

苏州大学联合苏州鉴达生物科技有限公司,于2026年6月9日在Communications Biology期刊发表一篇研究论文。该研究基于2016年至2025年间来自国内6,947家单位的11087株细胞系的STR鉴定数据(均由苏州鉴达生物科技有限公司提供,该机构为目前国内最权威、最专业的细胞系STR鉴定服务商之一),系统性地分析了国内细胞系交叉污染的主要来源,并首次在大规模永生化细胞系样本中计算了核心STR位点的特异性突变率。基于这些突变率,作者及其团队开发了一种位点稳定性加权评分系统,该算法优于经典的Tanabe方法,在降低假阳性和假阴性的同时提高了整体严格性。
研究背景
自1951年HeLa细胞系建立以来,永生化细胞系已成为生物医学研究不可或缺的体外模型。然而,交叉污染和错误鉴定持续威胁着实验的可重复性和科学有效性。据估计,目前使用的细胞系中约20%至30%可能存在污染问题,由此产生的“被污染文献”超过30000篇,被引超过50万次。在中国科研生态中,早期调查发现数百种常用肿瘤细胞系中近半数存在交叉污染。尽管过去十年的纵向评估显示鉴定实践有所改善,但诸如L-02和SMMC-7721等已被证实为HeLa衍生物的细胞系仍被长期误用为“正常肝细胞”或“肝细胞癌”模型,可能产生误导性的安全性数据,污染生物大数据。
摘要部分
该研究对中国2016至2025年间的细胞系STR鉴定数据进行了迄今最大规模的十年回顾性分析。研究发现,鉴定通量和准确率均呈稳步上升趋势,整体准确率从早期约70%提升至2020年后的约85%。HeLa仍是最主要的污染源(575例),其次为T24(70例)、K-562(51例)、HEK293T(50例)和A-549(31例)。值得注意的是,核心STR位点的突变率比种系突变基准高出两到三个数量级,且不同位点间存在显著差异——CSF1PO突变率最高,TH01最为稳定。基于此,研究团队开发了基于位点特异性突变频率的加权算法(SW-Tanabe),在28份代表性样本中成功识别出了5例假阳性以及1例假阴性,展现出优于经典Tanabe算法的性能。
研究内容
鉴定通量、准确率以及地理覆盖范围
研究分析了来自国内6947家单位的11087株细胞系样本。鉴定通量逐年稳步增长,仅受疫情短暂影响;整体准确率从2016年的约70%提升至2020年后的约85%。非盲测的细胞系准确率略高于盲测细胞系,但后者在2025年也超过了90%。地理覆盖分析显示,全国有31个省级行政区都有细胞系STR鉴定的检测委托请求,其中上海地区的细胞送检量最高(n=3504)。

组织特异性分布及其鉴定准确率
血液、肺来源的细胞系数量最多,分别超过1100株以及接近1000株。肝脏/胆囊和胃/食管来源的细胞系的鉴定准确率最低,分别约为65%和75%,主要归因于HeLa衍生物(如L-02、SMMC-7721)的广泛污染。相比之下,盲肠/结肠/直肠来源的细胞系准确率最高,接近90%。
主要的错误鉴定细胞系分析情况
系统分析确认HeLa是最主要的交叉污染源,共575例,涉及商业细胞系468例、盲测细胞系90例和原代细胞系17例。其他重要污染源包括T24(70例)、K-562(51例)、HEK293T(50例)和A-549(31例)。HeLa污染在肝脏、胃来源的细胞系中尤为突出(如L-02、SMMC-7721);另外,HUVEC经常性的鉴定为T24。

核心STR位点突变模式与突变率
对八个核心STR位点的分析揭示了显著的稳定性差异。CSF1PO突变频率最高(n=492,突变率0.044900),TH01最稳定(突变率0.007118)。常见突变模式包括杂合性缺失(Loss of Heterozygosity),如CSF1PO和D16S539位点从11/12到12的突变。观察到的突变率比AABB报告的基线率高出两到三个数量级。

位点稳定性加权算法的开发与验证
基于位点特异性突变频率,研究团队开发了SW-Tanabe算法,对稳定位点(如TH01)赋予更高权重。在28份代表性样本中,加权算法使79.3%的样本匹配分数提高,5份具有TH01突变的样本在加权算法下匹配分数降低(降至80%阈值以下),而1份无TH01突变的样本匹配分数升高(超过80%阈值)。大多数样本的匹配分数略有下降,表明新算法在提高严格性的同时更好地适应了培养诱导的遗传漂变。

结论与讨论
该研究作为迄今最大规模的国内细胞系STR鉴定十年回顾性分析,揭示了一个令人鼓舞的趋势:鉴定通量和准确率均稳步提升,反映了国内科研圈对科研诚信日益成熟的承诺。然而,HeLa等“超级污染物”的持续威胁——尤其在肝脏和胃的细胞系中——仍是亟待解决的挑战。该研究的核心创新在于:基于大规模样本观察到的核心STR位点突变率差异,提出了SW-Tanabe加权算法,优先考虑稳定位点,更好地适应培养诱导的遗传漂变,为STR鉴定指南的改进提供了实用框架。此外,非人源细胞系(主要为小鼠细胞系)送检量的显著增加,凸显了建立更全面的非人源细胞参考数据库的紧迫性。
总体而言,该研究为保障实验可重复性以及制定下一代细胞系STR鉴定策略提供了重要的战略路线图。
苏州鉴达(Genetic Testing Biotechnology, GTB)除提供细胞系STR鉴定服务外,还提供亲子鉴定业务。本公司的亲子鉴定业务包括常规的亲生血缘关系鉴定(三联体或二联体的亲权鉴定)、Y染色体鉴定、X染色体鉴定以及全同胞关系鉴定。苏州鉴达目前采用国际先进的STR检测技术,使用国际公认准确的ABI 3130 DNA遗传分析仪,亲子关系准确性高达99.99997%。
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