科學偵探發現,有數十篇研究似乎誤用了抗體。

根據一位科學偵探的說法,有超過 50 篇關於細胞衰老的研究,在實驗中顯然誤用了辨識關鍵蛋白質的抗體。

這是繼 Sholto David 在兩個月前發現數百篇研究有類似錯誤,以及三個月前他與另一位研究人員發現全球最大供應商之一 Thermo Fisher Scientific 型錄中的抗體驗證影像出現問題之後的最新案例。David 在 7 月 21 日於研究誠信部落格 For Better Science 發布的文章中,報告了最新的抗體混淆事件。目前尚不清楚這些缺陷是否會損害研究的有效性,但 David 表示在某些情況下可能會。

抗體是生物實驗中的重要工具,因為它們能結合並追蹤特定的蛋白質。但它們也是許多問題的根源。在某些情況下,研究人員即使使用相同的抗體,也難以複製實驗結果。在其他情況下,抗體會辨識其他蛋白質,而非它們被標榜用來偵測的蛋白質,從而產生不可靠的結果。

在最新的案例中,David 表示研究人員似乎選擇了錯誤的抗體 — 他們的論文列出了結合細菌蛋白質的抗體,而不是用於偵測哺乳類蛋白質的抗體,而這些哺乳類蛋白質被認為能揭示有關衰老的資訊。多倫多結構基因組聯盟的生物化學家 Aled Edwards 表示,這凸顯了生物學研究中一個更廣泛的問題,即實驗中的試劑使用不當或未得到充分的特性描述。他認為,理想情況下,研究人員會在開始實驗前驗證抗體,以檢查它們是否按計劃工作。但他補充說,這可能既耗時又昂貴。

他認為,隨著越來越多的研究人員使用人工智慧模型來審查文獻並預測哪些蛋白質可能成為疾病治療的良好標靶,這個問題將會惡化。他補充說,如果論文中報告了錯誤的抗體,可能會影響這些預測。

研究衰老的研究人員使用一種抗體來辨識細胞何時停止分裂但仍保持存活 — 這種狀態稱為衰老。科學家希望了解這個過程,因為非分裂細胞會在組織中積聚,引起發炎並分泌可能損害附近細胞的蛋白質。

衰老細胞的一個標誌是 β-半乳糖苷酶的活性。透過使用結合 β-半乳糖苷酶的哺乳類抗體,科學家可以使用免疫染色或西方墨點法等影像技術來偵測該蛋白質,從而理論上辨識衰老。 (關於此技術是否能準確標記衰老細胞,仍存在一些爭議,但一些研究人員仍在使用它。)

然而,David 表示,他已發現至少有 54 篇論文,其中作者聲稱他們使用了結合了大腸桿菌細菌 β-半乳糖苷酶的抗體。David 表示,使用這種抗體來嘗試偵測哺乳類細胞中的 β-半乳糖苷酶表現是行不通的。「這是一個重大的失誤,」他在部落格上寫道。

David 表示,雖然結合一種哺乳類物種的抗體可能會與另一種哺乳類物種的蛋白質產生反應,但他指出,「跨物種反應是牽強的,並且沒有理論或實驗證據支持。」

澳洲雪梨大學的癌症研究員 Jennifer Byrne 表示,一些供應大腸桿菌 β-半乳糖苷酶抗體的製造商聲稱,它們可能與其他物種產生交叉反應,但這類免責聲明通常是籠統的,而且大多數公司並未經過實驗證實交叉反應。

目前尚不清楚科學家是故意還是意外使用了大腸桿菌抗體。至少有一個團隊在使用細菌抗體而非哺乳類抗體後,在其論文中承認結果不如預期。

賓州大學退休的癌症遺傳學家 Dan Liebermann 表示,他在 2010 年發表於《Cancer Research》期刊上的一篇關於乳腺癌細胞壓力反應的論文中,曾誤用了大腸桿菌抗體而非哺乳類抗體。Liebermann 表示,這個錯誤並不影響該研究的結論,因為大腸桿菌抗體實驗僅提供了輔助數據。他表示:「我無意欺騙科學界。我的共同作者、合作者和審稿人都忽略了它。」《Cancer Research》的編輯對有關該論文的質疑未予回應。

David 表示,他首次發現這個問題是在一位研究人員寄給他一篇發表於《Cell》期刊的論文時,該論文列出了在大鼠肝臟組織中使用了大腸桿菌 β-半乳糖苷酶抗體。該論文的通訊作者、加州 Altos Labs 的 Juan Carlos Izpisua Belmonte 拒絕就此事發表評論。《Cell》表示正在調查此事。

David 表示,在看到《Cell》論文後,他發現了另外三家生產大腸桿菌 β-半乳糖苷酶抗體的製造商,而研究人員似乎在另外 53 篇論文中將這些抗體用於錯誤的應用。

這些論文發表在各種期刊上,從高影響力的期刊(包括《Cell》和《Nature Aging》)到影響力較小的期刊。(《Nature》新聞團隊獨立於期刊團隊。)Springer Nature 的研究誠信與解決方案負責人 Tim Kersjes 表示,該團隊將評估部落格中提出的疑慮。「如果我們的評估證實了這些疑慮的有效性,我們將採取適當的編輯行動。」