STR細胞鑒定意義

導(dao)讀：

新買到的(de)細(xi)胞(bao)，實(shi)驗室傳了幾代的(de)細(xi)胞(bao)，又或者儲存于超(chao)低溫冰箱幾年(nian)不(bu)用(yong)的(de)細(xi)胞(bao)，被(bei)污染(ran)了么(me)？ 鑒(jian)定正確么(me)？用(yong)它(ta)做研究會(hui)影(ying)響實(shi)驗結果么(me)？ 沒有經過相應(ying)的(de)細(xi)胞(bao)鑒(jian)定，使用(yong)了被(bei)污染(ran)的(de)細(xi)胞(bao)，經過大(da)(da)量的(de)實(shi)驗，寫出(chu)一篇論文，但是結論被(bei)推(tui)翻，論文被(bei)召回，大(da)(da)量的(de)時間(jian)、物力和人力被(bei)浪費，一切都(dou)要從頭再來(lai)。

背景介紹(shao)

應(ying)用(yong)于(yu)生物醫學研究領域的(de)(de)(de)哺乳(ru)動物細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)被錯(cuo)誤鑒(jian)定和(he)(he)交(jiao)叉(cha)污染的(de)(de)(de)問題，一(yi)(yi)直是(shi)一(yi)(yi)個普遍存在的(de)(de)(de)突出(chu)(chu)問題。據統(tong)計，國外實(shi)驗(yan)室有20%左右(you)的(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)株被錯(cuo)誤鑒(jian)定和(he)(he)交(jiao)叉(cha)污染，NIH和(he)(he)ATCC近兩年(nian)(nian)都對(dui)此發(fa)出(chu)(chu)呼吁，要(yao)求研究者對(dui)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)進(jin)(jin)行(xing)鑒(jian)定。近年(nian)(nian)來，大(da)量研究表明STR基因分型(xing)方法(fa)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)交(jiao)叉(cha)污染和(he)(he)性質鑒(jian)定的(de)(de)(de)有效和(he)(he)準(zhun)確的(de)(de)(de)方法(fa)之(zhi)一(yi)(yi)，STR基因分型(xing)應(ying)用(yong)于(yu)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)鑒(jian)定已被ATCC等機構強烈(lie)推薦。

細胞STR鑒定的必要性(xing)

在(zai)過去的(de)45 人類乳突狀(zhuang)(zhuang)瘤(liu)病毒(du)（人類乳頭(tou)狀(zhuang)(zhuang)瘤(liu)病毒(du)18或HPV18）轉(zhuan)型(xing)成癌細(xi)胞(bao)的(de)，而且和正常子(zi)宮頸細(xi)胞(bao)有許(xu)多不(bu)同。 據估計，國(guo)外實驗室已(yi)建株細(xi)胞(bao)有接近20％存在(zai)上(shang)述問題。

2008年，約瑟芬Nefkens研(yan)究所的分子生物學家Winand13株(zhu)食(shi)管腺癌細(xi)胞(bao)(bao)系(xi)中(zhong)，其中(zhong)3株(zhu)：SEG-1，BIC-1和SK-GT-5被(bei)(bei)污(wu)染，這些(xie)細(xi)胞(bao)(bao)株(zhu)混(hun)合有其他癌細(xi)胞(bao)(bao)。這些(xie)細(xi)胞(bao)(bao)系(xi)已(yi)經被(bei)(bei)多家實(shi)驗(yan)室應用在兩個臨(lin)床試驗(yan)、并(bing)發(fa)表了超過100篇SCI文章，并(bing)申請了11個美(mei)國(guo)磚利(li)，這一研(yan)究結果(guo)被(bei)(bei)發(fa)布在新一期的Journal of the National Cancer Institute（JNCI）。

2007 年 NIH發布了(le)通知，強烈建(jian)議(yi)(yi)在使(shi)用培養細胞(bao)的時候(hou)進行鑒(jian)定（authentication）。2008 年底(di)，專家提(ti)議(yi)(yi)ATCC致力于人(ren)源(yuan)細胞(bao)系(xi)的鑒(jian)定工作(zuo)，并制定鑒(jian)定的標(biao)準(zhun)程序。

