Nat Commun：三种干细胞制造技术被证安全

2016年2月22日/生物谷BIOON/--在一项新的研究中，来自美国斯克里普斯研究所（The Scripps Research Institute, TSRI）和克雷格文特尔研究所（J. Craig Venter Institute, JCVI）等多家机构的研究人员证实制造临床使用的多能干细胞的方法不可能将致癌基因突变传递给患者。相关研究结果于2016年2月19日发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Whole-genome mutational burden analysis of three pluripotency induction methods”。这项研究是评估快速发展中的干细胞疗法对病人安全性的重要一步。

这项新的研究着重关注在病人体内使用诱导性多能干细胞（iPSCs）的安全性。因为iPSCs能够分化成体内任何一种类型的细胞，它们有潜力修复因擦伤或诸如帕金森病和多发性硬化症之类的疾病带来的损伤。

与JCVI 人类生物学部门主任Nicholas J. Schork 教授一起领导这项新研究的TSRI发育神经生物学教授Jeanne Loring说，“我们想知道对细胞进行重编程是否让它们容易发生突变。答案是‘不’。”

Schork补充道，“病人的安全是第一位的，而且我们的研究是解决针对基于iPSCs的细胞替换战略安全担忧的首批研究之一，将有望激发人们的进一步兴趣。”

为了制造出iPSCs，科学家们必须对诸如皮肤细胞之类的成体细胞进行重编程让它们表达一套不同的基因，这可通过使用作为运输载体的病毒或信使RNA（mRNA）分子来实现。

研究人员研究了三种流行的iPSCs制造方法：整合性逆转录病毒载体，非整合性仙台病毒和人工合成mRNA，评估了每种方法触发致癌基因突变的潜力。虽然研究人员在iPSCs中注意到一些小的变动，但是这些方法中没有一种导致显著性的突变。他们对这些实验再重复了两次，结果再次没有发现显著风险。

Loring说，“我们正在使用的这些制造iPSCs的方法是安全的。”

不过这些研究人员确实发出提醒：尽管iPSCs在重编程过程中未获得致癌基因突变，但是潜在有害的突变能够在iPSCs随后的实验室增殖中积累。Loring说，科学家们在将他们的细胞用于临床治疗之前必须分析是否存在这些有害突变。

Loring说，“我们需要继续开发这些用于临床的细胞。我们推荐的质量控制就是在植入人体之前，使用基因组方法彻底了解这些细胞的特征。”（生物谷 Bioon.com）

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doi:10.1038/ncomms10536

Whole-genome mutational burden analysis of three pluripotency induction methods

Kunal Bhutani,Kristopher L. Nazor,Roy Williams,Ha Tran,Heng Dai,?eljko D?akula, Edward H. Cho,Andy W. C. Pang,Mahendra Rao, Han Cao,Nicholas J. Schork & Jeanne F. Loring

There is concern that the stresses of inducing pluripotency may lead to deleterious DNA mutations in induced pluripotent stem cell (iPSC) lines, which would compromise their use for cell therapies. Here we report comparative genomic analysis of nine isogenic iPSC lines generated using three reprogramming methods: integrating retroviral vectors, non-integrating Sendai virus and synthetic mRNAs. We used whole-genome sequencing and de novo genome mapping to identify single-nucleotide variants, insertions and deletions, and structural variants. Our results show a moderate number of variants in the iPSCs that were not evident in the parental fibroblasts, which may result from reprogramming. There were only small differences in the total numbers and types of variants among different reprogramming methods. Most importantly, a thorough genomic analysis showed that the variants were generally benign. We conclude that the process of reprogramming is unlikely to introduce variants that would make the cells inappropriate for therapy.