试验结果进行危害/风险评估。对所有的试验方法而言,均应充分考虑其局限性。例如,某些筛选试验仅仅适用于测定活性物质,而不能用于非活性物质。其他的筛选试验不能把兴奋剂从拮抗剂反应中鉴定出来(例如体内雌二醇受体结合试验)。

(2)限定试验方法能够得到足够的数据去鉴别某种物质的危害性,而不需要选择进一步的试验(例如,二代生殖毒性的研究)。理想的情况下,它是一个提供充足的用于风险评估和风险管理的剂量反应及有害作用的独立信息的检验方法,使风险评估和风险管理的组织作出决定,以减少或把危害和风险降到最低。然而,实际上,来自其他试验方法和试验的数据,如果有的话,通常都包括风险评估和管理,限定试验的结果并非独特的。

(3)辅助检验方法可以增加数据集中的数据,或有助于解释其他检验方法的结果,以协助评估过程(例如,一种动物致癌物的毒物代谢动力学结果,可用于解释在不同物种中所发现的致癌性)。

(4)替代试验方法,无论是作为筛选试验还是确定试验,可用来代替现有的试验方法要把一个试验方法考虑为替代方法时,它应该提供比已被接受的检验方法更多的优势。这种优势可以是减少动物的使用量或减轻其痛苦(即考虑3R原则),对人类健康和环境危害能作出同等或更精确的预测,敏感性或可靠性比现有的检验方法更高,或者能够获得更多用于决策的信息,降低费用,或更方便使用。验证程序应该十分严格,以清楚地显示新方法或修订的方法满足甚至优于被替代的试验方法的性能。

(5)组合试验,由一系列的试验方法组成,一般都在同一时间或是连续进行的一系列试验(例如,遗传毒性组合试验,或包含水藻,水蚤及各种鱼类的水生生物检验)。检验组合中的每一个检验方法是要弥补其他方法的不足,例如衡量不同的检测终点、基因毒性的机制或是检测生态系统中不同的成分。组合试验中的组分试验方法被视为是用于验证目的的单一试验方法,但需要证明检验方法的组合能产生可靠和相关的结果,并比单独的试验方法更有效。一般而言,组合试验中任何一个组成试验的替代方法均需要提高其性能。

29.出于提高和改善的原因,现有的检验方法可能会定期修订形成性能更高的检验方法。提高改善的例子可能包括增加新的检验终点或是增强现有的检验终点,以增强试验方法的敏感性。例如,为了减少动物的使用量或减少试验完成需要的时间,也可设计新方法或是新的试验终点。因此,对一个新方法或是新的检验终点的验证,需要确定新的机制和毒性特点,以便可以科学、可信地解释结果。对于现有复合的检验方法,新方法或是新的检验终点的增加,无论在操作上还是解释上都会带来更多的复杂性,在验证过程中应当充分考虑。