請想象一下，上百只兔子，老鼠甚至是山羊等動物擁擠在狹小的籠子和窩棚中，吃著劣質的飼料，忍受著病痛的折磨，還要定期被注射針劑，抽取血清。履行完“使命”的動物們甚至要接受安樂死。這是一幅多么可怕的景象！而我們經(jīng)常使用到的抗體，有很大一部分就是這樣被制造出來的。
7月21日，數(shù)位科學家在Cell的子刊Trends In Biotechnology發(fā)表文章，揭示了傳統(tǒng)抗體生產(chǎn)方式給動物福利帶來的嚴重危害，并呼吁各界使用噬菌體病毒技術來替代動物生產(chǎn)抗體，以保護動物福利。文章指出，盡管這種技術與傳統(tǒng)的動物生產(chǎn)模式相比有眾多的優(yōu)點，但還是被人所忽視。人道主義行為，并不一定以犧牲生產(chǎn)力作為代價。改變人們的觀念，與改進技術同等重要。
殘酷的現(xiàn)實
抗體是一種最常用的生物試劑-不僅僅在基礎科研領域，它們也被廣泛應用在疾病診斷，臨床治療等各個方面。生物醫(yī)學領域對抗體的種類和數(shù)量有很大的需求。舉例來說，僅人類基因組就有20000-25000個編碼蛋白質的基因，而mRNA剪切，翻譯后修飾等生物過程又會產(chǎn)生許多蛋白質的變體，將蛋白質種類擴大10倍以上。如果要檢測這些蛋白質，就必須用到相對應的抗體—強烈的需求創(chuàng)造出了這個發(fā)達的市場—全球共有超過200萬種科研抗體產(chǎn)品，僅在歐美就有300余家科研抗體供應商（詳見：2016年全球科研抗體行業(yè)報告）。據(jù)估計，整個抗體相關市場規(guī)模高達800億美元以上【1】。
而傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方法極大地依賴于動物。用于抗體生產(chǎn)的動物們會接受免疫—被注射抗原和佐劑，激發(fā)體內抗體的產(chǎn)生—然后從腹水中分離目標抗體（多克隆抗體），或從腎臟中提取淋巴B細胞，與骨髓瘤細胞融合，形成雜交瘤細胞，進而從中提取出目標抗體（單克隆抗體）。
在全球，有上百萬只動物被用于抗體的生產(chǎn)和研發(fā)。據(jù)統(tǒng)計，英國在2013年共有9522只動物被用于抗體生產(chǎn)。而在荷蘭，這個數(shù)字高達25697只【1】。盡管隨著文明的進步，動物福利被越來越多的公司所重視，可還有一些利欲熏心的抗體供應商違背法律和道德，從動物身上榨取利潤。在今年五月，抗體行業(yè)的巨頭Santa Cruz Biotechnology就被指控虐待動物，遭到了美國政府350萬美元的天價罰款，并將被禁售多克隆抗體（詳見：2016第一個或將倒下的抗體巨頭）。為什么說Santa Cruz Biotechnology是抗體巨頭呢？因為僅這一家公司所使用的動物數(shù)量，在2013年就達到了15648只，超過了全英國總和的1.5倍！
在今天，依舊有許多宣稱“動物友好（animal-friendly）”的傳統(tǒng)抗體生產(chǎn)方式，但實際上一點都不“友好”！
技術的突破
為什么一定要利用動物來制造抗體呢？難道是技術的局限性嗎？
在過去20年間，真正意義上”動物友好“的抗體生產(chǎn)方法在迅速發(fā)展，并且早已在技術上十分成熟，足以替代傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方式—利用動物免疫。已經(jīng)有多種動物友好性親和試劑（animal friendly affinity reagenats, AFA)被成功開發(fā)出來，甚至投入商業(yè)化生產(chǎn)。這些試劑的生產(chǎn)完全獨立于任何活體的免疫系統(tǒng)，并且能夠替代現(xiàn)有的動物免疫技術手段，在廣泛的范圍內得到應用。AFA是由噬菌體展示，核糖體展示或者酵母菌展示在體外生產(chǎn)出來并進行篩選的。這些產(chǎn)物主要是抗體，但同時也涉及一些非抗體的親和試劑，如DARPins，affibodies，monobodies，anticalins或其它產(chǎn)物。這篇文章主要強調了一種最成熟，適用性最高的方式—噬菌體展示。
文章指出，使用噬菌體展示制造的抗體，并不僅僅是”看起來像抗體“或者”與抗體有相似的作用“，它們實際就是”原裝“的抗體—它們擁有與活體生產(chǎn)出來的抗體完全相同的生物活性—在開發(fā)上，功能上，以及結構上，它們無法與活體生產(chǎn)的抗體區(qū)分開來。并且，它們的特異性比活體制造的抗體還要優(yōu)秀，能夠有效避免抗體的多態(tài)性，繼而減少抗體引發(fā)的可重復性問題。同時，它們的生產(chǎn)成本更低，產(chǎn)能更大。理論上來說，只需要構建一個良好的噬菌體展示Library ，并進行合理的篩選措施，即可利用這種技術生產(chǎn)出與活體生產(chǎn)等效的抗體。即使生產(chǎn)出來的抗體質量不符合預期，也可以利用各種體外手段來改進抗體的特異性，親和力以及其他特征。目前，一些大規(guī)模的比較性研究，如Structural Genomics Consortium SH2 Pilot、EU programme Affinity Proteome、NIH Common Fund Protein Capture Initiatives，都證實了利用噬菌體展示生產(chǎn)的抗體，在不利用雜交瘤細胞（單克隆抗體制造技術）的情況下，能制造出完全等效的單克隆抗體。市場上以及有一些比較成熟的非動物來源的抗體了：如AbD和Yumab。
