中國(guó)虎網(wǎng) 2017/10/24 0:00:00 來(lái)源:
未知
近年來(lái),由于細(xì)胞系污染、實(shí)驗(yàn)技術(shù)本身存在問(wèn)題而有待改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)法重復(fù)和研究人員存在學(xué)術(shù)不端等缺陷,不少論文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果廣受質(zhì)疑,甚至論文慘遭撤回?;诖?,小編針對(duì)近期這方面的相關(guān)新聞進(jìn)行梳理,以饗讀者。
1.PLoS ONE:HeLa細(xì)胞幽靈---細(xì)胞系污染導(dǎo)致大約3.3萬(wàn)篇論文存在問(wèn)題
doi:10.1371/journal.pone.0186281
幾十年來(lái),像著名的HeLa細(xì)胞這樣的永生細(xì)胞一直在污染著實(shí)驗(yàn)室中的其他細(xì)胞培養(yǎng)物。因此,關(guān)于某些細(xì)胞的科學(xué)研究實(shí)際上是在討論其他的細(xì)胞。在一項(xiàng)新的研究中,來(lái)自荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)的Willem Halffman和Serge Horbach發(fā)現(xiàn)了3萬(wàn)多篇關(guān)于這些錯(cuò)誤的細(xì)胞的論文。相關(guān)研究結(jié)果于2017年10月12日發(fā)表在PLoS ONE期刊上,標(biāo)題為“The ghosts of HeLa: How cell line misidentification contaminates the scientific literature”。
不幸的是,幾十年來(lái),HeLa細(xì)胞一直在污染著其他的細(xì)胞培養(yǎng)物。比如,由于在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)生的粗心大意,這些快速增殖的細(xì)胞開始取代其他的細(xì)胞培養(yǎng)物。這不僅僅局限于HeLa細(xì)胞,而且也在其他的永生細(xì)胞系中觀察到。研究人員發(fā)現(xiàn)了451多種細(xì)胞系已被其他的細(xì)胞取代。因此,大量的細(xì)胞培養(yǎng)物被錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)了。
生物醫(yī)學(xué)研究人員可能認(rèn)為他們研究的是人癌細(xì)胞,然而事實(shí)上,它們中的大多數(shù)已被小鼠細(xì)胞取代。這就使得在發(fā)表的科學(xué)論文中,這些作者們報(bào)道他們認(rèn)為他們的發(fā)現(xiàn)是針對(duì)人皮膚癌的,但是實(shí)際上是基于研究小鼠細(xì)胞取得的。在很多情形下,這些研究人員甚至并不知道他們犯錯(cuò)了。
2.Science子刊:當(dāng)心!廣泛使用的人腫瘤細(xì)胞系U87MG被污染了
doi:10.1126/scitranslmed.aaf6853
一種廣泛使用的人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系U87MG是瑞典烏普薩拉大學(xué)在1966年首先建立的。作為烏普薩拉大學(xué)的一名科學(xué)家,Bengt Westermark當(dāng)年參與了烏普薩拉大學(xué)構(gòu)建U87MG細(xì)胞系和幾種其他的多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma multiforme, GBM)細(xì)胞系。
在一項(xiàng)新的驗(yàn)證研究中,Westermark團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)從美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)生物品收藏中心(ATCC)購(gòu)買到的U87MG細(xì)胞系與烏普薩拉大學(xué)最初建立的U87MG細(xì)胞系不是一樣的。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2016年8月31日那期Science Translational Medicine期刊上,論文標(biāo)題為“Origin of the U87MG glioma cell line: Good news and bad news”。
3.PNAS:假陽(yáng)性率高達(dá)70%,大約4萬(wàn)篇使用fMRI的論文不可信?
