專訪Mathias Uhlén：拯救「重現危機」，首篇抗體特異性驗證指南出爐

Mathias Uhlén 博士

抗體是生物學研究中的最常用的一種工具，廣泛應用於與免疫檢測相關的研究技術中，包括酶聯免疫吸附檢測、免疫印跡、免疫沉澱和免疫組化等。同時，抗體也是臨床監控的重要工具，可用於相關的診斷和治療。

然而，近年來，科學家們發現，抗體相關研究一直存在嚴重的「重現危機」。研究使用的抗體在質量和性能一致性方面存在巨大的差異，對生物醫學研究的可重複性造成了顯著的不良影響。

想要改善這一困境，加強抗體驗證是最有效的途徑之一。然而，遺憾的是，很長一段時間內，業界都沒能建立全面、統一、規範的驗證策略和科學框架。許多研究者呼籲出台相關的標準，以確保抗體在特異性和質量上的一致性。

9月5日，國際抗體驗證工作組（International Working Group for Antibody Validation，IWGAV）在Nature Methods上發表了首篇關於驗證抗體特異性策略的提議，確定了五大「支柱策略」（具體如下），用以指導特定應用中的抗體驗證。

1.基因策略：利用CRISPR/Cas或RNAi等技術，將對照細胞或組織中的目標基因敲除或敲低，並檢測這些對照細胞或組織中的相關信號。

2.正交策略：使用非抗體依賴方法對大量樣品進行定量，並檢測基於抗體和非抗體定量間的相關性。

3.獨立抗體策略：使用2種或多種可識別目標蛋白表面不同抗原決定簇的獨立抗體，並通過對比或定量分析確定特異性。

4.標籤蛋白的表達：為內源性目標基因添加親和標籤或熒光蛋白標籤，利用抗體檢測方法可對來自標籤蛋白的信號進行校正。

5.免疫捕獲及質譜分析（MS）：免疫沉澱（IP）技術可通過使用與目標蛋白特異性結合的抗體分離出目標蛋白，其與MS分析結合（IP-MS）可識別與純化抗體直接發生相互作用的目標蛋白以及可能與目標蛋白形成複合物的蛋白。

對抗體的驗證可以確保抗體特異性識別目標抗原、性能不受時間影響，並且最終所有使用者都可以根據正確的實驗方案得到相同的結果。IWGAV提出的這一驗證策略初步建議向著驗證抗體特異性和實現研究的可重複性邁出了堅實的一步。

那麼，這些驗證策略究竟是如何確定的？根據這一提議，科研人員和抗體生產商們應該如何做？是否需要第三方參與抗體特異性的驗證以確保公平性？驗證工作帶來的額外費用是否會影響提議的推廣？近日，IWGAV主席、瑞典斯德哥爾摩皇家理工學院微生物學教授Mathias Uhlén博士接受了生物探索的專訪，並就這些問題分享了他的看法。

短短1年內，IWGAV發表首篇「驗證策略」提議

IWGAV是首家為抗體生產商和使用者制定抗體驗證策略的組織，旨在推進行業標準的建立，幫助解決抗體特異性和可重複性方面的挑戰。據了解，賽默飛世爾科技（以下簡稱賽默飛）為IWGAV的成立提供了資金支持。短短一年內，IWGAV發表了首篇「驗證策略」提議。

除Uhlén博士外，上述驗證策略是由來自亞洲、歐洲和北美的多位生物醫藥研究領域知名研究者共同參與完成。Uhlén博士認為，驗證抗體特異性是目前確保抗體持續可重複性最重要的步驟。他說：「這是需要處理的首要問題，並且我們可以看到，後續操作需要依附這一步驟。」

IWGAV建議至少需要使用這幾種支柱策略中的一個，以表明某一抗體已被充分驗證，可用於某一應用中。此外，IWGAV還表示，多種策略的結合使用能夠為抗體特異性提供更加可靠的證據。

Uhlén博士強調，以往，業內缺乏檢測抗體結合特異性和有效性的最佳操作規範，IWGAV創建這些抗體驗證策略的主要目的就是用於解決檢測抗體特異性的難題。在這一年中，IWGAV審視了抗體的用途，並在制訂抗體驗證策略時將其考慮進去，最終制訂出了在不同應用中驗證抗體特異性的支柱策略。

回顧在這一過程中遇到的挑戰，Uhlén博士說：「在確定支柱策略時，需要減少我們建議的驗證方法的數量。我們查看了其它特異性驗證方法（例如，親和力檢測、DNA測序、同型檢測等），最終發現，這些方法終究無法直接反映抗體的特異性或交叉反應性。因此，我們將它們從驗證抗體特異性的首要方法中排除了出去。」

