PSC 质量标准评估指导原则

人干细胞研究标准封面

2023 年 6 月，国际干细胞研究协会（ISSCR）颁发一项关于人干细胞研究的使用标准文件，文件中重点描述以下 4 个部分：

● 基本特征：描述细胞身份、确保培养完整性并提高材料安全性；

● 评估未分化状态和多能性，以适当评估细胞及其发育潜力；

● 基因组表征，以评估遗传完整性并监测可能干扰结果的解释或表现为潜在恶性特征的细胞变化的出现；

● 基于干细胞的模型系统，以提高干细胞来源模型系统（类器官、微生理系统、工程细胞等）在基础和临床前研究中的保真度和实用性。

下文我们针对这 4 个部分逐一简述，如您需要完整版文件和挂图，请到 STEMCELL 官方账户咨询或点击网页悬浮框/左上方的【在线沟通按钮】联系工作人员。

STEM CELL REPORTS与ISSCR共同开发的挂图

一、基本特征

这一部分主要列举了在人干细胞研究过程中对其获取/生成、保存以及早期表征的关键原则，这些原则对于促进研究中的可重复性以及实验中的安全性等至关重要。

1、 材料的获取

● 供体样品、原代组织或细胞系等材料应根据适当的转移协议在实验室之间转移；

2、细胞系生物库保存原理

● 在获得干细胞系后应在实验开始前建立主细胞库，一般选择培养过程中首批传代或非贴壁细胞；

图 1 细胞库建立示意图

3、细胞系认证

● 对于研究材料的认证以及证明其没有与其他来源的细胞发生交叉污染在研究过程中至关重要，短串联重复序列（STR）分析、单核苷酸多态性（SNP）分析、全基因组分析（WGS）以及其他DNA分析技术都可用于细胞系的鉴定；

4、细胞系标识符

● 细胞系属于物理实体，应在国际认可的第三方注册中心生成一个唯.一且长期有效的数字身份；

5、重编程转基因的清除

● 在小鼠模型中，用工程化病毒或载体转导至hiPSC细胞中的重编程因子的持续表达会影响细胞的增殖和分化潜力，故在实验开始前应验证重编程载体的清除；

6、细胞污染检测

● 支原体污染是细胞培养以及细胞库建立中的一个重要问题，其会损害细胞的结构和功能，进而影响细胞形态和其他生理参数，故在细胞培养时应进行支原体、无菌性和外源性药物筛选等微生物和病毒检测。

二、评估未分化状态和多能性

人多能干细胞的独特之处在于它们有能分化为各种细胞谱系的潜能。

1. 多能性评估

● 多能性是一种功能特性，意味着单个细胞能够分化成生物体的所有体细胞类型。一个细胞系只有在实验中被证明能够分化为代表发育中的生物体体细胞谱系的所有三个胚层细胞时，才被认定具有多能性；

2. 未分化状态

● 许多细胞很少或几乎没有分化能力，表达许多未分化细胞的标志物，这些标志物和基因表达谱可用于指示未分化状态；

3. 发育状态

● 通过特定的基因表达对干细胞发育状态进行评估，如利用流式细胞分析、高通量筛选、活细胞成像以及单细胞组学等方式在多个时间点上进行评估。

三、遗传特征

干细胞在培养过程中会发生遗传变化，可能会影响干细胞的表型和细胞行为等方面。

1. 遗传状态的评估

● 检测培养物是否存在获得性遗传变化，这些变化可能对干细胞及其分化的后代产生不可逆的影响，如生长速度、致瘤性、分化潜力和功能的改变；

2. 评估时间点

● 一般来说，遗传监测的时间点有以下几种：开始实验前、实验期间、培养瓶颈期以及其他培养异常情况发生时。

四、基于干细胞的模型系统

通常利用干细胞衍生物、类器官以及器官芯片技术来模拟正常和异常的组织生理。

1. 起始材料的选择

● 包括不限于细胞或组织的来源、供体的性别、年龄、种族、遗传背景以及健康状况等因素；

2. 模型系统的质控

● 建立方法和预期模型的质量控制指标，并记录与验证，以及确保实验室内部和外部的实验结果可重复性；

3. 干细胞衍生模型的验证

● 证明细胞模型在功能和表型上代表生理细胞/组织，细胞功能主要包括维持稳定的胞内环境、接收和传递信息和进行能量转换，如代谢、增值、呼吸、扩散、渗透、主动转运、离子通量、运动性和电生理等；

4. 其他考虑因素

● 对于疾病建模应选择适当的非患病样本来建立对照基线；再将疾病模型与健康对照进行比较时，应明确定义健康对照样本的含义等。