eLife重磅:科學研究本來就是不可重複的?
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對癌症生物學領域一些有影響力的論文進行重複試驗,這一備受矚目的工作撼動了生物醫學界。在迄今為止驗證的五個研究中,只有兩篇研究結果可以重複;剩下3篇研究中:有一篇不能重複,另外兩篇因為技術問題而難以重複。
科學研究本來就是不可重複的?
一些科學家表示,重複性項目——癌症生物學的早期研究結果證明很多基礎的生物醫學研究結果並不能在其他實驗室重複出來。該項目的顧問,斯坦福大學的流行病學家John Ioannidis說:「最重要的問題是是否具有重現性。」他認為生物醫學研究存在系統性缺陷。
但也有人說,該研究結果僅僅說明了好的研究很難準確地重複,因為生物系統本身就存在巨大差異。Charles Sawyers是eLife的編輯,同時也是紐約紀念斯隆凱特林癌症中心的癌症生物學家,他說:「目前研究的五篇論文都有複雜的背景和技術上的限制,這使得大家不能再輕易地說出『科學研究本來就是不可重複的』這種話。」
5篇研究中3篇重複性不容樂觀
癌症生物學項目的靈感來自拜耳公司和安進公司的報告,當他們試圖跟蹤提出潛在新型藥物的幾十篇論文時,他們發現多達89%的研究是不可重複的。但兩家公司並未透露具體是哪些論文以及他們重複試驗過程中的細節。2013年,在弗吉尼亞州的夏洛茲維爾,非營利科學開放中心提出了聯合Palo Alto的科技交流服務,對心理學論文的進行重複性項目驗證。科學家們從基金會獲得了200萬美元的資金支持以便進行更大規模的癌症重複試驗。
雙方確定了2010至2012年間出版的50個影響力較高的臨床前癌症論文,開始寫重複關鍵實驗的步驟,並在eLife發表計劃。然而,該項目進程很快就落後於計劃,因為難以獲得詳細信息和材料。最後確定重複29篇論文的結果。
在最初的重複試驗中,Jay Bradner的結果具有較好的重現性。有一個實驗室證實了他與Constantine Mitsiades在Dana-Farber癌症研究所進行的一項研究。2011年,Bradner和Mitsiades在Cell雜誌上報道,一類稱為BET 溴結構域的蛋白質抑制劑能抑制myc癌基因,從而延緩小鼠多發性骨髓瘤的生長。另一個重複性試驗結果也證實了來自斯坦福的計算生物學家Atul Butte的實驗室於2011年發表在Science Translational Medicine雜誌上的研究結果可以重複,即潰瘍藥物甲氰咪胍確實可以減慢小鼠肺腫瘤的生長。
另外兩次重複性試驗結果並不理想。一個是基於2012年Nature雜誌報道的一篇文章,一個被稱為PREX2的基因可以促進黑色素瘤的生長。進行重複試驗的實驗室獲得了原始研究中使用的人類皮膚細胞的樣本,這些細胞被誘導慢慢形成腫瘤,並將它們植入小鼠體內。然而,在一周內,有PREX2突變和沒有PREX2突變的癌細胞均形成腫瘤,而原始研究形成腫瘤的時間是數周,同時也很難分辨有無PREX2突變是否存在區別。原始研究的首席調查員Levi Garraway以及德克薩斯大學的Lynda Chin表示,在細胞培養過程中,遺傳學因素有可能隨時間而發生改變。
另一個實驗室在重複斯坦福大學幹細胞生物學家Irving Weissman和其同事們的工作時也碰到了類似的問題,Irving Weissman曾在2012年報道了腫瘤細胞表面受體CD47的一種抗體可以減緩小鼠腫瘤生長。然而在重複該研究的實驗室,腫瘤生長極為緩慢,在少數處理組小鼠與對照組小鼠中,腫瘤自發消退。重複者無法確定這種抗體是否真的能夠影響腫瘤的生長。而Weissman指出,其他實驗室已經重複出了他的研究結果。
科學家們試圖重複2010年發表在的Science上的一篇研究,但是完全以失敗告終。該研究發現一種被稱為IRGD的多肽可以幫助化療藥物滲透和抑制小鼠的前列腺腫瘤。而重複該研究的實驗室沒有發現該多肽在小鼠身上有任何作用。然而,原始論文的主要研究者Erkki Ruoslahti指出,在德國,中國,和日本都有實驗室將這項研究重複出來了。「文獻數量是相當龐大的,如果你按正確的方法進行實驗,那麼它肯定是有效的,」Ruoslahti說道,他已申請了IRGD的專利。德國法蘭克福大學的Albrecht Piiper也表示,IRGD的相關研究結果在他的實驗室具有「良好重現性」。
Piiper和其他人推測,重複該研究的實驗室採用的可能是商業化的IRGD。Ruoslahti指出,重複實驗室再檢測該多肽抗腫瘤的效果前顯然沒有做任何實驗來驗證該多肽的活性。開放科學中心的項目經理Tim Errington回應說,整個團隊讓公司合成多肽也是無奈之舉,因為Ruoslahti拒絕了他們的請求。Ruoslahti說他現在不記得發生過這樣的事。他希望將IRGD投入臨床試驗,但是又擔心其他實驗室不能重複他的研究結果會阻礙他尋找融資。
一些科學家因為重複性項目而感到沮喪。eLife上掛出了每個重複試驗的嚴格步驟,但沒有留出多餘的時間來解決問題。Weissman說,兩個決定性的實驗都涉及植入性的小鼠腫瘤組織的生長,這是具有挑戰性的,需要大量練習。eLife的編輯,來自德克薩斯大學西南醫學中心的癌症幹細胞生物學家Sean Morrison說:「學校的實驗室會再試一次,用不同的方式和不同的細胞劑量,但重複者名單有嚴格限制。」
實驗重複性研究的障礙——高額成本
科學交流平台的首席執行官Elizabeth Iorns,同時也是一名癌症生物學家,他非常支持重複性項目,他說:「像這樣一個公開的過程是非常罕見的。人們很想知道當他們嘗試這樣做的時候會發生什麼。由於時間和預算問題,我們對重複性項目的名單進行了削減。首先的五篇論文每篇大概花費了27200美元,接近原來估計的26000美元,但對於其他論文來說,成本可能會更高。」
美國國家衛生研究院(NIH)表示,資助原始研究。NIH的副主任Lawrence Tabak稱讚第一次重複的結果,說他們「強調了生物學賦予我們的難以置信的複雜性,並提醒我們,使用嚴謹且完全透明公開的方法做科學研究是多麼重要。」
來源:
http://www.sciencemag.org/news/2017/01/rigorous-replication-effort-succeeds-just-two-five-cancer-papers
END
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