doi:10.1073/pnas.1602413113
在一項(xiàng)新的研究中,來(lái)自美國(guó)麻省總醫(yī)院的研究人員使用499名健康人的靜息態(tài)fMRI數(shù)據(jù)來(lái)開展3百萬(wàn)次任務(wù)組分析。在不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中使用這些數(shù)據(jù),他們估計(jì)了顯著性結(jié)果的發(fā)生率。在理論上,研究人員應(yīng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)5%的假陽(yáng)性率(顯著性閾值為5%),但是實(shí)際上,他們發(fā)現(xiàn)用于fMRI分析的最為常見(jiàn)的軟件包(SPM、FSL和AFNI)能夠產(chǎn)生的假陽(yáng)性率高達(dá)70%。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)大約4萬(wàn)篇使用fMRI的研究論文的可信性提出質(zhì)疑,而且可能對(duì)理解神經(jīng)成像結(jié)果產(chǎn)生重大的影響。 相關(guān)研究結(jié)果于2016年6月27日在線發(fā)表在PNAS期刊上,論文標(biāo)題為“Cluster failure: Why fMRI inferences for spatial extent have inflated false-positive rates”。論文通信作者為瑞典林雪平大學(xué)科學(xué)家Anders Eklund。
除了發(fā)現(xiàn)令人吃驚的高假陽(yáng)性率之外,研究人員發(fā)現(xiàn)AFNI軟件包存在一個(gè)漏洞。當(dāng)使用這種軟件的漏洞排除版本時(shí),它能夠?qū)⒓訇?yáng)性率降低10%以上。
4.Nature新聞:4%的生物醫(yī)學(xué)論文存在圖片重復(fù)
doi:10.1038/nature.2016.19802
針對(duì)20,621篇研究文章進(jìn)行的一項(xiàng)大型分析提示著,每25篇生物醫(yī)學(xué)論文中大約有一篇應(yīng)當(dāng)更加注意檢測(cè)不合適重復(fù)的圖片。這一發(fā)現(xiàn)再次呼吁在已被接受的研究論文在發(fā)表之前應(yīng)當(dāng)例行地檢查它們當(dāng)中的圖片。
EMBO Journal期刊主編Bernd Pulverer說(shuō),之前的研究分析了圖片重復(fù)率,但是這項(xiàng)最新分析是特別大型的,具有涵蓋多種期刊的優(yōu)勢(shì)。他注意到盡管大多數(shù)圖片重復(fù)并不意味著欺詐或惡意,但是它們確實(shí)錯(cuò)誤地代表實(shí)驗(yàn)。
在美國(guó)斯坦福大學(xué)任教的微生物學(xué)家Elisabeth Bik花了兩年時(shí)間研究40種不同期刊在1995年到2014年發(fā)表的文章,旨在從中發(fā)現(xiàn)相同的圖片被用來(lái)代表同一篇論文中不同的實(shí)驗(yàn)。她和兩名也是微生物學(xué)家的論文共同作者反復(fù)核對(duì)了她發(fā)現(xiàn)的圖片重復(fù)。
這三名作者發(fā)現(xiàn),總體而言,這些核對(duì)的論文中的4%含有這樣的圖片重復(fù)。不過(guò),圖片重復(fù)率從International Journal of Oncology期刊的12%以上到Journal of Cell Biology期刊的0.3%,其中后者從2002年開始系統(tǒng)性掃描已被接受但還未發(fā)表的論文中的圖片。更高影響因子的期刊通常具有更低的圖片重復(fù)率。
5.Oncotarget:對(duì)白血病研究常用細(xì)胞系進(jìn)行測(cè)序 提高結(jié)果重復(fù)性
doi:10.18632/oncotarget.15392
“突變是生命的一部分?;蛑械耐蛔兙拖裎谋拘畔⒅械呐庞″e(cuò)誤,但究竟哪些突變會(huì)引發(fā)癌癥?這是個(gè)問(wèn)題。如果沒(méi)有好的模型系統(tǒng)對(duì)突變進(jìn)行檢測(cè)就無(wú)法解決這一難題。”Watanabe-Smith博士這樣說(shuō)道。
這項(xiàng)研究的重點(diǎn)在于介紹該實(shí)驗(yàn)室的模型系統(tǒng),確保其他研究人員在尋找致癌突變的研究中能夠使用準(zhǔn)確且可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)方法。
該研究對(duì)一個(gè)常用的細(xì)胞系進(jìn)行了分析,檢測(cè)哪些突變對(duì)白血病和其他癌癥的發(fā)生有重要作用。他們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)這個(gè)細(xì)胞系存在一個(gè)之前未報(bào)道過(guò)的缺陷,這個(gè)叫做Ba/F3的細(xì)胞系會(huì)獲得額外突變。
