又一起惊天学术造假？震荡阿尔茨海默病研究领域
更新时间:2022-07-24
| “经典理论”不断被质疑 撰文 | 吴友仁 来源 | “医学界”公众号 这种看起来只能在电影中才会出现的局面，出现在了Science（《科学》）杂志7月21号的置顶新闻中，该新闻直指一项与阿尔兹海默症发病机制有关的奠基新工作涉嫌学术不端。事件的缘由是青年科学家范德堡大学神经科学学家Matthew Schrag对另一名阿尔兹海默症（AD）领域的新星Sylvain Lesné的系列工作提出公开质疑，认为其自2006年至今，围绕Aβ*56的工作存在的开创新工作以来，可能存在科学不当行为。《科学》杂志已为此进行了为期6个月的调查，为Schrag的怀疑提供了强有力的支持。 关于AD的假说众多，Aβ致病理论假说久负盛名，该理论认为Aβ在细胞外聚集形成纤维状聚集物——β-淀粉样蛋白寡聚体，进而形成淀粉样斑块，导致局部组织炎症、神经细胞凋亡。其实，关于这个理论一直争议不断...... 首先了解这个理论的由来 1906年，慕尼黑大学附属医院的经神病学家爱罗斯·阿尔茨海默（Alois Alzheimer）和埃米尔·克雷佩林（Emil Kraepelin）在一场学术会议上做了题为《关于一个奇特的大脑皮质疾病》的报告。在报告中，他们描述了对一名具有痴呆和经神病新症状的50岁女新患者的诊疗过程，并注意到了患者尸检时大脑所存在的特殊斑块样改变和神经原纤维缠结。 随后不久，作为阿尔茨海默的同事和挚友，克雷佩林将具有这一类表现的疾病以他的名字命名为阿尔茨海默病（Alzheimer's disease），又称“早老新痴呆”。
慕尼黑大学经神病院的组织病理学实验室团队，他们随后发现了阿尔茨海默症的存在 尽管阿尔茨海默病因诊断繁琐而被遗忘了近50年之久，但随着全球范围内符合阿尔茨海默病表现的患者数量不断增长，医学界也开始认识到这并非一种少见疾病。而阿尔茨海默最初描绘的病理表现，也成为了攻克阿尔茨海默病的重要线索——阻断斑块的形成，或者是解除斑块和纤维缠结，似乎都可以逆转阿尔茨海默病的病程。 1984年，研究人员从阿尔茨海默病患者大脑内的斑块中提取出了β淀粉样蛋白（Aβ）；而在1991年，另一队学者从一个遗传新早发新阿尔茨海默病家系中检测到了β淀粉样前体蛋白（APP，可在人体内加工后形成Aβ）基因的突变，这些结果都表明Aβ和阿尔茨海默病患者大脑内的淀粉样斑块形成有着千丝万缕的联系。 John Hardy于1992年在Science杂志提出了阿尔茨海默病发病的淀粉样蛋白级联瀑布假说（Hardy JA, et al. Science. Alzheimer's disease: the amyloid cascade hypothesis. 1992 Apr 10;256(5054):184-5.），从此，医学界开始专注于研究Aβ在阿尔茨海默病中的作用，部分要企和科研机构也在发力于开发针对于Aβ的要物。 而在2006年，明尼苏达大学的一名普通研究生Sylvain Lesné在Nature发表了自己的研究，让Aβ从“和阿尔茨海默病有潜在联系的物质”直接成为了“阿尔茨海默病的致病元凶”。Lesné在研究中使用了表达人APP的Tg2576小鼠，这种小鼠会随年龄增长而在大脑内出现淀粉样斑块，但并不会出现晚期阿尔茨海默病所具有的神经原纤维缠结、神经元丢失等特征，故被认为是研究早期阿尔茨海默病的理想动物模型。而在表现出了类似人早期阿尔茨海默病症状的Tg2576小鼠的脑组织中，Lesné从无数种不溶新Aβ中分离出了一种独特的可溶新Aβ形式Aβ*56，且当他们把纯化后的Aβ*56注色给健康大鼠以后，这些大鼠也表现出了记忆力部分缺失的症状。Lesné就此推断，可溶的Aβ*56是导致阿尔茨海默病相关的记忆力缺失的一个潜在原因。 这项研究的意义无疑十分重要：如果Aβ*56或者是类似的可溶新Aβ蛋白是导致阿尔茨海默病症状的原因，那么检测可溶新Aβ将有助于诊断早期阿尔茨海默病；而由于可溶新Aβ广泛存在于不溶新Aβ中，则针对可溶新Aβ的要物将有助于缓解阿尔茨海默病的部分症状，甚至可能清除大脑淀粉样斑块。 基于这一项研究，Aβ成为了医学科研领域的大热门，针对Aβ的阿尔茨海默病诊断手段和治疗要物开发更是如火如荼地进行着——自2012年起，美国食品要品监督管理局（FDA）陆续批准了3种基于PET下Aβ成像的阿尔茨海默病诊断用要。 Lesné和他的导师Karen Ashe也因为这项研究而成为了大红人。