Nature Methods：这篇抗体论文想挽救每年8亿损失

据估计，全球范围内，每年由于使用缺乏验证的抗体而造成的研究经费损失约为8亿美元。为满足在抗体特异性、功能性和重复性上的迫切需求，国际抗体验证工作组（IWGAV）上个月在Nature Methods上发表了首篇关于验证抗体特异性策略的提议。那么，该提议的具体内容是什么？有何意义？研究人员和抗体生产商又该如何做呢？近日，生物探索记者采访了IWGAV主席Mathias Uhlén博士。他说：“验证抗体特异性是目前确保抗体持续可重复性最重要的步骤。”(Nature Methods：抗体验证指南首次出炉)

抗体是生物学研究中的最常用的一种工具，广泛应用于与免疫检测相关的研究技术中，包括酶联免疫吸附检测、免疫印迹、免疫沉淀和免疫组化等。同时，抗体也是临床监控的重要工具，可用于相关的诊断和治疗。

然而，近年来，科学家们发现，抗体相关研究一直存在严重的“重现危机”。研究使用的抗体在质量和性能一致性方面存在巨大的差异，对生物医学研究的可重复性造成了显著的不良影响。

想要改善这一困境，加强抗体验证是最有效的途径之一。然而，遗憾的是，很长一段时间内，业界都没能建立全面、统一、规范的验证策略和科学框架。许多研究者呼吁出台相关的标准，以确保抗体在特异性和质量上的一致性。

9月5日，国际抗体验证工作组（International Working Group for Antibody Validation，IWGAV）在Nature Methods上发表了首篇关于验证抗体特异性策略的提议，确定了五大“支柱策略”（具体如下），用以指导特定应用中的抗体验证。

1.基因策略：利用CRISPR/Cas或RNAi等技术，将对照细胞或组织中的目标基因敲除或敲低，并检测这些对照细胞或组织中的相关信号。

2.正交策略：使用非抗体依赖方法对大量样品进行定量，并检测基于抗体和非抗体定量间的相关性。

3.独立抗体策略：使用2种或多种可识别目标蛋白表面不同抗原决定簇的独立抗体，并通过对比或定量分析确定特异性。

4.标签蛋白的表达：为内源性目标基因添加亲和标签或荧光蛋白标签，利用抗体检测方法可对来自标签蛋白的信号进行校正。

5.免疫捕获及质谱分析（MS）：免疫沉淀（IP）技术可通过使用与目标蛋白特异性结合的抗体分离出目标蛋白，其与MS分析结合（IP-MS）可识别与纯化抗体直接发生相互作用的目标蛋白以及可能与目标蛋白形成复合物的蛋白。

对抗体的验证可以确保抗体特异性识别目标抗原、性能不受时间影响，并且最终所有使用者都可以根据正确的实验方案得到相同的结果。IWGAV提出的这一验证策略初步建议向着验证抗体特异性和实现研究的可重复性迈出了坚实的一步。

那么，这些验证策略究竟是如何确定的？根据这一提议，科研人员和抗体生产商们应该如何做？是否需要第三方参与抗体特异性的验证以确保公平性？验证工作带来的额外费用是否会影响提议的推广？近日，IWGAV主席、瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院微生物学教授Mathias Uhlén博士接受了生物探索的专访，并就这些问题分享了他的看法。

1、短短1年内，IWGAV发表首篇“验证策略”提议

IWGAV是首家为抗体生产商和使用者制定抗体验证策略的组织，旨在推进行业标准的建立，帮助解决抗体特异性和可重复性方面的挑战。据了解，赛默飞世尔科技（以下简称赛默飞）为IWGAV的成立提供了资金支持。短短一年内，IWGAV发表了首篇“验证策略”提议。

除Uhlén博士外，上述验证策略是由来自亚洲、欧洲和北美的多位生物医药研究领域知名研究者共同参与完成。Uhlén博士认为，验证抗体特异性是目前确保抗体持续可重复性最重要的步骤。他说：“这是需要处理的首要问题，并且我们可以看到，后续操作需要依附这一步骤。”

IWGAV建议至少需要使用这几种支柱策略中的一个，以表明某一抗体已被充分验证，可用于某一应用中。此外，IWGAV还表示，多种策略的结合使用能够为抗体特异性提供更加可靠的证据。

Uhlén博士强调，以往，业内缺乏检测抗体结合特异性和有效性的最佳操作规范，IWGAV创建这些抗体验证策略的主要目的就是用于解决检测抗体特异性的难题。在这一年中，IWGAV审视了抗体的用途，并在制订抗体验证策略时将其考虑进去，最终制订出了在不同应用中验证抗体特异性的支柱策略。

回顾在这一过程中遇到的挑战，Uhlén博士说：“在确定支柱策略时，需要减少我们建议的验证方法的数量。我们查看了其它特异性验证方法（例如，亲和力检测、DNA测序、同型检测等），最终发现，这些方法终究无法直接反映抗体的特异性或交叉反应性。因此，我们将它们从验证抗体特异性的首要方法中排除了出去。”

