請(qǐng)想象一下，上百只兔子，老鼠甚至是山羊等動(dòng)物擁擠在狹小的籠子和窩棚中，吃著劣質(zhì)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(dòng)物們甚至要接受安樂(lè)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(lái)的。
7月21日，數(shù)位科學(xué)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(dòng)物福利帶來(lái)的嚴(yán)重危害，并呼吁各界使用噬菌體病毒技術(shù)來(lái)替代動(dòng)物生產(chǎn)抗體，以保護(hù)動(dòng)物福利。文章指出，盡管這種技術(shù)與傳統(tǒng)的動(dòng)物生產(chǎn)模式相比有眾多的優(yōu)點(diǎn)，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(jià)。改變?nèi)藗兊挠^念，與改進(jìn)技術(shù)同等重要。
殘酷的現(xiàn)實(shí)
抗體是一種最常用的生物試劑-不僅僅在基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，它們也被廣泛應(yīng)用在疾病診斷，臨床治療等各個(gè)方面。生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)贵w的種類和數(shù)量有很大的需求。舉例來(lái)說(shuō)，僅人類基因組就有20000-25000個(gè)編碼蛋白質(zhì)的基因，而mRNA剪切，翻譯后修飾等生物過(guò)程又會(huì)產(chǎn)生許多蛋白質(zhì)的變體，將蛋白質(zhì)種類擴(kuò)大10倍以上。如果要檢測(cè)這些蛋白質(zhì)，就必須用到相對(duì)應(yīng)的抗體—強(qiáng)烈的需求創(chuàng)造出了這個(gè)發(fā)達(dá)的市場(chǎng)—全球共有超過(guò)200萬(wàn)種科研抗體產(chǎn)品，僅在歐美就有300余家科研抗體供應(yīng)商（詳見(jiàn)：2016年全球科研抗體行業(yè)報(bào)告）。據(jù)估計(jì)，整個(gè)抗體相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)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(dòng)物。用于抗體生產(chǎn)的動(dòng)物們會(huì)接受免疫—被注射抗原和佐劑，激發(fā)體內(nèi)抗體的產(chǎn)生—然后從腹水中分離目標(biāo)抗體（多克隆抗體），或從腎臟中提取淋巴B細(xì)胞，與骨髓瘤細(xì)胞融合，形成雜交瘤細(xì)胞，進(jìn)而從中提取出目標(biāo)抗體（單克隆抗體）。
在全球，有上百萬(wàn)只動(dòng)物被用于抗體的生產(chǎn)和研發(fā)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，英國(guó)在2013年共有9522只動(dòng)物被用于抗體生產(chǎn)。而在荷蘭，這個(gè)數(shù)字高達(dá)25697只【1】。盡管隨著文明的進(jìn)步，動(dòng)物福利被越來(lái)越多的公司所重視，可還有一些利欲熏心的抗體供應(yīng)商違背法律和道德，從動(dòng)物身上榨取利潤(rùn)。在今年五月，抗體行業(yè)的巨頭Santa Cruz Biotechnology就被指控虐待動(dòng)物，遭到了美國(guó)政府350萬(wàn)美元的天價(jià)罰款，并將被禁售多克隆抗體（詳見(jiàn)：2016第一個(gè)或?qū)⒌瓜碌目贵w巨頭）。為什么說(shuō)Santa Cruz Biotechnology是抗體巨頭呢？因?yàn)閮H這一家公司所使用的動(dòng)物數(shù)量，在2013年就達(dá)到了15648只，超過(guò)了全英國(guó)總和的1.5倍！
在今天，依舊有許多宣稱“動(dòng)物友好（animal-friendly）”的傳統(tǒng)抗體生產(chǎn)方式，但實(shí)際上一點(diǎn)都不“友好”！
技術(shù)的突破
為什么一定要利用動(dòng)物來(lái)制造抗體呢？難道是技術(shù)的局限性嗎？
在過(guò)去20年間，真正意義上”動(dòng)物友好“的抗體生產(chǎn)方法在迅速發(fā)展，并且早已在技術(shù)上十分成熟，足以替代傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方式—利用動(dòng)物免疫。已經(jīng)有多種動(dòng)物友好性親和試劑（animal friendly affinity reagenats, AFA)被成功開(kāi)發(fā)出來(lái)，甚至投入商業(yè)化生產(chǎn)。這些試劑的生產(chǎn)完全獨(dú)立于任何活體的免疫系統(tǒng)，并且能夠替代現(xiàn)有的動(dòng)物免疫技術(shù)手段，在廣泛的范圍內(nèi)得到應(yīng)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(lái)并進(jìn)行篩選的。這些產(chǎn)物主要是抗體，但同時(shí)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(qiáng)調(diào)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(lái)像抗體“或者”與抗體有相似的作用“，它們實(shí)際就是”原裝“的抗體—它們擁有與活體生產(chǎn)出來(lái)的抗體完全相同的生物活性—在開(kāi)發(fā)上，功能上，以及結(jié)構(gòu)上，它們無(wú)法與活體生產(chǎn)的抗體區(qū)分開(kāi)來(lái)。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(fù)性問(wèn)題。同時(shí)，它們的生產(chǎn)成本更低，產(chǎn)能更大。理論上來(lái)說(shuō)，只需要構(gòu)建一個(gè)良好的噬菌體展示Library ，并進(jìn)行合理的篩選措施，即可利用這種技術(shù)生產(chǎn)出與活體生產(chǎn)等效的抗體。即使生產(chǎn)出來(lái)的抗體質(zhì)量不符合預(yù)期，也可以利用各種體外手段來(lái)改進(jìn)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(shí)了利用噬菌體展示生產(chǎn)的抗體，在不利用雜交瘤細(xì)胞（單克隆抗體制造技術(shù)）的情況下，能制造出完全等效的單克隆抗體。市場(chǎng)上以及有一些比較成熟的非動(dòng)物來(lái)源的抗體了：如AbD和Yumab。
政策與法規(guī)
