作者:张章 来源:中国科学报 发布时间:2016/7/19 9:31:57
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自由放任埋下抗体“祸根”
调查揭示缺乏验证导致实验无法重复

科学家在用抗体进行实验。图片来源:Cell Signaling

James Anderson主要研究上皮细胞如何被束缚在一起。在其位于美国马里兰州国立卫生研究院(NIH)下属国立心脏、肺部和血液研究所的实验室里,这位细胞生物学家使用抗体标记了他和同事正在寻找的蛋白质,但前提是他们确定使用合适的抗体进行标记。如果没有这些基线信息,整个实验将无法复制。

“不仅是你从供应商那里购买的蛋白质能变化,实验室协议、试剂、酸碱度、离子强度和不同的应用程序也会出现变化。而且验证每个抗体本身也可以变成一个小研究项目。”Anderson说。

在实验室之外,Anderson的主要工作是领导NIH院长办公室内部的协调、规划和战略项目部。在这里,他必须处理全球生物学研究的新危机——无法重复实验结果。所谓的再现性危机的一个关键部分是抗体未能按预想的那样完成工作。一项新调查发现,抗体失效的原因之一是研究人员未能跟上其步伐,并验证他们使用的抗体。

去年夏天,504位研究人员参加了由全球生物学标准协会(GBSI)进行的一项在线调查。超过一半的人表示自己没有接受过关于验证实验抗体重要性或如何进行验证的培训(参加者涉及从大学生到资深研究员)。

超过70%的参与者表示,确认疫苗需要太多时间。“但不进行确认的后果十分严重。”英国牛津大学癌症研究人员Alison Banham表示,“事实上,如果你不验证你的抗体和假设你需要用来解决后续问题的时间可能比验证用的时间多得多。而且还要考虑发表错误论文带来的信誉风险。”

抗体是生物医学研究实验的必备物品,一些研究人员一年能用100种不同的抗体。近60%的研究人员表示,他们的抗体大多来源于商业供应者,每年花费约有1万美元。而该调查显示,如此广泛的抗体使用面临的障碍之一是针对抗体验证自由放任的态度。

约85%的参与者表示,他们验证了使用过的部分疫苗。但所占比例非常低的原因是科学家使用抗体的年限和他们从哪里获得这些抗体。只有22%的青年科学家会去验证内部生产的抗体,57%的直接给商业抗体通行证。即便是资深研究人员,有1/4不会验证商业抗体,39%不确定他们自己的抗体是否符合要求。而且,青年科学家比年长的同事更可能认为验证抗体不是必须的(27%比16.5%)。

这种想法是错误的。与标注了错误物质不同,错误使用抗体可能绑定不止一个目标,或者根本没有标记任何物质。许多抗体在可控的条件下被制作。如果科学家的实验改变了其寻找的蛋白质的结构,抗体就有可能无法绑定该蛋白质。

商业界制造的抗体(这也是大部分研究者所用的抗体的主要来源)也存在其他潜在问题。首先,它们没有标准的信息记录。Banham表示,相同的抗体可能被两家公司以不同的名字售卖,并且人们不知道这些公司是否及如何验证它们。

NIH 内部培训和教育办公室(OITE)主任Sharon Milgram指出,促使研究人员验证抗体将需要改变迅速购买的文化传统。“也许我们需要鼓励学生质疑每份试剂,无论它来自公司还是同事,无论它的获取途径是什么。”她说。

在职业建议、网络培训和职业道德指导中,OITE建议一站式购买。如果培训生需要使用抗体,那实验室负责人需要向他们解释为何及如何进行验证。但相关调查显示,这些培训并未进行。“我们不仅要教导学生,还要培训实验室负责人”。

该问题可能已经根深蒂固。她表示,只有44%的经验超过10年的研究人员验证“来自其他来源的”抗体,例如共享试剂的同事。Milgram提到,很容易想象,不会质疑高级研究员的年轻研究者可能即便组建了自己的实验室,也不会质疑同事。

建立明确的标准似乎是第一步。上述调查项目负责人、GBSI主席Leonard Freedman表示,过去建立标准的尝试过于“复杂和野心勃勃”。但Freedman希望,研究人员、杂志编辑和生物技术公司需要行动起来。

他还指出,研究人员应采用自愿性指导原则,尽管有人认为经费拨款方和期刊应当强制执行这些原则。NIH的新拨款条例要求研究人员解释其抗体验证计划。Anderson表示,遵守这些条例的压力应来自同行评议者和期刊。不管怎样,该调查结果显示,职业生涯各阶段的科学家都应参与其中。

“这不只是年轻研究人员需要注意的问题。执行严格的研究方法是全体科学家的责任。”Anderson说。(张章)

《中国科学报》 (2016-07-19 第3版 国际)
 
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