隨著使用再生干細(xì)胞療法的前景日益臨近，最近一個生物醫(yī)學(xué)科學(xué)家財團報道稱，在他們分析的來自10個研究機構(gòu)的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞中，有大約30%的干細(xì)胞在遺傳上是不穩(wěn)定的，不能安全地用于臨床。

6月9日在《Stem Cell Reports》雜志發(fā)表的一項研究中，在美國國家心臟、肺和血液研究結(jié)構(gòu)的資助支持下，一個多機構(gòu)的研究小組，對一大組誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）進行了綜合性的描述。這些專門的iPSCs是從成人皮膚或嬰兒臍帶血細(xì)胞重編程而來的，并可能成為體內(nèi)任何的細(xì)胞類型，這種情況被稱為多能性，可模擬人類胚胎干細(xì)胞（hESCs）的功能。

作為祖細(xì)胞生物學(xué)財團的一部分，科學(xué)家們正在努力證實，這一日益興起的醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域是建立在安全和合理的科學(xué)之上。盡管生產(chǎn)安全有效的iPSCs的技術(shù)是存在的，但是研究人員報道稱，他們遇到了一個意外數(shù)量的不穩(wěn)定的細(xì)胞生產(chǎn)過程。這包括一些被細(xì)菌污染或攜帶癌癥相關(guān)基因和突變的細(xì)胞系。

本文資深作者、辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)中心實驗室的Carolyn Lutzko博士指出：“令我們很驚訝的是，在這項研究中發(fā)現(xiàn)了大量不穩(wěn)定的細(xì)胞系，這突出了為干細(xì)胞療法設(shè)立環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)的重要性。我們研究的細(xì)胞系，有很多是符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的，但是意外數(shù)目的、不符合這些標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)胞系，不能用于臨床療法。”

研究人員還宣布建立一個在線門戶網(wǎng)站和數(shù)據(jù)庫：https://www.synapse.org/。它使科學(xué)家開放獲取來自研究的數(shù)據(jù)，來支持自己對iPSC為基礎(chǔ)的干細(xì)胞療法的研究。這可讓研究人員對目前在其實驗室產(chǎn)生的iPSCs的質(zhì)量和穩(wěn)定性進行比較。

不同的工具，不同的結(jié)果

研究人員比較了不同機構(gòu)提交的58個不同的細(xì)胞系。研究人員用各種方法生成的細(xì)胞具有各種基因和起源，如成人皮膚或嬰兒臍帶血細(xì)胞。研究人員對iPSCs進行了遺傳穩(wěn)定性、多能性和其他科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的評估。

遺傳穩(wěn)定性對于iPSCs安全是至關(guān)重要的，可避免實驗療法觸發(fā)的癌癥或其他醫(yī)學(xué)問題。在被指示成為特定的細(xì)胞類型之前，iPSC細(xì)胞系不斷更新并以一種空白的形式擴增，而不會引入遺傳錯誤，這也是至關(guān)重要的。研究人員還比較了iPSCs與人類胚胎干細(xì)胞的分子和功能特征，它們很少被用作基準(zhǔn)測試質(zhì)量的金標(biāo)準(zhǔn)。

56個iPSC細(xì)胞系如何很好地符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，依賴于重編程細(xì)胞（皮膚vs血液，男性vs女性）的起源和特定的編程方法。這些不同的方法包括各種重組基因、載體（將遺傳物質(zhì)傳遞給細(xì)胞的工程病毒）或質(zhì)粒（可以傳遞重組基因的小DNA分子）的使用。

畸胎瘤測試

多能性意味著，iPSCs可以生成構(gòu)成身體的三個基本生殖細(xì)胞系——內(nèi)胚層(腸道區(qū))、外胚層(表皮，神經(jīng)組織等等)和中胚層(肌肉、血液細(xì)胞等)。多能性可以被測試來確定iPSC細(xì)胞系是否能夠形成所謂的畸胎瘤——由不同的細(xì)胞類型(牙齒、骨、腦等等)組成的良性腫瘤。

Lutzko說，據(jù)認(rèn)為，質(zhì)量低劣的iPSC細(xì)胞系不是多能性的，由于費用問題，直到當(dāng)前研究為止，這個理論都沒有得到仔細(xì)測試。這促使Lutzko和她的同事，想檢查和探究所有iPSC的細(xì)胞系——高的和低的質(zhì)量，是否可能產(chǎn)生畸胎瘤。

為此，研究者們向?qū)嶒炇倚∈竽Ｐ椭凶⑷氩煌?span lang="EN-US">iPSC細(xì)胞系，以探究是否形成了腫瘤，其次，探究腫瘤是否包含三種不同的生殖細(xì)胞類型。測試表明，遺傳上穩(wěn)定的和不穩(wěn)定的iPSC細(xì)胞系，都可形成具有所有三個生殖細(xì)胞層的畸胎瘤。

根據(jù)這項研究的作者介紹，雖然遺傳上不穩(wěn)定的iPSC細(xì)胞系展示出了多能性，但是涉及的臨床背景也可能導(dǎo)致癌癥，從而再次強調(diào)了對安全重編程方法的需要。

2014年1月，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)田見暉教授課題組與北京生命科學(xué)研究所高紹榮研究員實驗室，共同發(fā)現(xiàn)了一個被稱作Zrsr1的基因，該基因甲基化水平的高低將影響誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）的質(zhì)量，并能用于鑒別iPS細(xì)胞的優(yōu)劣。這一研究對iPS細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)及藥物開發(fā)利用方面將有重要價值。相關(guān)閱讀：我科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個基因影響誘導(dǎo)多能干細(xì)胞質(zhì)量。