近(jin)年(nian)來，大量研究表(biao)明 STR 基因(yin)分型(xing)方(fang)法是進行細胞交叉污染和性(xing)質鑒定(ding)的(de)有(you)效和準(zhun)確的(de)方(fang)法之一，STR基因(yin)分型(xing)應用(yong)于細胞鑒定(ding)已被ATCC等機(ji)構強烈(lie)推薦(jian)。美國的(de)ATCC 細胞庫、德國的(de)DSMZ細胞庫以(yi)及日本的(de)JCRB細胞庫等為STR 分型(xing)提供(gong)了各(ge)細胞株的(de)數據供(gong)比對。

2011年初，美國菌(jun)種(zhong)保藏中(zhong)(zhong)心(xin)（ATCC）制定(ding)了人(ren)源細(xi)胞(bao)(bao)系(xi)STR鑒(jian)定(ding)標(biao)準，旨在(zai)約束因細(xi)胞(bao)(bao)交叉污染(ran)和錯(cuo)誤辨識(shi)所(suo)導致的無(wu)效科研數據(ju)的不斷(duan)擴增。更(geng)重要(yao)(yao)的是，細(xi)胞(bao)(bao)系(xi)的鑒(jian)定(ding)在(zai)研發基于細(xi)胞(bao)(bao)下(xia)的醫學產(chan)品(pin)時(shi)起到至(zhi)關重要(yao)(yao)的作用，它能避免(mian)將人(ren)體細(xi)胞(bao)(bao)暴露于錯(cuo)誤鑒(jian)定(ding)細(xi)胞(bao)(bao)中(zhong)(zhong)的風險。

細胞STR鑒定方法

要求能提(ti)供細(xi)(xi)胞(bao)的一般和(he)特(te)(te)殊(shu)的生(sheng)物(wu)學性(xing)(xing)狀指標。一般特(te)(te)性(xing)(xing)指標包括(kuo)：細(xi)(xi)胞(bao)的一般形態、特(te)(te)異性(xing)(xing)結構(gou)、細(xi)(xi)胞(bao)生(sheng)長曲線和(he)分裂指數(shu)、倍(bei)增時間、接(jie)種(zhong)率、染色體分析、同(tong)工酶檢查、DNA指紋圖(tu)譜等。特(te)(te)異性(xing)(xing)指標常依據細(xi)(xi)胞(bao)種(zhong)類(lei)和(he)功能的特(te)(te)異性(xing)(xing)進行鑒定，比如，若為腺細(xi)(xi)胞(bao)則(ze)一般鑒定是否有特(te)(te)殊(shu)產(chan)物(wu)包括(kuo)分泌蛋白或激素(su)產(chan)生(sheng)；若為腫瘤細(xi)(xi)胞(bao)，還應能夠(gou)證明細(xi)(xi)胞(bao)確系來源于腫瘤組(zu)織(zhi)而非(fei)其它(ta)，并仍保留有腫瘤組(zu)織(zhi)的特(te)(te)性(xing)(xing)，為此(ci)常需做(zuo)集落形成實驗(yan)、裸鼠致瘤實驗(yan)以及(ji)對正常組(zu)織(zhi)的侵襲實驗(yan)等。

一、對正常細胞系的鑒定

對正常細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)系的鑒定主要圍(wei)繞以(yi)下(xia)四個方面進(jin)行：（1）鑒定細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)的種系來(lai)源：常用方法(fa)主要有染(ran)色體(ti)分析、同工(gong)酶分析、DNA指紋(wen)圖譜(pu)(pu)等(deng)技(ji)術(shu)。（2）鑒定細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)的組(zu)(zu)織(zhi)來(lai)源：可通(tong)(tong)過形態學手(shou)段、檢測組(zu)(zu)織(zhi)特異性(xing)抗原等(deng)進(jin)行鑒定。（3）細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)是否(fou)發(fa)生轉(zhuan)化和惡變：主要通(tong)(tong)過核型分析、細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)生長行為觀察（是否(fou)喪失接觸抑制）、裸鼠成瘤實驗等(deng)進(jin)行鑒定。（4）細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)有無發(fa)生交叉污(wu)染(ran)，主要通(tong)(tong)過同工(gong)酶及DNA指紋(wen)圖譜(pu)(pu)技(ji)術(shu)進(jin)行鑒定。