人道主義和動(dòng)物保護(hù)，在西方國(guó)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(dòng)物保護(hù)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(xiàng)法規(guī)的目的就是為了利用政策的調(diào)控，促進(jìn)動(dòng)物替代品在科研中的應(yīng)用，從而減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用。例如，法案規(guī)定”如果可能，一項(xiàng)技術(shù)上滿足標(biāo)準(zhǔn)的方法或?qū)嶒?yàn)手段（不涉及動(dòng)物使用），應(yīng)該作為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(jié)果的方法被歐盟法規(guī)認(rèn)可（不涉及動(dòng)物使用），那么某項(xiàng)涉及動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)步驟就不能被執(zhí)行�！边@些規(guī)定意味著，在每個(gè)歐盟成員國(guó)，包括抗體生產(chǎn)在內(nèi)的各項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)都要經(jīng)過(guò)政府部門的審核與評(píng)估，以確�！眲�(dòng)物使用是唯一的合理選擇“。
在歐洲，這就為替代動(dòng)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(dòng)物的完美替代品，但由于人們對(duì)一些概念上的誤解，導(dǎo)致審批部門認(rèn)為動(dòng)物生產(chǎn)抗體的方式是”無(wú)法替代的“。因此，許多抗體制造的項(xiàng)目依舊可以通過(guò)審批，這項(xiàng)替代技術(shù)也沒(méi)有得到足夠的重視。
光明的未來(lái)
文章的第一作者，來(lái)自諾丁漢大學(xué)的訪問(wèn)學(xué)者Alison Gray博士表示：“科學(xué)家們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域的終極目標(biāo)，因該是在研究和生產(chǎn)上完全替換動(dòng)物。然而，由于人們對(duì)這些替代技術(shù)缺乏足夠的意識(shí)，改變來(lái)的不會(huì)那么快。利用噬菌體展示來(lái)制造多抗和單抗的技術(shù)，早在二十年之前就存在了。這是一項(xiàng)高性價(jià)比的技術(shù)，足以替代當(dāng)前如此巨大的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物用量。事實(shí)上，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)足夠成熟，足以淘汰現(xiàn)有的動(dòng)物免疫手段�！薄�2】
因此，基于歐盟的3Rs原則，Alison Gray博士帶領(lǐng)眾多科學(xué)家提出了7項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃，用來(lái)替代動(dòng)物制造抗體—由歐盟領(lǐng)導(dǎo)，延伸到科研機(jī)構(gòu)和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)：
1. 完全替換利用動(dòng)物免疫的方式來(lái)制造抗體，包括抗體相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)口，除非能夠被證明在某些情況下AFA無(wú)法作為替代品。
2. 應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)專家工作小組，專門策劃使用AFA來(lái)替代動(dòng)物抗體的行動(dòng)路線。
3. 設(shè)立項(xiàng)目，以促進(jìn)這項(xiàng)新型技術(shù)的轉(zhuǎn)化和擴(kuò)散。這應(yīng)該包括設(shè)立技術(shù)中心，為抗體生產(chǎn)者提供AFA技術(shù)培訓(xùn)，確保提供足夠的技術(shù)支持。
4. 應(yīng)該對(duì)非歐盟地區(qū)的動(dòng)物來(lái)源抗體生產(chǎn)進(jìn)行評(píng)估，以保證這些抗體的生產(chǎn)是符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)的，尤其是在一些動(dòng)物保護(hù)法規(guī)較弱的地區(qū)。
5. 歐盟參考實(shí)驗(yàn)室（EURL）應(yīng)該與它的國(guó)際合作伙伴一起擴(kuò)大活動(dòng)領(lǐng)域，將AFA的生產(chǎn)和應(yīng)用包含在內(nèi)。
6. 服從3Rs原則的歐盟國(guó)家和機(jī)構(gòu)，以及按照歐盟法規(guī)進(jìn)行化妝品，藥品以及食品的商業(yè)機(jī)構(gòu)，應(yīng)該全力支持3Rs原則，停止動(dòng)物來(lái)源的抗體相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)口。
7. 由歐盟委員會(huì)出具的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)報(bào)告，應(yīng)當(dāng)把”用于抗體生產(chǎn)的動(dòng)物“單獨(dú)歸為一個(gè)類別。
總結(jié)
作為替代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物基金（FRAME）的主席，Andrew Bennett博士對(duì)這篇文章做出了很好的總結(jié)：”Gray博士的這篇文章指出了一個(gè)在抗體制造領(lǐng)域十分反常的現(xiàn)狀：一方面，抗體可以不依賴于動(dòng)物來(lái)制造，并且這項(xiàng)技術(shù)十分成熟；但是另一方面，每年卻有成千上萬(wàn)的動(dòng)物在抗體制造的過(guò)程中被殺害。利用動(dòng)物來(lái)制造抗體，是完全沒(méi)有必要的。更重要的是，利用動(dòng)物生產(chǎn)出來(lái)的抗體，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題—有很大一部分抗體效果很差，甚至是無(wú)效（詳見(jiàn)這里）。相比傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方式，噬菌體展示技術(shù)有潛力制造出特異性更強(qiáng)，功能性更好的抗體。“【2】
參考文獻(xiàn)
【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(qǐng)勿再利用動(dòng)物生產(chǎn)抗體！ |
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