科研界的“狸猫换太子”:当膀胱癌细胞冒充了内皮细胞 | 上海富衡

——科学实验的基石竟如此脆弱?无数研究可能建立在错误的细胞之上

在生物医学实验室里，每天都有无数细胞在培养瓶中静静生长。它们被认为是特定组织的代表，是疾病研究的模型，是药物测试的工具。 但令人震惊的是，其中相当一部分细胞一直在”伪装”——它们并非科研人员所认为的那种细胞。

1990年，日本学者Takahashi等人报道了一种名为ECV304 的“自发转化”的人脐静脉内皮细胞系。由于当时稳定的内皮细胞系极为稀缺， ECV304 很快风扉全球实验室，成为心血管研究领域的明星细胞。

矛盾迹象很快出现。研究人员发现ECV304 除了具备内皮细胞的一些特性外，还表达上皮细胞的特异性标志，如钙黏蛋白E、桥粒蛋白等， 电镜下甚至能观察到桥粒结构1。这些特征与真正的内皮细胞存在明显差异。

真相在1999年浮出水面。德国微生物和细胞培养保藏中心(DSMZ)通过STR-PCR 技术(短串联重复序列聚合酶链反应)发现， ECV304的DNA 图谱与人膀胱癌细胞系T24完全相同。随后的国际共识证实，ECV304并非什么内皮细胞，而是膀胱癌细胞T24 冒充的“假货”。

STR-PCR 技术已成为鉴定细胞系的“准”,它通过分析细胞DNA 中短串联重复序列的长度多态性，就像给细胞做“亲子鉴定“一样，能够准 确判断细胞的身份。

为什么细胞会“被调包”?

细胞系的交叉污染是一个长期困扰科学界的问题。HeLa 细胞(宫颈癌细胞)作为世界上个永生细胞株，因其强大的增殖能力，几十年 来一直在污染其他细胞培养物。

导致细胞身份错误的原因多种多样：

• 实验操作不当：同时操作多种细胞时，移液器、培养瓶或培养基的交叉使用可能导致污染。

• 标记错误：工作超负荷或缺乏注意力时，对细胞培养容器进行错误标记。

• 污染细胞的过度生长：一旦有少量快速生长的污染细胞(如HeLa) 混入，它们可能迅速压倒原培养物。

据统计，约18%-36%的人肿瘤细胞系为假细胞系或身份不正确5,全球有超过451个细胞系已被其他细胞完全“顶替”。

触目惊心的影响：3万余篇论文的教训

细胞身份错误不仅是一个理论问题，更对科学研究产生了实质性的严重影响。

荷兰Radboud 大学的研究人员发现，因细胞系错误识别，可能有多达3万3千余篇已发表科研论文受到波及。2016年，这些论文被引 用次数超过4万次，意味着错误结果仍在被广泛传播。

更令人担忧的是，尽管ECV304的真实身份在1999年已被揭穿，但来自中国大陆的许多研究仍继续错误地将其作为内皮细胞模型使用。数据 显示，使用T24/ECV304作为内皮细胞研究工具的论文中，42%(45篇/102篇)来自中国。

面对如此严峻的形势，科研界已开始采取应对措施：

1. 从权威机构获取细胞：尽可能从美国典型培养物保藏中心(ATCC)、欧洲细胞培养物保藏中心(ECACC)等知名机构获取细胞，这些机构会对细胞身份进行严格鉴定。

2. 定期进行细胞鉴定：STR分型是当前鉴定细胞身份的“准”,快速、经济且结果可靠58。实验室应对保存的细胞系，尤其是持续使 用的细胞，定期进行STR鉴定。

3. 期刊要求：许多高水平期刊(如Nature、Science)现已要求投稿作者提供细胞系的鉴定证明。

4. 提高科研人员意识：科研人员应了解细胞交叉污染的严重性，并在实验操作中严格遵守规范，防止交叉污染的发生。

细胞身份错误问题警示我们，科学研究的可重复性危机部分源于此类基础性错误。随着科技期刊和资助机构对此问题的日益重视，情况正 在逐步改善。

对 于ECV304这类已被证实身份错误的细胞系，研究人员应停止将其作为原本认为的细胞类型(如内皮细胞)使用。当然，这并不意味看这 些细胞毫无价值——ECV304 作为膀胱癌细胞系T24的一种，仍可用于膀胱癌相关研究。

科学建立在真实与诚信的基础上。只有确保实验材料的准确性，我们的研究才能建立在坚实的地基上。在细胞培养瓶这个微观世界里，每 一个细胞的“身份”都值得我们尊重和认真对待。

毕竟，只有使用正确的工具，才能得出可靠的结果；只有建立在真实的基础上，科学才能稳步向前。

                                                                                                          人脐静脉血管内皮细胞；HUVEC（货号：FH1122)