超 3 萬篇醫學論文因細胞汙染作廢,數十億美元或打水漂...


超 3 萬篇醫學論文因細胞汙染作廢,數十億美元或打水漂...


2016 年,河北科技大學韓春雨作為通訊作者在 Nature Biotechnology 雜誌發表文章報道了一種新型的基因編輯技術,隨後由於多個實驗室未能重複其實驗,該論文最終被撤稿,但期間韓春雨辯解稱實驗重複不出來是因為細胞汙染

雖然不清楚新的基因編輯技術是否因為細胞汙染而不能重複,但我們清楚的是在學界,實驗中的細胞汙染自始至終都是一個相當大且麻煩的問題。

據 Science 專門的報道,數十年來發表的超過 30000 份醫學研究論文因汙染細胞而無效,絕大多數期刊尚未對受影響的研究提出任何免責聲明,但這些汙染的細胞可能影響數十億美元的研究。

超 3 萬篇醫學論文因細胞汙染作廢,數十億美元或打水漂...

細胞系汙染的嚴峻形勢

早在 2015 年,細胞汙染就已經引起了科學家們的關心。當年,《科學》Science 雜誌,以及 Retraction Watch 網站就對細胞汙染對科學研究所造成的研究表示了關切,根據資料顯示,在 2000-2015 年間,有超過 78 個細胞系出現了交叉汙染的現象。

以實驗室最常用的 HeLa 細胞係為例,數據表明 1951 年 HeLa 細胞系被首次採用之後,僅 15 年後(1966)就有科學家報道了 HeLa 細胞系的交叉汙染,有證據表明超過 24% 的現有細胞系或多或少都受到 HeLa 細胞系的汙染。

除了 HeLa 細胞系,還有 T-24(膀胱癌),HT-29(結腸癌)和 K-562(慢性髓細胞性白血病)等,也是目前廣泛使用的細胞系中的常見的汙染物。

有些交叉汙染的情況甚至非常嚴重,比如 CHB「人類星形細胞瘤」,但實際上是大鼠);AMDURII(「人的皮膚」,但實際上是豬);和 ACCNS(「人類唾液腺癌」,但實際上是小鼠)。也就是說,有些研究論文雖然寫著用 CHB,但實際用的是大鼠的細胞,這樣一來結果的可信度就大打折扣。

鑑於全世界幾乎所有的實驗室都廣泛採用這些細胞系,受此影響的研究論文數量可能非常巨大。至於有多巨大,我們不得而知,但似乎可以從一些方面一窺究竟。

從細胞「魅影」HeLa 細胞,看細胞系汙染的嚴重性

2017 年拉德堡德大學的人員在 Plos One 發文,研究了 HeLa 細胞系對科學研究和論文發表所造成的影響。

為什麼選 HeLa 細胞系呢?

這是因為 HeLa 細胞生命力頑強,我們都知道 HeLa 細胞系源自一名黑人女性的宮頸癌組織,因其生命力頑強,從 1951 年培養至今,已經被全世界幾乎所有的實驗室所採用。但 HeLa 細胞系生命力頑強也導致了它極易汙染其他細胞系。所以,正如上文提到的有超過 24% 細胞系都遭受了它的影響。

但是,想要判定研究論文中所採用的細胞系是否受汙染,是一件很難得事情。畢竟,似乎沒有科研人員認為他們完美的數據是由於細胞汙染導致的。

為此,拉德堡德大學的研究人利用了兩個數據庫,ICLAC’s Database of Cross-Contaminated 數據庫和 Web of Science 數據庫,一個是記錄細胞系交叉汙染的數據庫,一個論文索引數據庫。

通過結合兩個數據庫,作者發現截止到 2017 年,至少有 32755 篇研究論文采用了錯誤的細胞系。這些錯誤的細胞系包括很多類型,比如有些細胞繫有多種名字或者同一名字對應不同細胞系,或者細胞系特徵與已知數據庫中不同,以及被汙染以後難以被辨別的細胞系。

接著,作者又對一些原始論文進行了細緻分析,最終發現絕大多數有問題論文中的細胞系都遭受了 HeLa 細胞系的汙染。作者還列出了受細胞系汙染最嚴重的 25 個學科,這些學科無一例外都涉及生理或病理研究。

超 3 萬篇醫學論文因細胞汙染作廢,數十億美元或打水漂...

超 3 萬篇醫學論文因細胞汙染作廢,數十億美元或打水漂...

歷年細胞系汙染所涉及的論文分析

超 3 萬篇醫學論文因細胞汙染作廢,數十億美元或打水漂...

受細胞系汙染影響最嚴重的 25 個學科,圖片來源

如何避免和解決細胞系汙染?

顯然,目前細胞系汙染的嚴峻形勢,是由多方面原因造成的,比如 2016 年發表的一篇文章就指出,某些期刊雜誌對採用汙染過的細胞系的研究論文不作為,再比如研究人員的粗心、細胞系管理混亂以及沒有嚴格嚴謹地對細胞系進行確認等。

然而,不管出於何種原因細胞系汙染並非一個不可避免的問題。

一方面,各類的期刊雜誌需要進行嚴格審查和管理。比如早在 2015 年《自然》Nature 就發表公告稱,是時候對細胞系汙染說不了!

通過對以往發表在《自然》上的論文分析,顯示有近四分之一的論文沒有提供細胞系的來源或對細胞系進行確認。為此,《自然》雜誌要求從 2015 年 5 月開始,所有提交給《自然》雜誌的文章都要,作者都要對提供對文章中的細胞系進行的必要檢查,並公開顯示。

另一方面,從我們普通科研人員的角度,要嚴格按照細胞培養的相關步驟和流程進行實驗,確保細胞系不要出問題。當發現細胞系出問題時,一定要及時處理,從源頭上扼殺細胞系汙染的根源。

此外,監管部門也要堅強管理,包括對細胞系庫的管理以及對研究人員的培訓管理。

細胞系可謂諸多科學實驗的基礎,值得每一個對科學抱有熱忱的科研人員去守護和保護。

祝大家都有一個好的不被汙染的細胞系,多發 paper。


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