政策與法規(guī)
人道主義和動物保護，在西方國家中一直占有重要的地位。文章中例舉了歐盟的科研用途的動物保護政策：3Rs原則—替代，減少，精煉（replacement, reduction, refinement)。從名稱上，我們不難看出這項法規(guī)的目的就是為了利用政策的調控，促進動物替代品在科研中的應用，從而減少實驗動物的使用。例如，法案規(guī)定”如果可能，一項技術上滿足標準的方法或實驗手段（不涉及動物使用），應該作為動物實驗的替代方法。“另外，法案還規(guī)定“ 如果有其它可以得到理想結果的方法被歐盟法規(guī)認可（不涉及動物使用），那么某項涉及動物的實驗步驟就不能被執(zhí)行�！边@些規(guī)定意味著，在每個歐盟成員國，包括抗體生產(chǎn)在內的各項動物實驗都要經(jīng)過政府部門的審核與評估，以確�！眲游锸褂檬俏ㄒ坏暮侠磉x擇“。
在歐洲，這就為替代動物生產(chǎn)抗體提供了法律上的支撐。雖然噬菌體展示方法可以作為動物的完美替代品，但由于人們對一些概念上的誤解，導致審批部門認為動物生產(chǎn)抗體的方式是”無法替代的“。因此，許多抗體制造的項目依舊可以通過審批，這項替代技術也沒有得到足夠的重視。
光明的未來
文章的第一作者，來自諾丁漢大學的訪問學者Alison Gray博士表示：“科學家們在這個領域的終極目標，因該是在研究和生產(chǎn)上完全替換動物。然而，由于人們對這些替代技術缺乏足夠的意識，改變來的不會那么快。利用噬菌體展示來制造多抗和單抗的技術，早在二十年之前就存在了。這是一項高性價比的技術，足以替代當前如此巨大的實驗動物用量。事實上，這項技術已經(jīng)足夠成熟，足以淘汰現(xiàn)有的動物免疫手段�！薄�2】
因此，基于歐盟的3Rs原則，Alison Gray博士帶領眾多科學家提出了7項行動計劃，用來替代動物制造抗體—由歐盟領導，延伸到科研機構和生物技術產(chǎn)業(yè)：
1. 完全替換利用動物免疫的方式來制造抗體，包括抗體相關產(chǎn)品的進口，除非能夠被證明在某些情況下AFA無法作為替代品。
2. 應當建立一個專家工作小組，專門策劃使用AFA來替代動物抗體的行動路線。
3. 設立項目，以促進這項新型技術的轉化和擴散。這應該包括設立技術中心，為抗體生產(chǎn)者提供AFA技術培訓，確保提供足夠的技術支持。
4. 應該對非歐盟地區(qū)的動物來源抗體生產(chǎn)進行評估，以保證這些抗體的生產(chǎn)是符合歐盟標準的，尤其是在一些動物保護法規(guī)較弱的地區(qū)。
5. 歐盟參考實驗室（EURL）應該與它的國際合作伙伴一起擴大活動領域，將AFA的生產(chǎn)和應用包含在內。
6. 服從3Rs原則的歐盟國家和機構，以及按照歐盟法規(guī)進行化妝品，藥品以及食品的商業(yè)機構，應該全力支持3Rs原則，停止動物來源的抗體相關產(chǎn)品的進口。
7. 由歐盟委員會出具的實驗動物統(tǒng)計數(shù)據(jù)報告，應當把”用于抗體生產(chǎn)的動物“單獨歸為一個類別。
總結
作為替代醫(yī)學實驗動物基金（FRAME）的主席，Andrew Bennett博士對這篇文章做出了很好的總結：”Gray博士的這篇文章指出了一個在抗體制造領域十分反常的現(xiàn)狀：一方面，抗體可以不依賴于動物來制造，并且這項技術十分成熟；但是另一方面，每年卻有成千上萬的動物在抗體制造的過程中被殺害。利用動物來制造抗體，是完全沒有必要的。更重要的是，利用動物生產(chǎn)出來的抗體，會引發(fā)嚴重的質量問題—有很大一部分抗體效果很差，甚至是無效（詳見這里）。相比傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方式，噬菌體展示技術有潛力制造出特異性更強，功能性更好的抗體。“【2】
參考文獻
【1】Gray A C, Sidhu S S, Chandrasekera P C, et al. Animal Friendly Affinity Reagents: Replacing the Needless in the Haystack[J]. Trends in Biotechnology, 2016.
【2】http://phys.org/news/2016-07-scientists-animals-antibody-production.html
（劉方舟）
CELL子刊：請勿再利用動物生產(chǎn)抗體！ |
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