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请想象一下，上百只兔子，老鼠甚至是山羊等动物拥挤在狭小的笼子和窝棚中，吃着劣质的饲料，忍受着病痛的折磨，还要定期被注射针剂，抽取血清。履行完“使命”的动物们甚至要接受安乐死。这是一幅多么可怕的景象！而我们经常使用到的抗体，有很大一部分就是这样被制造出来的。

7月21日，数位科学家在Cell的子刊Trends In Biotechnology发表文章，揭示了传统抗体生产方式给动物福利带来的严重危害，并呼吁各界使用噬菌体病毒技术来替代动物生产抗体，以保护动物福利。文章指出，尽管这种技术与传统的动物生产模式相比有众多的优点，但还是被人所忽视。人道主义行为，并不一定以牺牲生产力作为代价。改变人们的观念，与改进技术同等重要。

残酷的现实

抗体是一种最常用的生物试剂-不仅仅在基础科研领域，它们也被广泛应用在疾病诊断，临床治疗等各个方面。生物医学领域对抗体的种类和数量有很大的需求。举例来说，仅人类基因组就有20000-25000个编码蛋白质的基因，而mRNA剪切，翻译后修饰等生物过程又会产生许多蛋白质的变体，将蛋白质种类扩大10倍以上。如果要检测这些蛋白质，就必须用到相对应的抗体—强烈的需求创造出了这个发达的市场—全球共有超过200万种科研抗体产品，仅在欧美就有300余家科研抗体供应商（详见：2016年全球科研抗体行业报告）。据估计，整个抗体相关市场规模高达800亿美元以上【1】。

而传统的抗体生产方法极大地依赖于动物。用于抗体生产的动物们会接受免疫—被注射抗原和佐剂，激发体内抗体的产生—然后从腹水中分离目标抗体（多克隆抗体），或从肾脏中提取淋巴B细胞，与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，进而从中提取出目标抗体（单克隆抗体）。

在全球，有上百万只动物被用于抗体的生产和研发。据统计，英国在2013年共有9522只动物被用于抗体生产。而在荷兰，这个数字高达25697只【1】。尽管随着文明的进步，动物福利被越来越多的公司所重视，可还有一些利欲熏心的抗体供应商违背法律和道德，从动物身上榨取利润。在今年五月，抗体行业的巨头Santa Cruz Biotechnology就被指控虐待动物，遭到了美国政府350万美元的天价罚款，并将被禁售多克隆抗体（详见：2016第一个或将倒下的抗体巨头）。为什么说Santa Cruz Biotechnology是抗体巨头呢？因为仅这一家公司所使用的动物数量，在2013年就达到了15648只，超过了全英国总和的1.5倍！

在今天，依旧有许多宣称“动物友好（animal-friendly）”的传统抗体生产方式，但实际上一点都不“友好”！

技术的突破

为什么一定要利用动物来制造抗体呢？难道是技术的局限性吗？

在过去20年间，真正意义上”动物友好“的抗体生产方法在迅速发展，并且早已在技术上十分成熟，足以替代传统的抗体生产方式—利用动物免疫。已经有多种动物友好性亲和试剂（animal friendly affinity reagenats, AFA)被成功开发出来，甚至投入商业化生产。这些试剂的生产完全独立于任何活体的免疫系统，并且能够替代现有的动物免疫技术手段，在广泛的范围内得到应用。AFA是由噬菌体展示，核糖体展示或者酵母菌展示在体外生产出来并进行筛选的。这些产物主要是抗体，但同时也涉及一些非抗体的亲和试剂，如DARPins，affibodies，monobodies，anticalins或其它产物。这篇文章主要强调了一种最成熟，适用性最高的方式—噬菌体展示。

文章指出，使用噬菌体展示制造的抗体，并不仅仅是”看起来像抗体“或者”与抗体有相似的作用“，它们实际就是”原装“的抗体—它们拥有与活体生产出来的抗体完全相同的生物活性—在开发上，功能上，以及结构上，它们无法与活体生产的抗体区分开来。并且，它们的特异性比活体制造的抗体还要优秀，能够有效避免抗体的多态性，继而减少抗体引发的可重复性问题。同时，它们的生产成本更低，产能更大。理论上来说，只需要构建一个良好的噬菌体展示Library ，并进行合理的筛选措施，即可利用这种技术生产出与活体生产等效的抗体。即使生产出来的抗体质量不符合预期，也可以利用各种体外手段来改进抗体的特异性，亲和力以及其他特征。目前，一些大规模的比较性研究，如Structural Genomics Consortium SH2 Pilot、EU programme Affinity Proteome、NIH Common Fund Protein Capture Initiatives，都证实了利用噬菌体展示生产的抗体，在不利用杂交瘤细胞（单克隆抗体制造技术）的情况下，能制造出完全等效的单克隆抗体。市场上以及有一些比较成熟的非动物来源的抗体了：如AbD和Yumab。

