进行细胞鉴定（Cell Authentication）的根本原由 --细胞错误识别被污染的危害及现状

2009年Nature号召建立细胞STR数据库、2010年IJC（Int J Cancer）期刊开始要求作者提供细胞鉴定报告、2011年ATCC的标准发展组织 (Standards Development Organization, SDO) 颁布了ASN-0002标准《Authentication of Human Cell Lines: Standardization of STR Profiling》、2012年国际细胞系认证委员会 (International Cell Line Authentication Committee, ICLAC) 正式建立……

细胞错误识别/被污染的危害

尽管学术界一直在努力，但研究人员仍在有意或无意中发表着使用错误识别/被污染细胞而写成的论文。

       自Stanley Gartler 1967年发现HEp-2、KB等细胞被HELA污染到现在，50多年中SCI期刊仍然会收到众多以HEp-2作为喉癌细胞模型的论文手稿。2019年，Philippe Gorphe的文献报道，从1954年到2018年1月，多达1036篇HEp-2相关的论文被发表在SCI期刊；他还指出在过去三十年间，HEp-2被当作喉癌细胞而写成的论文，其数量一直在增加。2017年，Horbach和Halffman指出，有大约32755篇使用错误识别/被污染细胞的论文被发表；另外，他们评估约有50万篇其他论文引用了这32755篇“primary contaminated literatures”。以上这32755篇论文，是Horbach和Halffman通过在论文题目、概述摘要及关键词搜索细胞名称而确定的。这种方法存在很大局限性和不准确性。因此，32755篇论文可能仅仅是错误识别/被污染细胞相关论文的冰山一角。

为量化错误识别/被污染细胞所造成的损失和影响，Korch和Capes-Davis试图评估使用细胞HEp-2和Intestine 407（均被hela污染）发表论文后的经济方面的损失；他们得出结果：发表9894篇HEp-2和Intestine 407相关论文的花费高达9.9亿美金。如果按照ICLAC的Register of Misidentified Cell Lines最新登记的535株细胞来估算，使用错误识别/被污染细胞造成的资金消耗可能高达几十亿美金。单是经济损失已经相当严重，可以预见，包括资金在内的各方面的全部损失得有多么惊人！

更为重要的是，使用错误识别/被污染细胞会导致实验结果不正确、影响研究结论的有效性，这会影响生物药的研发、疾病治疗机制的研究。在医学研究中使用错误识别/被污染细胞，还可能会对实验中的人类受试者产生潜在伤害。

细胞错误识别/被污染的现状

以上只是集中关注已知的错误识别/被污染细胞带来的影响。然而，细胞之间的交叉污染始终存在，它会发生在任何细胞培养实验室，并通常不易被发现。德国微生物和细胞培养物保藏中心 ( German Collection of Microorganisms and CellCulture, DSMZ) 对从1990年到2014年、来自23个国家290个实验室的848株白血病-淋巴瘤细胞进行了一项回顾性分型，结果显示：使用原始来源的细胞（如原代细胞或从权威细胞库获取的细胞），交叉污染的几率会从15%降到6%；而二次来源的细胞（如实验室间交换的细胞）发生交叉污染的几率高达14%-18%。这也就表明，实验室间交换的细胞大约有1/6是交叉污染的细胞株。

2015年，中国典型培养物保藏中心(China Center for Type Culture Collection, CCTCC)通过对国内113个单位来源的380株细胞进行STR分型，研究发现有25%的细胞是错误识别/被污染的，这为国内的科研圈敲响了警钟。另外，他们发现85.5%（59/69）的国内建系的细胞株都是错误识别的/被污染的，这其中包括30株不同的细胞株或完全被hela污染或是hela与其他未知细胞的混合细胞（如SMMC7721、BEL-7402、BEL-7404、QGY-7703、L-02(HL7702)、SGC-7901、BGC-823、CNE1、CNE2等，可参看苏州鉴达(Genetic Testing Biotechnology, GTB)细胞鉴定预警系列文章）。

2017年的另外两篇文章，则进一步证实了国内细胞错误识别/被污染的严重情况。CCTCC最近的研究指出，2019年中国国内细胞株的错误识别/被污染率为24.1%，相较之前的糟糕状况已经开始改善。但是，这种改善仅是集中在从公司实验室收集的细胞株样本，而从医院收集到的细胞株发生错误识别/被污染的仍有45%。

参考文献：

1. www.jsdna.org/cell

2. http://www.jsdna.org/mobile/information/xuz

3. Gartler. S.Apparent HeLa Cell Contamination of Human Heteroploid Cell Lines. Nature.1968 Feb 24;217(5130):750-1.

4. Nicole Y Souren et al., Cell line authentication: a necessity for reproducible biomedical research EMBO J. 2022 Jul 18;41(14):e111307.

5. Gu M et al., A silver lining in cell line authentication: Short tandem repeat analysis of 1373 cases in China from 2010 to 2019. Int J Cancer 150: 502 – 508.

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