BioTechniques：如何提高iPS研究的重复性

　　生命科学中的重复性一直都是个敏感话题。至于诱导多能干细胞（iPS），因未来可能涉及到临床应用，其重复性更加引人关注。在这一期的《BioTechniques》上，Jeffrey Perkel就介绍了研究人员通过哪些方式来应对这一问题。

　　Perkel首先谈到了试剂困境。没有人会怀疑iPS过程本身，但问题在于细节。研究人员已开发出许多方法来导入转录因子，诱导终末分化的细胞回到类似胚胎干细胞的多潜能状态。当然，iPS细胞在遗传背景上不同，因为它们是从不同的个体创建的。不过，即使来自同一个体的iPS细胞，其转录和表观遗传图谱也不完全相同，这也许反映了培养条件或操作的细微差异。

　　对于重复性而言，遗传学只是硬币的一面。细胞对环境极其敏感，因此表现得很善变，改变血清或生长因子的批次都可能引起差异。然而，最主要的问题还是在于不可靠的试剂。美国NIH干细胞部门的科学主任Pamela Robey表示：“我认为这是人们有时候很难重现数据的一个主要原因。”他指出，干细胞试剂很昂贵，但保质期往往有限，且各批次之间的质量和效力相距甚远。有时，甚至是细胞培养板，也会造成截然不同的结果。

　　为了减少这种差异，许多公司和细胞库建立了全面详细的标准操作程序（SOP），以记录和验证每一个可能的细节。在一家开发干细胞疗法的Ocata Therapeutics公司，这样的文件长达数百页，详细记录了每一个过程，以及每一步所用试剂的来源和质量。

　　当然，重复性不仅仅是干细胞研究人员的担心，整个生命科学行业都在不断强调重复性，而有些期刊也采用更严谨的指引来描述试剂和方法，以便让结果的验证更加容易。之前的研究表明，文献中的许多数据都不能重复。尽管到目前为止，还没有大型研究说明干细胞数据的重复性，但业内人士预计这一领域的重复性会高得多。

　　在一项引人瞩目的成果发表之后，许多实验室都会重复这项研究，比如之前的STAP研究。许多不同的实验室尝试使用不同的细胞和方法，但是没有看到同样的结果。之后，研究人员又采用相同的细胞和生长条件，仍不能重复STAP的结果。事情才暴露出来。

　　那么，如何提高干细胞研究的重复性呢？Perkel认为一种方法就是更好地沟通。例如，加州大学圣巴巴拉分校的Dennis Clegg教授曾开发出将iPS和胚胎干细胞分化成视网膜色素上皮细胞的操作。当这项操作应用到临床试验中时，Clegg将操作发给希望城的研究人员。同时，他们密切沟通，连小的细节也不放过，甚至用手机拍下操作的视频。

　　另一个可能的解决方案，是提高多能干细胞试剂和方法的质量以及标准化。据威斯康辛大学干细胞与再生医学中心的负责人Timothy Kamp介绍，目前在小鼠MEF滋养层上培养多能干细胞的研究人员已经比较少了。许多人改用成分限定的基质，如层粘连蛋白和玻连蛋白，至少也是BD的Matrigel。胎牛血清也慢慢地被无异源成分的血清替代物所取代。

　　目前干细胞研究界正在讨论标准试剂的开发，如细胞系或核酸。美国国家标准与技术研究所也在研究干细胞的标准。不过，Perkel认为，研究人员在现阶段大多还是靠自己。