抗体使用亟待形成共识与进一步规范

独特的Y形抗体被广泛使用，但它也是生物学中令人头痛的试剂。

资料来源:科学图片公司/SPL

一只老鼠首先警告克利福德·萨珀，抗体正在误导科学界。萨珀从1994年到2011年担任《比较神经病学杂志》的主编。他已经处理了几十篇论文，其中科学家使用抗体来标记神经递质及其受体位点。

在世纪之交，科学家们用基因敲除小鼠进行科学实验，这些动物通过基因工程失去了目标基因的表达。相关研究的结果令人不安。抗体在基因敲除小鼠中的应用应该显示出与那些未经基因编辑的小鼠非常不同的模式。然而，大部分收集的图像太相似了。

“由于越来越多的手稿因此被撤回，我开始意识到我们仍然没有一个系统的方法来评估使用抗体的研究论文。”萨珀现在是马萨诸塞州波士顿贝丝以色列女执事医疗中心的神经科主任，她回忆道。

为此，定期进行改革。Saper和他的编辑同事已经制定了一项政策，要求对每种抗体提供广泛有效的数据支持。他回忆说，这项政策可以使编辑检查更准确，但不利于提交文章。"许多作者被夹在中间，后来他们觉得在别处发表文章更容易。"但是萨珀仍然坚持这个标准。他的努力最终产生了JCN抗体数据库——包括数千份可靠的神经解剖学抗体清单。

今天，生物医学研究人员，如果他们仍然收集抗体故事，可能会发现它们比乡村音乐唱片更悲惨。最常见的抱怨是这种试剂的欺骗性:为检测X蛋白而购买的抗体与Y蛋白秘密结合(甚至可能完全忽略X蛋白)。另一个抱怨是“失去的宝藏”:当一批新的抗体无法复制以前的发现时，一轮充满希望的实验最终*停止或陷入困境。

抗体是生命科学领域常用的工具。也许它们最普遍的用途是在蛋白质印迹中，蛋白质印迹可用于揭示细胞或组织样品中特定蛋白质的存在，但它们也可用于在显微镜下通过免疫组织化学和免疫荧光来识别蛋白质，此外，特定的生物分子可通过利用抗体的假定能力来组合。在线采购门户Biocompare的一份报告指出，抗体研究市场的年利润约为25亿美元，并且仍在增长。其中，供应品的选择令人眼花缭乱:有成千上万的供应商提供商品。

同时，这些抗体也是不可靠的试剂，相关的发现令人担忧。瑞典斯德哥尔摩皇家技术研究所的蛋白质研究员Mathias Uhlen说，科研抗体领域存在的问题由来已久，改变的时机已经成熟。"科学界非常渴望解决这个问题。"

现在，技术进步和科学态度的改变正在扭转局面，并准备走出抗体的泥潭。

刺激行动

不满刺激不同的前沿研究采取行动。今年9月，乌兰主办了一个抗体验证研讨会，由人类蛋白质组织赞助，这是一个设在加拿大温哥华的国际财团，主要支持大规模的研究项目，以了解蛋白质。同月，美国实验生物学协会联合会也举行了一次圆桌会议，讨论抗体问题。会议期待明年初起草相关建议。国家卫生研究院也在关注这个问题。从明年1月开始，资助申请必须包括描述抗体鉴定和其他实验所需的关键要素。这一长期解决方案预计将在明年9月由全球生物标准协会主办的会议上提出，届时该会议将在加利福尼亚州的阿西洛举行。

"我们希望科学界能够达成一致的指导方针."马里兰州贝塞斯达国家综合医学研究所所长Jon Lorsch说。这样，当涉及到如何鉴定抗体材料的真实性时，基金申请人和鉴定人将有一个参考标准。

这种规范应该采取广泛的形式。“我们谈论的不是好的和坏的抗体，而是能在特定文章和特定环境中发挥作用的抗体。”乌伦说。评估的类型可以包括基因敲除和敲除方法，以验证抗体是否结合，即使在没有靶蛋白的情况下。另一种方法是用荧光标记标准靶蛋白，以揭示抗体是否与未标记的蛋白结合。第三种方法是使用一种具有明确特征的抗体与另一种新抗体进行比较。最后，研究人员可以使用这种抗体及其结合靶来分析预期蛋白质片段的分子结合。