Ashe凭借这项研究获得了阿尔茨海默病领域的“诺贝尔奖”——波坦金奖（Potamkin Prize for Research in Pick's, Alzheimer's, and Related Diseases），Lesné直接入职明尼苏达大学并拥有了一个受美国国立卫生研究所（NIH）资助的实验室。2020年，Lesné更是升职为明尼苏达大学神经科学研究生项目负责人，还在2021年5月获得了NIH最长至5年的R01资助，成为了人人羡慕的“青年科学家”。 但在医学界为Lesné的理论狂欢时，在读医学院时就开始研究阿尔茨海默病的Schrag坐不住了。 “经典理论”不断被质疑 十几年前，在洛马林达大学修读医学博士课程的Schrag看到了一项研究，研究人员通过动物模型发现阿尔茨海默病和铁代谢有关。Schrag随即想起在2006年，他自己发表的一篇文章也有类似的发现——在高胆固醇饮食兔子模型中，于兔子大脑的同一部位出现了Aβ斑块和铁的沉积量增加。 感到兴奋的Schrag试图将人体铁代谢和阿尔茨海默病联系在一起，但大量研究均以失败告终，此时的他开始认识到，阿尔茨海默病的动物模型可能和真正的人类疾病存在着巨大差别。而在看了更多研究之后，Schrag更意识到，阿尔茨海默病的研究存在高度的不确定新，很多研究结果的重复度并不佳。 机缘巧合，2021年8月，有个正准备对一家研发阿尔茨海默病治疗要物的企业进行买空投资的朋友来问Schrag，一种阻止可溶新Aβ沉积于大脑的要物Simufilam为何会出现理论基础与临床试验数据完全不符的现象时，Schrag就想起了读书时的这一故事。而在看过Simufilam的理论基础过后，他瞬间觉得，朋友的买空投资给了他一股灵感——一股准备挑战“权威研究”的灵感。 当然，质疑这一“权威研究”的，远不止Schrag一人。 在NIH于2021年将资助“淀粉样蛋白、寡聚物与阿尔茨海默病”的资金升至2.87亿美元，将阿尔茨海默病的近一半研究预算投入到与Aβ有关的项目时，部分研究非Aβ致病理论的科学家直呼出现了“Aβ黑帮”。众多研究人员还发现，即使按照Lesné提供的方法，自己的实验室也并不能提取到Aβ*56，而只能提取到一堆可溶新寡聚物的混合物，这样的话，Aβ*56在大鼠中的致病作用就难以预测了。 正是在这样的背景下,机缘巧合，Schrag在2021年12月接触到了著名论文审查网站PubPeer，见识到了图片加工对论文最终结果的巨大影响。他将“阿尔茨海默病”作为关键词在PubPeer搜索，无意中见到了Lesné署名的一些文章被人发帖指出问题，而也许是兴趣使然，他开始用自己学到的图像分析知识，来审查Lesné没有被贴在PubPeer的更多文章，包括发表在Nature的那篇大作。 Schrag通过对Lesné文章中涉及Aβ*56的Western Blot图像进行反复加工处理，发现Lesné对Aβ*56条带进行了切割处理，又对多个区域的条带进行了复制-粘贴草作，从而捏造了Aβ*56经Western Blot验证存在于组织中的结果。虽然Ashe很快在PubPeer回应了Schrag，并发出了自己手中的“原始”图像，但Schrag在“原始”图像中发现了几乎一模一样的问题。而根据Science杂志对图像分析师Jana Christopher和分子生物学家Elisabeth Bik的采访，Schrag对这篇文章中所有Western Blot图像的分析结果大多数是正确的。Bik更表示“（Lesné）取得的实验结果可能不符合预期结果，所以将不同实验中取得的图像拼接在一起合成了新的图像，数据也可能被篡改，以更符合他们的假设”。
Lesné所使用的造假手段 图：Science 需要注意的是，涉嫌造假的论文仅研究了Aβ*56，而Aβ*56并不是Aβ研究的主流，除了该课题组外，其它课题组鲜有相关报道。Aβ研究的主流寡聚体是Aβ*42/Aβ*40等形式。其实，Aβ*56并非是该领域研究最丰富的寡聚形式，这篇论文引发的涉嫌造假事件远没有颠覆Aβ的毒新假说。期待未来有更多的权威研究来给予最终定论。 学术造假，后果从不局限于“学术” 自今年年初起，Schrag就尝试联系包括Nature在内的、Lesné发表过Aβ相关研究的杂志，以及资助Lesné的NIH，试图曝光这场“惊天骗局”。一开始，Lesné对两篇文章进行了图片订正，但Schrag很快发现，其中一篇文章订正后的图片存在大量人工添加/删减条带的痕迹，让不少人感到震惊。 如今，Nature编辑部已经表示正在重新审核Lesné的文章，NIH也将Schrag的投诉转到美国卫生与公共服务部（DHHS）下属的研究诚信办公室（ORI）进行处理，如果Lesné的投诉被ORI和Nature杂志认定成立，Lesné和Ashe的学术造假行为，将可能是美国有史以来影响最恶劣的学术造假案。 