政策与法规

人道主义和动物保护，在西方国家中一直占有重要的地位。文章中例举了欧盟的科研用途的动物保护政策：3Rs原则—替代，减少，精炼（replacement, reduction, refinement)。从名称上，我们不难看出这项法规的目的就是为了利用政策的调控，促进动物替代品在科研中的应用，从而减少实验动物的使用。例如，法案规定”如果可能，一项技术上满足标准的方法或实验手段（不涉及动物使用），应该作为动物实验的替代方法。“另外，法案还规定“ 如果有其它可以得到理想结果的方法被欧盟法规认可（不涉及动物使用），那么某项涉及动物的实验步骤就不能被执行。”这些规定意味着，在每个欧盟成员国，包括抗体生产在内的各项动物实验都要经过政府部门的审核与评估，以确保”动物使用是唯一的合理选择“。

在欧洲，这就为替代动物生产抗体提供了法律上的支撑。虽然噬菌体展示方法可以作为动物的完美替代品，但由于人们对一些概念上的误解，导致审批部门认为动物生产抗体的方式是”无法替代的“。因此，许多抗体制造的项目依旧可以通过审批，这项替代技术也没有得到足够的重视。

光明的未来

文章的第一作者，来自诺丁汉大学的访问学者Alison Gray博士表示：“科学家们在这个领域的终极目标，因该是在研究和生产上完全替换动物。然而，由于人们对这些替代技术缺乏足够的意识，改变来的不会那么快。利用噬菌体展示来制造多抗和单抗的技术，早在二十年之前就存在了。这是一项高性价比的技术，足以替代当前如此巨大的实验动物用量。事实上，这项技术已经足够成熟，足以淘汰现有的动物免疫手段。”【2】

因此，基于欧盟的3Rs原则，Alison Gray博士带领众多科学家提出了7项行动计划，用来替代动物制造抗体—由欧盟领导，延伸到科研机构和生物技术产业：

1. 完全替换利用动物免疫的方式来制造抗体，包括抗体相关产品的进口，除非能够被证明在某些情况下AFA无法作为替代品。

2. 应当建立一个专家工作小组，专门策划使用AFA来替代动物抗体的行动路线。

3. 设立项目，以促进这项新型技术的转化和扩散。这应该包括设立技术中心，为抗体生产者提供AFA技术培训，确保提供足够的技术支持。

4. 应该对非欧盟地区的动物来源抗体生产进行评估，以保证这些抗体的生产是符合欧盟标准的，尤其是在一些动物保护法规较弱的地区。

5. 欧盟参考实验室（EURL）应该与它的国际合作伙伴一起扩大活动领域，将AFA的生产和应用包含在内。

6. 服从3Rs原则的欧盟国家和机构，以及按照欧盟法规进行化妆品，药品以及食品的商业机构，应该全力支持3Rs原则，停止动物来源的抗体相关产品的进口。

7. 由欧盟委员会出具的实验动物统计数据报告，应当把”用于抗体生产的动物“单独归为一个类别。

总结

作为替代医学实验动物基金（FRAME）的主席，Andrew Bennett博士对这篇文章做出了很好的总结：”Gray博士的这篇文章指出了一个在抗体制造领域十分反常的现状：一方面，抗体可以不依赖于动物来制造，并且这项技术十分成熟；但是另一方面，每年却有成千上万的动物在抗体制造的过程中被杀害。利用动物来制造抗体，是完全没有必要的。更重要的是，利用动物生产出来的抗体，会引发严重的质量问题—有很大一部分抗体效果很差，甚至是无效（详见这里）。相比传统的抗体生产方式，噬菌体展示技术有潜力制造出特异性更强，功能性更好的抗体。“【2】

参考文献

【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