没有检测抗体的最佳方法。麻省理工学院抗体公司的首席科学官罗伯托·波拉凯维奇(Roberto Polakiewicz)说:“开发抗体是一项科学实践，需要专业人员知道应该做什么实验才能使抗体有效。”如果顾客看不到数据，也无法做出自己的判断，他们需要找到一种新的抗体。

此外，考虑到抗体可能在所有类型的组织和实验条件下发挥作用，商业供应商很难保证抗体的可靠性，加州圣地亚哥索尔克研究所的神经科学家保罗·索琴科警告说。“除非你非常幸运，否则之前已经有人在相同的实验条件下对同一物种系列的同一组织进行了特定的研究，你应该自己测试抗体的可靠性。”

重要信息

理解其他研究人员的工作可以事半功倍，但是描述实际使用哪种特定试剂的抗体测试文章却少于一半。加州大学圣地亚哥分校的信息科学家安妮塔·班卓斯基说，即使作者的文章包含产品样本号，公司也可能不会继续生产或者已经销售了生产线，因此很难追踪。Bandrowski是美国国立卫生研究院资助的资源验证项目的项目负责人，该项目包括许多学术合作伙伴，目的是创建独特的抗体标识符，并说服数十种期刊要求作者提供他们使用的抗体的具体名称。

结果，信息开始逐渐积累。目前，已经出现了20多个门户网站来帮助研究人员选择抗体。一些用户会评论抗体的性能并提供比较方法。由科学出版社F1000建立的抗体验证渠道允许研究人员披露他们的当前账户，甚至要求同行审查。生物公司雇佣了一名编辑，其主要职责是与研究团体沟通，并要求他们写评论。

一些抗体供应商，如英国伦敦的圣约翰实验室，将向研究人员提供免费产品，以换取科学家进行试剂测试并分享结果。对于名为抗体在线的供应商，请要求独立的第三方检查产品。然而，许多科学家仍然对匿名评论信息持谨慎态度。由于用户和公司可能不会提供太多数据，一些项目只会在抗体发挥预期作用后写评论。"有时雇佣私人侦探似乎比订购特定抗体更容易."许多抗体门户都这么说。

未来评估

一些研究人员正在研究直接比较抗体的机制。加拿大多伦多大学国际结构基因组学协会(SGC)的主任艾德·爱德华兹和他的同事使用质谱技术检测并比较了通过抗体免疫沉淀反应提取的1000多种组蛋白。合作研究涉及五个相关实验室，耗时4小时，耗资300万美元，不包括实物捐赠。最后，研究小组建立了一套程序来评估抗体的质量，并分享关于抗体性能的信息。

挪威奥斯陆大学医院的蛋白质组学专家弗里德乔夫·伦德-约翰森正在研究一种雄心勃勃的微球分析技术，这种技术可以快速检测成千上万种抗体。计划是将细胞蛋白质分成不同的片段，然后用两种不同的方法描述每个片段。这些质谱数据可用作含有抗体的实验结果的参考。伦德-约翰森坦率地说，把这个想法变成一篇严谨的文章需要很大的精力。“这是非常雄心勃勃的。这个想法听起来可能很疯狂，但这是唯一的办法。”其他科学家也对这种方法感兴趣，但是好奇它是否能通过使用普通技术来预测抗体的性能。

爱德华兹说，目前最困难的挑战不是区分抗体有多困难，而是在彻底评估后说服细胞生物学家使用抗体。他怀疑，如果赞助商和出版商不强迫解决这个问题，科学家可能会忽略这个问题。“目前，我们的(抗体)市场管理仍然很混乱。供应商在销售产品时不需要任何质量保证。”换句话说，他说，如果研究人员在选择试剂上花费更多的精力，那么将会有相应的指南、数据描述和尽责的供应商。(红枫)

《中国科学日报》(2015年12月17日，第三版国际版)