二、對腫瘤細胞系的鑒定

對腫瘤(liu)細(xi)胞系的(de)鑒定主要(yao)圍(wei)繞其惡型性(xing)展開，染色體的(de)異常、接觸(chu)抑制和密度(du)依賴生長(chang)特性(xing)的(de)改變、集(ji)落形成能力、裸鼠成瘤(liu)、動物體內的(de)侵(qin)襲生長(chang)，以及某(mou)些基因、分子水(shui)平的(de)特征均(jun)是(shi)腫瘤(liu)細(xi)胞鑒定的(de)方向。

細胞STR鑒定的意義

由(you)于細(xi)胞(bao)培養體系(xi)(xi)在生物藥物的(de)(de)(de)(de)研究和(he)(he)技術發展中非(fei)常重(zhong)要，適當(dang)的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)系(xi)(xi)鑒(jian)定過程即成為每個研究人員的(de)(de)(de)(de)大興趣(qu)點。然(ran)而，交(jiao)叉污染(ran)的(de)(de)(de)(de)問題仍然(ran)存在。隨著(zhu)世(shi)界范圍內實驗(yan)室使(shi)用(yong)(yong)新細(xi)胞(bao)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)數量(liang)增多(duo)和(he)(he)頻(pin)率增加，在質量(liang)控制(zhi)(如(ru)(ru)：細(xi)胞(bao)系(xi)(xi)鑒(jian)定)的(de)(de)(de)(de)基本(ben)原則上產生了巨大的(de)(de)(de)(de)差別。從已經發表的(de)(de)(de)(de)、使(shi)用(yong)(yong)"錯誤"的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)系(xi)(xi)而導致可疑性結果的(de)(de)(de)(de)研究論(lun)文，到用(yong)(yong)于臨床(chuang)的(de)(de)(de)(de)干細(xi)胞(bao)系(xi)(xi)和(he)(he)其它細(xi)胞(bao)系(xi)(xi)，交(jiao)叉污染(ran)影響到了科學研究的(de)(de)(de)(de)每個領(ling)域-從實驗(yan)臺(tai)到臨床(chuang)。如(ru)(ru)果在細(xi)胞(bao)培養的(de)(de)(de)(de)處(chu)理和(he)(he)操(cao)作(zuo)中不進行重(zhong)大變革，那么交(jiao)叉污染(ran)將會(hui)成為一個更大、更嚴重(zhong)的(de)(de)(de)(de)問題。

細(xi)(xi)(xi)胞培(pei)養體系(xi)(xi)在生物(wu)研究(jiu)(jiu)和藥物(wu)研究(jiu)(jiu)發展(zhan)中非常重(zhong)要(yao)，隨(sui)著研究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)深入，細(xi)(xi)(xi)胞系(xi)(xi)的(de)(de)(de)種類(lei)也逐(zhu)漸(jian)增多，而細(xi)(xi)(xi)胞系(xi)(xi)的(de)(de)(de)交(jiao)叉污(wu)染(ran)(ran)仍然(ran)存在。交(jiao)叉污(wu)染(ran)(ran)給實(shi)驗研究(jiu)(jiu)帶(dai)來(lai)了(le)很嚴重(zhong)的(de)(de)(de)問題，如(ru)果(guo)使用(yong)了(le)錯誤的(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞系(xi)(xi)使研究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)結果(guo)遭到質疑，前期的(de)(de)(de)實(shi)驗可能(neng)都要(yao)重(zhong)新來(lai)做。因(yin)此對細(xi)(xi)(xi)胞系(xi)(xi)的(de)(de)(de)認證是(shi)有必要(yao)的(de)(de)(de)。