导读:
自从Nature发出通知:Nature旗下杂志将从2015年5月开始要求作者鉴定论文中所用细胞系后,最近看到不少人在咨询细胞STR鉴定,因此,整理了相关资料分享给有需要的朋友。
背景:
你是否遇到这样的困扰:新买的细胞,实验室传了几代的细胞,或者在超低温冰箱冻存几年不用的细胞交叉污染或错误辨识的细胞而导致研究结论错误、结果不可重复、临床细胞治疗灾难性后果,这浪费大量时间、精力和金钱。据报道有1/6的科学家在研究中使用“假冒”细胞?最近更有文章称:国内建立的人细胞系竟高达85%是错的。[1-6]。还记得2014~2015年闹得沸沸扬扬的“STAP细胞”血案么?日本美女科学家小保方晴子的“STAP细胞”,后来证实是污染了胚胎干细胞。
警惕!以下原因均可导致所用细胞系错误辨识或交叉污染:
因此NIH、ATCC、Nature和Science等近年对此多次发出呼吁,要求研究者对细胞进行鉴定[4,5,7,8],如2011年美国国家标准学会专门颁布了一份细胞STR鉴定国家标准[9];2014年12月、2015年2月Science杂志分别发表文章专题阐述细胞交叉污染和错误辨识严重性[10, 11];2015年4月Nature通知:Nature旗下杂志将从5月开始要求作者鉴定论文中所用细胞系[12];2015年6月有报道称一科学家由于用错细胞系,撤销Nature论文。STR(Short Tandem Repeat,短串联重复序列)基因分型已被ICLAC、ATCC等权威机构作为金标准应用于细胞鉴定[13,14],目前越来越多的杂志要求在投稿时提供细胞STR鉴定结果。
已开始要求细胞STR鉴定的期刊:
Ø Nature;
Ø BioTechniques;
Ø CancerResearch;
Ø CancerDiscovery;
Ø Clinical Cancer Research;
Ø MolecularCancer Research;
Ø CancerPrevention Research;
Ø InternationalJournal of Cancer;
Ø MolecularCancer Therapeutics;
Ø CellBiochemistry and Biophysics;
Ø CancerEpidemiology, Biomarkers & Prevention;
Ø In VitroCellular & Developmental Biology – Animal;
Ø ......
什么是细胞STR鉴定?
STR基因位点由长度为3~7个碱基对的短串连重复序列组成[15],这些重复序列广泛存在于人类基因组中,可作为高度多态性标记,被称为细胞的DNA指纹(如目前我们亲子鉴定即采用该技术),并可通过PCR(聚合酶链式反应)来检测。STR基因座位上的等位基因可通过扩增区域内重复序列的拷贝数的不同来区分,在毛细管电泳分离之后可通过荧光检测来识别。随后通过一定的计算方法[13, 16],即可根据所得的STR分型结果与专业的细胞STR数据库比对从而推算出样品所属的细胞系或可能的交叉污染的细胞系名称。这个STR数据库中包含的细胞系越全面,其可用性就越大。如ATCC已有相关的STR数据库,但其只有400多株细胞系的数据,据说国内有公司自己建立了更全面的细胞系STR数据库,号称含8000条数据,并且首次实现对目前研究越来越火的干细胞系进行鉴定。
何时需做细胞STR鉴定?
1、发表文章或申请课题经费前;
2、使用细胞进行临床治疗(试验)前;
3、准备冻存保种或已冻存多年的细胞;
4、一个涉及到细胞试验项目开始/结束时;
5、新得到的细胞或实验室培养5代以上的细胞;
6、细胞系表现不稳定或结果与预期差别较大;
7、异体细胞移植后嵌合情况检查。
在此集中答复一下大家常见的问题:
1、我可以自己在实验室做细胞STR鉴定吗?
答:可以,如果自己有测序仪,然后去Promega或者Life买一个试剂盒就可以摸索着自己去做了。不过一般不建议自己做,因为仪器和试剂价格不菲,如果自己要鉴定的细胞不多的话,犯不着自己去折腾。
2、请问做细胞STR鉴定有何用?
