細(xì)胞系錯(cuò)誤鑒定（例如物種不符或細(xì)胞類型不符）是生物醫(yī)學(xué)研究中的普遍問題。多國(guó)（包括美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本等）主要細(xì)胞庫的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，高達(dá)18%至36%的細(xì)胞系存在錯(cuò)誤。國(guó)際細(xì)胞系認(rèn)證委員會(huì)（ICLAC） 2021年報(bào)告明確列出了576種被錯(cuò)誤鑒定的細(xì)胞系，涉及144種交叉污染源。
 

據(jù) PLOS ONE(2017) 研究估計(jì)，因使用錯(cuò)誤細(xì)胞系而需撤回或受到質(zhì)疑的科研論文已超過 32,000篇。無效研究及藥物開發(fā)失敗更造成超 500億美元的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重阻礙科研進(jìn)展。

圖 1. 使用細(xì)胞系作為腫瘤模型的數(shù)據(jù)生成場(chǎng)景（EMBO 雜志 (2022)41:e111307）

      中美冠科生物科技公司（CrownBio）自主研發(fā)的深度測(cè)序CLA技術(shù)，徹底革新細(xì)胞系鑒定標(biāo)準(zhǔn)，科佰生物作為冠科深度測(cè)序（CLA with Deep Sequencing）細(xì)胞鑒定技術(shù)全國(guó)獨(dú)家代理，為您提供從技術(shù)咨詢到檢測(cè)報(bào)告的一站式解決方案，下文將深度解析CLA技術(shù)如何為您的科研與藥物開發(fā)保駕護(hù)航。

傳統(tǒng)多重PCR STR檢測(cè)及其局限性

目前，細(xì)胞系鑒定的傳統(tǒng)方法是基于聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）的短串聯(lián)重復(fù)序列（STR）分型技術(shù)。該技術(shù)利用特異性引物擴(kuò)增多個(gè)（通常為9-24個(gè)）具有個(gè)體間長(zhǎng)度多態(tài)性的STR位點(diǎn)，生成獨(dú)特的DNA“指紋”圖譜，用于識(shí)別細(xì)胞系身份和追蹤樣本來源。      

然而，該方法存在顯著局限性：      

檢測(cè)位點(diǎn)有限：僅覆蓋9-24個(gè)STR位點(diǎn)（取決于試劑盒），區(qū)分能力不足。  

區(qū)分近緣樣本困難：對(duì)遺傳高度相似的樣本（如近交系小鼠細(xì)胞、同源腫瘤譜系）準(zhǔn)確性低。      

MSI干擾：MMR基因突變導(dǎo)致微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MSI），引發(fā)遺傳漂變、污染細(xì)胞過度生長(zhǎng)及STR誤判。 

靈敏度不足：理論靈敏度5-10%，實(shí)際應(yīng)用中有時(shí)無法檢出高達(dá)20%的污染。      

鼠細(xì)胞鑒定困難: 在小鼠細(xì)胞系中表現(xiàn)不佳（如研究顯示42個(gè)樣本僅21例結(jié)果一致，PLOS ONE, 2019）。 

案例：

1. B16-F0、B16-F1等衍生細(xì)胞系STR匹配度>90%，無法區(qū)分。

表1：使用 Master 算法對(duì)已知相關(guān)細(xì)胞系的匹配百分比

2.混合污染樣本無法通過STR峰圖解析（如小鼠-人交叉污染）。

      如果樣本由多種細(xì)胞系混合組成，則無法將干擾過濾器應(yīng)用于數(shù)據(jù)集，因?yàn)槎鄠€(gè)貢獻(xiàn)者可能在譜圖中產(chǎn)生不同的峰高，從而導(dǎo)致干擾過濾器失效。

基于靶向測(cè)序600+ SNP位點(diǎn)及染色體片段的深度測(cè)序（3000X覆蓋）與智能分析，深度測(cè)序（CLA with Deep Sequencing）技術(shù)可同步實(shí)現(xiàn)細(xì)胞系高精度鑒定、微量污染檢測(cè)（1%靈敏度）及多維度遺傳解析。      

核心優(yōu)勢(shì)：

靶向測(cè)序：使用含 600+ SNP 和染色體片段的面板，結(jié)合 3000X 高深度測(cè)序，精準(zhǔn)描繪遺傳特征。
 

智能分析：依托先進(jìn)生物信息學(xué)，不僅能檢出 SNP，更能分析其頻率，提供深度信息。
 

高通量能力：單次運(yùn)行可處理數(shù)百樣本，遠(yuǎn)超傳統(tǒng) STR 的低通量。
 

多功能一體：兼具傳統(tǒng) STR 不具備的功能：檢測(cè)病毒/支原體污染、鑒定人類性別等遺傳特征、追蹤遺傳漂變與系統(tǒng)發(fā)育、精確定量混合樣本污染。      

 基于此，NGS 已成功構(gòu)建大型 SNP 指紋庫（如涵蓋 >1200 種人癌細(xì)胞系和 30 種小鼠細(xì)胞系），點(diǎn)擊此處查詢SNP指紋庫信息。

下表比較了用于細(xì)胞系認(rèn)證的深度測(cè)序CLA和基于PCR的STR檢測(cè)：

總結(jié)：深度測(cè)序CLA技術(shù)憑借其深度覆蓋、高分辨率、高通量、高靈敏度和多功能性，在細(xì)胞系鑒定領(lǐng)域超越了傳統(tǒng)的基于PCR的STR檢測(cè)方法。

多維度生物樣本驗(yàn)證

1.污染檢測(cè)

  人-小鼠混合樣本定量（如96.3% 4T1 + 3.7% Detroit562）。

2. 微生物篩查

 支原體：m/h比值量化（如30:1表示每個(gè)宿主細(xì)胞對(duì)應(yīng)30個(gè)支原體）。

病毒：HBV、EBV等17種病毒檢測(cè)。

3.遺傳分析

 人類樣本性別、祖先背景（如CHB漢族 vs CEU歐洲人）。

樣本溯源：構(gòu)建PDX模型系統(tǒng)發(fā)育樹。

混合細(xì)胞：準(zhǔn)確估算三種細(xì)胞系的混合比例，靈敏度為 1%。