Promega 内部期刊 Cell Notes Issue 22 2008年
PDF英文原文下载：DOING GOOD SCIENCE: AUTHENTICATING CELL LINE IDENTITY
插图注解：直到他们发现所使用的HeLa细胞系表达了Y染色体标记物之前，一切都进展得非常顺利。
前言
能够重复出科研领域中已经发表的结果，对于确认、证实科学发现是十分重要的。如果数据无法重复，那么是否有人会追随这个工作就十分值得怀疑了。很多生物医药的研究都采用培养细胞来进行，这些细胞可能是从细胞库（如美国ATCC，American Type Culture Collection）得来，也可能是受赠于其它研究人员。据估计，15-20%的时间里，实验中所使用的细胞已经不是原来的细胞系，或者与其它细胞系发生了交叉污染(1-3)。ATCC，以及其它细胞库（Coriell Institute for Medical Research, European Collection of Cell Cultures (ECACC), Deutsche Sammlung von Mikrorganismen and Zellkulturen (DSMZ), Japanese Collection of Research Resources）都收到过提交的"错误"的细胞系，尽管提交者把细胞系提交到上述机构之前，还经过了检验。然而，最终证实这些细胞系还是鉴别错了(4,5)。此外，干细胞也可能被污染，作为干细胞赖以增殖的哺育细胞层，小鼠细胞很容易污染到干细胞中。显然，细胞系遭到污染、特征鉴别错误，将会极大地威胁着基于这些细胞而发表的论文的质量和研究发现的正确性。为此，很多细胞库现在都要对提交来的细胞系进行鉴定，并对细胞系之间的交叉污染进行监测。
关于此问题的历史观点
HeLa细胞系建立于1952年，是第一个人源的癌细胞系。在随后的15年里，陆续建立了多种不同组织的人源细胞系(6)。1968年，研究人员发现许多培养细胞的特征都与原始细胞株的特征不符。这是第一个证据，证明某种细胞培养方法可能会导致细胞出现不可预测的变化，或细胞特征被错误地辨识。无菌技术的进一步发展降低了交叉污染的可能性，几乎没有检测方法能够证明哪种细胞已经遭受了上述影响。然而，从那时起，操作快速而又成本低廉的标准化方法应运而生。虽然这些改进方法应该消除许多细胞间的交叉污染，但是，交叉污染仍然是一个突出问题。ATCC和其它细胞库现在正对他们所提供的所有细胞系进行交叉污染监控和遗传特征鉴定，但是对于绝大多数研究人员，在他们的研究中并不执行这些看似过分谨慎的鉴定程序。加利福尼亚大学伯克利分校的Gertrude Buehring 和其同事在2004年对接近500位生物学家进行了一项调查，发现事实上仅有不到一半的研究人员按部就班地对他们使用的细胞系使用任何一项常规技术进行验证，如短串联重复序列（STR）分析的DNA指纹图谱（6）。如果所有的细胞系都不经检验和证明，则细胞系被错误地辨识将是一个非常严重的问题。
进行细胞系鉴定可节约时间和金钱
除了会导致数据前后不一致或令人质疑外，交叉污染还会浪费时间和金钱。 Mordechai Liscovitch是一位以色列研究人员，他说他和其实验室的研究人员在两株乳腺癌细胞系（MCF-7和MCF-7/AdrR，现在被重命名为MCI/ADR-RES）上花了3年时间，他们开始认为这两株细胞系是具有相关性的，但后来才发现这两种细胞系实际上并不相关。尽管早在1998年，有些科学家就怀疑人们错误地判断了这两个细胞系的"身份"，但是直到最近才证实了这一论断(4,7)。开始，人们都认为MCI/ADR-RES来源于乳腺癌细胞系MCF-7，而事实并不是这样-它来源于卵巢癌细胞系OVCAR-8（7）。这三个细胞系都属于NCI-60类，后者是药物筛选所常规使用的细胞系(4)。
Liscovitch 实验室就曾放弃了论文的发表，就是因为使用了被错误辨识的细胞系而导致了错误的结论。然而，还有未知数量的研究工作已经发表，而这些结论是基于被错误辨识的细胞系而得出的。南加利福尼亚大学和洛杉矶儿童医院儿科临床研究所的Charles Patrick Reynolds建立了儿童癌细胞系，并使用已有的多个细胞系进行了抗癌药物研究。 据他估计，已发表的细胞生物学文献中，高达35-40%的论文都需要撤回，因为这些文献中都含有无效数据。这一估计引起了美国天主教大学Roland Nardone的注意，他号召广大研究机构进行细胞系的鉴定工作 - 美国国立卫生研究院（NIH）和美国癌症协会这样的主要机构应该将细胞系鉴定作为给予基金资助的条件，同时在主要杂志中发表的基于细胞培养的相关研究也需要进行细胞系的鉴定。他还要求对技术人员和科学家进行关于预防和检查细胞系交叉污染的教育，包括对这些提议方针的相关专业团体认可机构、主办会议和研讨会的教育，以便于推进这一标准被广泛接受。Nardone博士认为这些改变对科学研究至关重要，这一信念甚至使他参与创建了"全球细胞系鉴定认知月"[2008年5月] - 由一些专业科学家发起的活动，针对细胞系被广泛地错误辨识和交叉污染所造成的混乱和浪费。
