生物学实验无法重复？《Nature》认为祸首或是“抗体”
（原作者：Monya Baker）
抗体因其识别目标抗原分子结构的高度特异性，已经成为生物学实验最重要的研究工具之一。但越来越多的事实表明，这一强力工具并不像想象中的那么可靠。
2006年，耶鲁大学的病理学家David Rimm的实验进展不错，他已经开发了一个很有希望的测试方法，用以指导治疗黑色素瘤并挽救无数患者的生命。这个技术依赖于抗体。Rimm已经发现，当用一种抗体组合来对肿瘤活组织切片“染色”时，产生的特征图案可以指示患者是否有必要使用一些烈性药物来预防手术后复发。他已获得超过200万美元的资金，以将这种测试方法推向临床应用。
Illustration by Nik Spencer/Nature
但在2009年，事情发生了巨大逆转。当Rimm订购了一批新的抗体，他的研究团队却无法重复原来的结果。这些抗体与之前的抗体是同一公司同一批次，被认为是完全相同的，但他们并没有对相同的肿瘤产生相同的染色模式。最终该实验室被迫放弃了这个项目。
许多人认为，抗体是造成所谓生物医学实验“重复危机”的重要原因之一。据宾夕法尼亚州的制药公司首席科学Glenn Begley的一篇有争议的文章分析显示，在53篇具有里程碑意义的癌症研究论文中，有47篇不能被重复。
另外一个例子是，加拿大多伦多西奈山医院的蛋白质组学研究人员loannis Prassas和他的同事在研究一种叫做CUZD1的蛋白质，他们认为这种蛋白质可以用来测试某人是否患有胰腺癌。他们买了蛋白检测试剂盒，在花费了两年时间、50万元及数千名患者的样本之后才意识到，试剂盒中的抗体识别的是不同的癌抗原蛋白CA125，根本不与CUZD1结合。Prassas说，现在回想起来，因为基于一个有前途的假设而急于推进实验进展，他和他的小组并没有做了所有正确的测试。
三十年前，科学家不得不自己制备所需的抗体，但是到了90年代末，公司的试剂已经开始接管这项苦差事。今天，有超过300家公司销售超过200万的研究用抗体。据全球咨询公司Frost＆Sullivan统计，截至2011年，其市场价值达到16亿。
有迹象表明，抗体的问题正在对科学研究记录产生广泛和是破坏性的影响。表观遗传学领域在很大程度上依赖于抗体确定调节基因表达的蛋白质如何被修改。在2011年，对表观遗传学研究中使用的246种抗体的评估发现，其中有四分之一的特异性测试失败，这意味着这些抗体经常结合多个目标分子。另外有四种抗体是有完全特异性，但却是针对错误的目标分子。
Credit: Nature
科学家经常通过私下交流知道在各自的领域某些抗体是有问题的，但在生物学整个领域准确衡量这个问题的大小却十分困难。或许最大的评估来源于人类蛋白图谱的研究工作。瑞典有一个研究资助项目旨在产生针对人类基因组中的每个蛋白质的抗体。到目前为止研究了大约20,000种商业化的抗体后，发现其中不到50％可有效地用于观察组织切片上的蛋白质分布。这导致一些科学家声称，多达一半的市售抗体是不可靠的。
但可靠性可以取决于实验。“我们对商业化抗体的经验是，他们通常在一些应用中有效，但在另一些应用中可能是糟糕的，”协调人类蛋白质图集的瑞典皇家技术学院的Mathias Uhlén说。
Credit: Nature
有经验的研究人员建议说，科学家需要更加警惕。“抗体不是魔术试剂。你不能只是把它们不假思索地放在你的样品里，并期望你得到的100％可靠的结果”，加州大学戴维斯分校的NeuroMab主管James Trimmer说，该实验室为神经科学研究提供抗体。跟许多供应商一样，NeuroMab明确标明抗体应当用于的实验类型，但科学家们并不总是按照这些说明进行操作。
理想的情况下，研究人员将拒绝购买没有验证数据的抗体或自己进行验证，这正是Rimm热衷于做的。他已经制定了有效的验证流程，并愿意与任何有兴趣的人分享。但是这个过程十分费时，他也承认很少有实验室愿意执行所有步骤。
Credit: Nature
一些科学家呼吁进行激进的变革。在二月份《Nature》的评论中，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的Andrew Bradbury和100多个科学家共同签署提出了建议，对抗体的生产和销售方式作出巨大的转变。他们建议只使用DNA序列已经确定的抗体，然后在工程化“重组”的细胞中制造这些抗体。这将大大规避由动物产生抗体过程中引入的变异。但该提案要求有关公司公开其认为是商业机密的抗体信息，并且整个抗体市场及其数以百万计的产品都必须从基本上废弃和重建。
一些研究人员已经开始讨论设立一个独立的针对商业抗体的认证机构，并希望持续的讨论这个问题将最终使大多数人接受对蛋白质进行验证的理念。
http://www.nature.com/news/reproducibility-crisis-blame-it-on-the-antibodies-1.17586
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