重視抗體特異性驗證，推動行業健康發展

抗體特異性驗證對研究非常重要，並且對研究共同體中的每一方（包括生產商、使用者以及投資者）都有著重大的影響。缺乏全面系統的、用於確定抗體有效性的最佳規範和標準方法，對於生物醫藥研究具有嚴重的潛在危害。未經充分驗證的抗體有可能帶來不可靠的研究結果，甚至產生錯誤的結論，耽誤重要研究進展的獲得；此外，還將導致時間、精力、材料、金錢等資源的浪費。

Uhlén博士介紹稱，進行抗體驗證的關鍵在於，確保抗體能特異性識別其預期靶標，並持續保持相似的性能，從而讓所有按照既定實驗方案操作的使用者最終都能獲得相同的結果。IWGAV提出的這些驗證策略是抗體特異性和重複性驗證不可或缺的起始步驟。

他說：「在抗體供應商尚未對所有抗體進行驗證，用戶沒有現成的驗證數據可用時，我建議研究人員要堅持使用更多的方法，自己進行有效性檢測和靶標鑒定。他們可以在論文中發布儘可能多的信息，例如，驗證抗體特異性的方法、產品貨號、批號，可能還要加上資源標識（Resource Identifiers，RRIDs），以確保研究中所使用的試劑（如抗體）可以被無誤地確認來源。」

「對於生產商，我建議他們通過各種現有的技術（如CRISPR、免疫捕獲加質譜分析、標籤蛋白表達、siRNA、獨立抗體驗證和正交策略）驗證抗體與靶標的結合，並對每一新批次的抗體進行重複驗證，以確認檢測到的數據是否與現有數據一致，並具有相關性。」

多方共同參與，制定更完善的抗體「驗證策略」

作為IWGAV的資金支持方，在該驗證策略發布不久後，賽默飛承諾會根據新的抗體驗證策略驗證抗體的特異性。這也是在賽默飛所有抗體驗證的方法之外，對抗體特異性驗證的完善。據悉，公司還將在其網站上用圖標或標誌對符合新標準的抗體加以標識，以表明其通過了特異性測試。

談及賽默飛對抗體驗證工作的大力支持。Uhlén博士說：「很高興看賽默飛在其已有抗體驗證方法的基礎上，將這些策略指南運用於其更多的產品線。IWGAV綜合驗證策略的廣泛應用需要全球研究機構、出版方、資助機構和抗體生產商的持續參與。所有利益相關方在此提案的採納和實施中均將發揮重要作用。」

值得一提的是，對於使用者和生產商而言，抗體特異性驗證必然會帶來額外的費用。這是否會影響這一驗證策略的推廣和落實呢？Uhlén博士的答案是否定的。他解釋道：「抗體全面驗證策略缺失最終導致的時間、精力、材料和金錢的浪費，比使用支柱策略帶來的相關花費要更高。在全球範圍內，每年由於使用缺乏驗證的抗體而造成的研究經費損失大約為8億美元。」

此外，對於是否需要第三方機構的參與來保證抗體驗證結果的真實性，他說：「第三方機構參與評估會有幫助，但這可能並不是最切實際的期望。如果生產商和研究人員都採用合適的支柱策略去驗證抗體的有效性，第三方機構就沒有必要介入了。 」

採訪的最後，Uhlén博士告訴生物探索記者，除9月份刊發在Nature Methods上外，他還通過部分其它重要媒體渠道對生物醫藥研究機構詳細闡述過這些驗證策略，也在抗體生產商和用戶會議上談論過這一初步提議。「此外，最近我參加了在美國舉辦的全球生物學標準協會（GBSI）會議及在台灣舉辦的第15屆人類蛋白質組組織（HUPO）大會，會上，我也向業內人士介紹了這些支柱策略。」他說。

IWGAV表示，這份建議將作為建立通用抗體驗證標準的基礎，鼓勵所有利益相關方通過各種渠道給出反饋。Uhlén博士最後說道：「IWGAV希望通過努力整合業內成員的反饋意見，重新審視這些驗證策略，開發出更完善的指導原則。」

關於Mathias Uhlén博士

Uhlén博士於1984年在瑞典斯德哥爾摩的皇家工學院獲得博士學位，1988年成為瑞典皇家工學院的微生物學教授。他的研究主要集中在蛋白質科學、抗體工程和精準醫學，具體內容涉及人類和微生物生物學的基礎研究和應用研究，包括在癌症、傳染性疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病和神經生物學中的臨床應用。這些研究已經產出了超過550份出版物，目前的H指數（谷歌學術）為98。

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