2、重视抗体特异性验证，推动行业健康发展

抗体特异性验证对研究非常重要，并且对研究共同体中的每一方（包括生产商、使用者以及投资者）都有着重大的影响。缺乏全面系统的、用于确定抗体有效性的最佳规范和标准方法，对于生物医药研究具有严重的潜在危害。未经充分验证的抗体有可能带来不可靠的研究结果，甚至产生错误的结论，耽误重要研究进展的获得；此外，还将导致时间、精力、材料、金钱等资源的浪费。

Uhlén博士介绍称，进行抗体验证的关键在于，确保抗体能特异性识别其预期靶标，并持续保持相似的性能，从而让所有按照既定实验方案操作的使用者最终都能获得相同的结果。IWGAV提出的这些验证策略是抗体特异性和重复性验证不可或缺的起始步骤。

他说：“在抗体供应商尚未对所有抗体进行验证，用户没有现成的验证数据可用时，我建议研究人员要坚持使用更多的方法，自己进行有效性检测和靶标鉴定。他们可以在论文中发布尽可能多的信息，例如，验证抗体特异性的方法、产品货号、批号，可能还要加上资源标识（Resource Identifiers，RRIDs），以确保研究中所使用的试剂（如抗体）可以被无误地确认来源。”

“对于生产商，我建议他们通过各种现有的技术（如CRISPR、免疫捕获加质谱分析、标签蛋白表达、siRNA、独立抗体验证和正交策略）验证抗体与靶标的结合，并对每一新批次的抗体进行重复验证，以确认检测到的数据是否与现有数据一致，并具有相关性。”

3、多方共同参与，制定更完善的抗体“验证策略”

作为IWGAV的资金支持方，在该验证策略发布不久后，赛默飞承诺会根据新的抗体验证策略验证抗体的特异性。这也是在赛默飞所有抗体验证的方法之外，对抗体特异性验证的完善。据悉，公司还将在其网站上用图标或标志对符合新标准的抗体加以标识，以表明其通过了特异性测试。

谈及赛默飞对抗体验证工作的大力支持。Uhlén博士说：“很高兴看赛默飞在其已有抗体验证方法的基础上，将这些策略指南运用于其更多的产品线。IWGAV综合验证策略的广泛应用需要全球研究机构、出版方、资助机构和抗体生产商的持续参与。所有利益相关方在此提案的采纳和实施中均将发挥重要作用。”

值得一提的是，对于使用者和生产商而言，抗体特异性验证必然会带来额外的费用。这是否会影响这一验证策略的推广和落实呢？Uhlén博士的答案是否定的。他解释道：“抗体全面验证策略缺失最终导致的时间、精力、材料和金钱的浪费，比使用支柱策略带来的相关花费要更高。在全球范围内，每年由于使用缺乏验证的抗体而造成的研究经费损失大约为8亿美元。”

此外，对于是否需要第三方机构的参与来保证抗体验证结果的真实性，他说：“第三方机构参与评估会有帮助，但这可能并不是最切实际的期望。如果生产商和研究人员都采用合适的支柱策略去验证抗体的有效性，第三方机构就没有必要介入了。 ”

4、结语

采访的最后，Uhlén博士告诉生物探索记者，除9月份刊发在Nature Methods上外，他还通过部分其它重要媒体渠道对生物医药研究机构详细阐述过这些验证策略，也在抗体生产商和用户会议上谈论过这一初步提议。“此外，最近我参加了在美国举办的全球生物学标准协会（GBSI）会议及在台湾举办的第15届人类蛋白质组组织（HUPO）大会，会上，我也向业内人士介绍了这些支柱策略。”他说。

IWGAV表示，这份建议将作为建立通用抗体验证标准的基础，鼓励所有利益相关方通过各种渠道给出反馈。Uhlén博士最后说道：“IWGAV希望通过努力整合业内成员的反馈意见，重新审视这些验证策略，开发出更完善的指导原则。”

关于Mathias Uhlén博士

Uhlén博士于1984年在瑞典斯德哥尔摩的皇家工学院获得博士学位，1988年成为瑞典皇家工学院的微生物学教授。他的研究主要集中在蛋白质科学、抗体工程和精准医学，具体内容涉及人类和微生物生物学的基础研究和应用研究，包括在癌症、传染性疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病和神经生物学中的临床应用。这些研究已经产出了超过550份出版物，目前的H指数（谷歌学术）为98。

Uhlen博士不仅是美国国家工程院、瑞典皇家科学院、瑞典工程科学院和欧洲分子生物学组织的成员，还是欧洲生物技术联合会的董事长，并同时担任UniProt科学咨询委员会和IWGAV的主席。自2003年以来，Uhlén博士领导一个国际小组，致力于系统化地描绘人类抗体的蛋白质组，创建了开放性的Human Protein Atlas（www.proteinatlas.org）。