答:细胞STR鉴定主要应用于将人源细胞用于研究、生产的客户,包括但不限于以下领域:医学、遗传学、药物开发、疫苗研制、生物技术和制药行业、再生医学、干细胞、肿瘤、免疫细胞治疗、病毒检测和治疗及基础细胞生物学等,通过细胞STR鉴定,您可以:
<1>. 判断您培养的该细胞是否被其他细胞交叉污染及其可能被污染的细胞名称;
<2>. 明确知道自己正在使用的细胞是否“正确”——2015年有文献报道称:国内建立的人源细胞系竟有高达85%是错的。
3、我的研究结果发不了《Nature》,请问还有必要做细胞STR鉴定吗?
答:只要您使用细胞从事相关研究工作,建议您还是对您的细胞进行鉴定,原因如下:
<1>. 2015年有文献报道称:国内建立的人源细胞系竟有高达85.51%是错的。
<2>. 目前不止《Nature》需要细胞鉴定结果,很多杂志也陆续要求投稿者提供细胞鉴定数据;
<3>. 退一万步说,即使我们使用细胞的目的不是用来发表文章,如因为我们使用了“错误”的细胞或者被其他细胞污染的细胞,而导致得出不可靠的实验结论,那多年的辛苦岂不白费、可惜?如2014年炒得沸沸扬扬的日本美女科学家小保方晴子的STAP细胞闹剧,后来证实是污染了胚胎干细胞。
参考文献:
1. Reid, Y.A., Characterization and authentication of cancer cell lines: an overview.Methods Mol Biol, 2011. 731: p. 35-43.
2. Capes-Davis, A., etal., Check your cultures! A list ofcross-contaminated or misidentified cell lines. Int J Cancer, 2010. 127(1):p. 1-8.
3. Chatterjee, R., Cell biology. Cases of mistaken identity.Science, 2007. 315(5814): p. 928-31.
4. Lorsch, J.R., F.S.Collins, and J. Lippincott-Schwartz, CellBiology. Fixing problems with cell lines. Science, 2014.346(6216):p. 1452-3.
5. Neimark, J., Line of attack. Science, 2015. 347(6225):p. 938-40.
6. Zhao, M., et al., Assembly and initial characterization of apanel of 85 genomically validated cell lines from diverse head and neck tumorsites. Clin Cancer Res, 2011. 17(23): p. 7248-64.
7. Masters, J.R., Cell-line authentication: End the scandal offalse cell lines. Nature, 2012. 492(7428): p. 186.
8. McLaren, R.S., Y.Reid, and D.R. Storts, Human cell lineauthentication: the critical first step in any project using human cell lines.Methods Mol Biol, 2013. 963: p. 341-53.
9. ANSI/ATCC, Authentication of Human Cell Lines: Standardization of STR Profiling. 2011, ASN-0002-2011.
10. Lorsch, J.R., F.S. Collins, and J. Lippincott-Schwartz, Cell Biology. Fixing problems with cell lines.Science, 2014. 346(6216): p. 1452-3.
11. Neimark, J., Line of attack.Science, 2015. 347(6225): p. 938-40.
12. Announcement: Time to tackle cells’ mistaken identity.Nature, 2015. 520(7547): p. 264-264.
13. Masters, J.R., etal., Short tandem repeat profilingprovides an international reference standard for human cell lines.Proc Natl Acad Sci U S A, 2001. 98(14): p. 8012-7.
14. American Type CultureCollection Standards Development Organization Workgroup, A.S.N., Cell line misidentification: the beginningof the end. Nat Rev Cancer,2010. 10(6): p. 441-8.
15. Edwards, A., et al., DNA typing and genetic mapping with trimericand tetrameric tandem repeats. Am JHum Genet, 1991. 49(4): p.746-56.
16. Sorensen, T., A Method of Establishing Groups of EqualAmplitude in Plant Sociology Based on Similarity of Species Content and ItsApplication to Analyses of the Vegetation on Danish commons. Biol Skr, 1948. 5: p. 1-34.
原文链接 http://www.hybribio.cn/research-view.aspx?id=315
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