研究人員建議在用Ba/F3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中額外添加一步(對(duì)使用的細(xì)胞系進(jìn)行測(cè)序)來(lái)提高結(jié)果的可重復(fù)性。雖然這些結(jié)果還需要得到更多研究證實(shí),但是需要向科學(xué)界傳遞的信息已經(jīng)很明確:在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)中存在一些之前沒(méi)有預(yù)料到的潛在問(wèn)題。
6.可惜!因用錯(cuò)細(xì)胞系,國(guó)內(nèi)一著名高校撤銷一篇論文
2016年6月發(fā)布在Retraction Watch網(wǎng)站的一則消息稱,因誤將Hela細(xì)胞(宮頸癌細(xì)胞)當(dāng)做KB細(xì)胞(口腔上皮樣癌細(xì)胞)使用,國(guó)內(nèi)一著名高校近期撤銷了發(fā)表的一篇關(guān)于腫瘤新分子靶標(biāo)的論文。
ICLAC (The International Cell Line AuthenticationCommittee,國(guó)際細(xì)胞系認(rèn)證委員會(huì))已公布目前至少有438種細(xì)胞系已被全部污染;更有研究報(bào)道國(guó)內(nèi)建的人源細(xì)胞系有85%是錯(cuò)的。據(jù)統(tǒng)計(jì)約30%細(xì)胞系被交叉污染或錯(cuò)誤辨識(shí),2014~2015年炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)日本美女科學(xué)家小保方晴子主演的"STAP細(xì)胞"鬧劇,后來(lái)證實(shí)是污染了胚胎干細(xì)胞。因使用了交叉污染或錯(cuò)誤辨識(shí)的細(xì)胞而導(dǎo)致研究結(jié)論錯(cuò)誤、結(jié)果不可重復(fù)、臨床細(xì)胞治療災(zāi)難性后果……這浪費(fèi)大量時(shí)間、精力和金錢。因此NIH、ATCC等權(quán)威機(jī)構(gòu)多次發(fā)出呼吁,要求研究者對(duì)細(xì)胞進(jìn)行鑒定,如2011年美國(guó)專門頒布了細(xì)胞STR鑒定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);2014年12月、2015年2月Science雜志分別發(fā)表文章專題闡述細(xì)胞交叉污染和錯(cuò)誤辨識(shí)的嚴(yán)重性;2015年4月Nature通知:Nature旗下所有雜志將要求作者鑒定論文中所用細(xì)胞系;2015年6月即有報(bào)道稱一科學(xué)家因用錯(cuò)細(xì)胞系,撤銷Nature論文。STR基因分型已被ATCC、ICLAC等作為金標(biāo)準(zhǔn)用于細(xì)胞鑒定。
7.著名干細(xì)胞學(xué)家撤回《細(xì)胞》“突破性” 研究論文
經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證后,哈佛大學(xué)著名科學(xué)家Doug Melton(梅爾頓)撤回三年前發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上的一篇論文。
2013年,梅爾頓小組報(bào)道了一個(gè)新發(fā)現(xiàn),提出肝臟能分泌一種刺激胰島素分泌的激素betatrophin(胰島營(yíng)養(yǎng)因子),這樣的激素顯然能成為治療糖尿病的潛在新方法。文章在《細(xì)胞》雜志發(fā)表后,哈佛大學(xué)著名學(xué)者,重要學(xué)術(shù)期刊,巨大的應(yīng)用潛力,廣泛的應(yīng)用前景,這樣的研究成果顯然迅速成為了全世界科學(xué)界和媒體的關(guān)注熱點(diǎn)。這樣的新激素意味著可以讓成千上萬(wàn)糖尿病患者擺脫長(zhǎng)期注射胰島素的困境。
2014年另一個(gè)獨(dú)立的研究小組發(fā)現(xiàn),梅爾頓小組報(bào)道的這個(gè)胰島營(yíng)養(yǎng)因子并不會(huì)影響胰島素的分泌。梅爾頓小組隨后對(duì)這種質(zhì)疑進(jìn)行了部分反駁。不過(guò)2016年,梅爾頓小組在Plos One發(fā)表文章承認(rèn)了這種蛋白不具有刺激胰島素分泌的功能?,F(xiàn)在正式撤銷2013年的《細(xì)胞》論文,在撤稿聲明中明確提出當(dāng)時(shí)的結(jié)論是錯(cuò)誤的,缺乏足夠的支持證據(jù),這徹底埋葬了當(dāng)時(shí)讓人嫉妒的新發(fā)現(xiàn)??茖W(xué)家這種勇于擔(dān)當(dāng)?shù)膽B(tài)度是非常值得我們學(xué)習(xí)的。
梅爾頓告訴撤稿觀察博客說(shuō)撤回文章是為了避免造成混亂。betatrophin假說(shuō)被推翻的過(guò)程說(shuō)明科學(xué)家面對(duì)分歧時(shí),應(yīng)該如何一起工作,一起推動(dòng)一個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)步??茖W(xué)史表明,科學(xué)是曲折前進(jìn)的。梅爾頓是干細(xì)胞研究的先驅(qū),1990年代初,當(dāng)他兒子被診斷出患有1型糖尿病,他決定致力于用干細(xì)胞制造胰島素分泌β細(xì)胞,希望借此來(lái)治愈糖尿病。這一研究使他發(fā)現(xiàn)了betatrophin,在梅爾頓最初的論文中,他們發(fā)現(xiàn)給小鼠注射這種激素能讓胰腺β細(xì)胞增長(zhǎng)17倍。如果這樣的作用也存在于人類,梅爾頓認(rèn)為未來(lái)糖尿病患者可能只需要一年注射一次這樣激素,而不必每天注射胰島素。