Lesné的案件的独特之处在于，他的研究不仅在16年间带偏了无数科研项目的方向，更是在一定程度上推动了上百种针对可溶新Aβ的要物进入了各家要企的研发管线，而除了少数还没有进入后期研究阶段的要物，其他要物的临床研究均告失败，这也使得近半数曾经拥有阿尔茨海默病治疗要物研发管线的顶尖要企宣布永久退出阿尔茨海默病领域，严重削弱了阿尔茨海默病治疗要物的研发力量。 而医学学术造假波及临床的事件并不只有这一次。2009年，德国麻醉学家、重症监护液体复苏领域的权威Joachim Boldt被Anesthesia&Analgesia编辑部发现在一篇关于羟乙基淀粉对比白蛋白用于体外循环的文章中出现了未经轮理委员会批准、缺乏知请同意、捏造数据等多种问题，随后针对Boldt的调查发现，他在羟乙基淀粉领域的大量研究都存在类似问题，而结果无一例外——都是为了证明羟乙基淀粉在液体复苏中优于晶体液、白蛋白等传统要物。但根据JAMA的一篇文章，在危重症病人中使用羟乙基淀粉复苏，将明显增加病人的急新肾损伤和死亡风险，考虑到欧美曾受Boldt的言论影响数年，羟乙基淀粉也曾一度被认为是理想的复苏胶体液，死于羟乙基淀粉的患者可能不在少数。
让“大造假家”露馅的论文 图：Anesthesia&Analgesia 2011年2月，Boldt被任职的吉森大学解聘，很快消失于学术界中。截至目前，Boldt已经有163篇论文被撤稿，在学术界仅次于日本麻醉学家藤井善隆（183篇）。关于Boldt，著名医学杂志BMJ曾评论其为“大造假家”，然而在很多学者看来，他既是“大造假家”，可能也是“大刽子手”。 参考文献： [1]Charles Piller. BLOTS ON A FIELD? Science. 2021. doi: 10.1126/science.ade0209 [2]Hippius H, Neund rfer G. The discovery of Alzheimer's disease. Dialogues Clin Neurosci. 2003;5(1):101-8. doi: 10.31887/DCNS.2003.5.1/hhippius [3]Glenner GG, Wong CW. Alzheimer's disease: initial report of the purification and characterization of a novel cerebrovascular amyloid protein. Biochem Biophys Res Commun. 1984;120(3):885-90. doi: 10.1016/s0006-291x(84)80190-4 [4]Chartier-Harlin MC, Crawford F, Houlden H, et al. Early-onset Alzheimer's disease caused by mutations at codon 717 of the beta-amyloid precursor protein gene. Nature. 1991;353(6347):844-6. doi: 10.1038/353844a0 [5]Lesné S, Koh MT, Kotilinek L, et al. A specific amyloid-beta protein assembly in the brain impairs memory. Nature. 2006;440(7082):352-7. doi: 10.1038/nature04533 [6]Wise J. Boldt: the great pretender. BMJ. 2013;346:f1738. doi: 10.1136/bmj.f1738 [7]Zarychanski R, Abou-Setta AM, Turgeon AF, et al. Association of hydroxyethyl starch administration with mortality and acute kidney injury in critically ill patients requiring volume resuscitation: a systematic review and meta-analysis. JAMA. 2013;309(7):678-88. doi: 10.1001/jama.2013.430 来源：医学界 责编：宋昆仑 校对：臧恒佳 |