但是此后一直無(wú)法重復(fù)這一結(jié)果,第一次研究只用了7個(gè)小鼠,當(dāng)把實(shí)驗(yàn)動(dòng)物擴(kuò)大到先后5次52個(gè)動(dòng)物,β細(xì)胞的數(shù)量開始大幅下降。RegeneronPharmaceuticals公司的ViktoriaGusarova小組通過(guò)敲除和過(guò)表達(dá)betatrophin等方法,最終也無(wú)法證明這種蛋白刺激胰島素細(xì)胞增生的能力。為了徹底驗(yàn)證這個(gè)假說(shuō),梅爾頓甚至招募了德克薩斯州貝勒醫(yī)學(xué)院兩個(gè)研究人員,三個(gè)小組開展動(dòng)物盲法實(shí)驗(yàn),結(jié)果仍然無(wú)法證明這個(gè)假說(shuō)。最終只能放棄這一假說(shuō),將原始論文撤回。
8.eLife震撼推出5篇論文直指頂級(jí)研究可重復(fù)性差
doi:10.7554/eLife.23383.001; doi:10.7554/eLife.07072; doi:10.7554/eLife.21634; doi:10.7554/eLife.18173; doi:10.7554/eLife.17044.001; doi:10.7554/eLife.17584.001
今年1月19日,eLife雜志在線出版了5篇研究論文,這些研究直指過(guò)去幾年里腫瘤生物學(xué)領(lǐng)域廣受矚目的部分研究成果的可重復(fù)性非常差。
2013年,一位名叫Elizabeth Iorns的80后女性腫瘤生物學(xué)家(University of Miami Miller School of Medicine助理教授)發(fā)起了一項(xiàng)“癌癥生物領(lǐng)域重復(fù)性工程”(Reproducibility Project: Cancer Biology ),該工程旨在挑選出2010年至2012年間50篇高影響力的腫瘤生物學(xué)相關(guān)研究論文,驗(yàn)證這些論文的可重復(fù)性(目前由于資金的原因,50篇論文縮減到30篇)。該項(xiàng)工程主要由Elizabeth Iorns創(chuàng)辦的Science Exchange (一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)外包平臺(tái))聯(lián)合 Center for Open Science(科學(xué)開放中心)完成。
2015年,Science雜志以“The Cancer Test”為題專文報(bào)道了“癌癥生物領(lǐng)域重復(fù)性工程”的由來(lái)和設(shè)立的背景,其中特別提到一個(gè)主要原因可能是因?yàn)橐恍┲扑幑揪揞^在重復(fù)CNS等頂級(jí)雜志中發(fā)表的腫瘤相關(guān)論文時(shí)發(fā)現(xiàn)可重復(fù)性非常低(Amgen公司的數(shù)據(jù)表明,53篇頂級(jí)腫瘤研究論文只有6篇可以重復(fù);Bayer公司的數(shù)據(jù)表明有79%的重復(fù)失敗率)。由于公司和相關(guān)實(shí)驗(yàn)室簽訂了保密協(xié)議而不能公布他們無(wú)法重復(fù)的研究,這使得公司顯得很被動(dòng)。
如今,將近3年的時(shí)間過(guò)去了,eLife終于發(fā)布了第一階段5篇重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,結(jié)果十分令人遺憾,無(wú)一例外都表示被挑選的這些論文論文的可重復(fù)性非常差。這5篇論文如下(分別源自Cell,Nature,Science,PNAS和Sci Trans Med)。
總的來(lái)說(shuō),上述5項(xiàng)重復(fù)試驗(yàn)中,只有第一篇文章的重復(fù)性稍微好一些,盡管很多地方也是不盡如人意,而其它4篇文章的腫瘤相關(guān)實(shí)驗(yàn)中可重復(fù)性極差,幾乎可以判定為那些所謂新開發(fā)的藥物或者新鑒定到的靶點(diǎn)并沒(méi)有起到很明顯的作用。結(jié)果令人沮喪,盡管此前這些文章在發(fā)表之時(shí)引起一時(shí)的轟動(dòng)或者很多制藥公司的關(guān)注。高影響力的論文如此差的重復(fù)性確實(shí)令人擔(dān)憂,但是這個(gè)項(xiàng)目背后也引起了不少當(dāng)事科學(xué)家的質(zhì)疑,對(duì)很多科學(xué)家來(lái)說(shuō),最大的擔(dān)憂恐怕是這些承擔(dān)重復(fù)性工程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的專業(yè)程度,而且可能還有其他公司利益上的考量。另外值得考慮的一點(diǎn)就是,如果僅僅把實(shí)驗(yàn)方案提供給外包的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)就能解決問(wèn)題,那么問(wèn)題來(lái)了,科學(xué)家還需要花費(fèi)巨大的精力和時(shí)間在實(shí)驗(yàn)上嗎?