你養(yǎng)的細(xì)胞株還是你原來(lái)的細(xì)胞株嗎？你敢確定嗎？讓我們來(lái)看看這些“無(wú)賴細(xì)胞”是如何對(duì)我們的細(xì)胞進(jìn)行偷梁換柱。

研究課題?

海拉細(xì)胞的回溯:?細(xì)胞系的錯(cuò)誤鑒定如何誤導(dǎo)了科學(xué)文獻(xiàn)

本周推薦?

今天推薦的是由荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)社會(huì)科學(xué)研究所，在2017年04月21日發(fā)表的一篇文章，通訊作者是Willem Halffman教授，研究主要闡述了細(xì)胞系的錯(cuò)誤鑒定如何污染了科學(xué)研究。

研究背景

細(xì)胞系的錯(cuò)誤識(shí)別問(wèn)題是生物醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)長(zhǎng)期存在且棘手的問(wèn)題，它引發(fā)了人們對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性的擔(dān)憂。錯(cuò)誤的細(xì)胞識(shí)別可能會(huì)對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生輕微或嚴(yán)重的影響，有時(shí)甚至?xí)菇Y(jié)果變得毫無(wú)意義。

細(xì)胞系錯(cuò)誤識(shí)別的問(wèn)題已經(jīng)知道了幾十年，始于20世紀(jì)60年代圍繞HeLa細(xì)胞的爭(zhēng)議。盡管幾次警報(bào)和糾正錯(cuò)誤識(shí)別問(wèn)題的呼吁和倡議繼續(xù)困擾著生物醫(yī)學(xué)研究，但新公布的大規(guī)模交叉污染和廣泛使用最近出現(xiàn)的錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系。雖然沒(méi)有確切的數(shù)字，但細(xì)胞系識(shí)別錯(cuò)誤的程度估計(jì)在所有細(xì)胞系中約占五分之一到三分之一。此外，盡管目前只有488個(gè)或0.6%的已知細(xì)胞系被錯(cuò)誤認(rèn)定，但大多數(shù)細(xì)胞系很少被使用。被錯(cuò)誤識(shí)別的細(xì)胞系在被發(fā)現(xiàn)后往往還會(huì)長(zhǎng)時(shí)間以其虛假身份被使用，而其他研究人員也可能在其結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究。考慮到對(duì)這些細(xì)胞系進(jìn)行的研究的生物醫(yī)學(xué)性質(zhì)，錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)的后果可能是嚴(yán)重和昂貴的，可能會(huì)影響撥款、專利申請(qǐng)甚至藥物試驗(yàn)等方面。國(guó)際細(xì)胞系鑒定委員會(huì)(ICLAC)進(jìn)行的幾個(gè)案例研究強(qiáng)調(diào)了使用錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系的一些潛在后果。特別是在過(guò)去的十年里，這個(gè)問(wèn)題的嚴(yán)重性已經(jīng)得到了廣泛的承認(rèn)，一些期刊文章、撥款申請(qǐng)的要求，甚至一封致美國(guó)衛(wèi)生部長(zhǎng)的公開(kāi)信都呼吁立即采取行動(dòng)。

目前，關(guān)于采取行動(dòng)和補(bǔ)救活動(dòng)的呼吁幾乎完全集中在避免未來(lái)細(xì)胞系污染方面，例如通過(guò)建立更容易核實(shí)細(xì)胞系身份的系統(tǒng)。人們提出了多種解決方案，包括使用短串聯(lián)重復(fù)序列(STR)進(jìn)行基因型鑒定。此外，作者在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)該檢查細(xì)胞系的身份，但很少有人注意到已發(fā)表的基于錯(cuò)誤識(shí)別的細(xì)胞的研究文章已經(jīng)造成了損害。雖然存在一些系統(tǒng)，如文章的撤回和更正，可用于提醒其他研究人員潛在問(wèn)題，但這些系統(tǒng)很少用于標(biāo)記細(xì)胞系的問(wèn)題。即使未來(lái)可以完全避免細(xì)胞系錯(cuò)誤識(shí)別問(wèn)題，但這些已經(jīng)被污染的文章將繼續(xù)影響研究。

摘要部分

雖然細(xì)胞系錯(cuò)誤識(shí)別問(wèn)題幾十年前就已為人所知，但仍有數(shù)量不詳?shù)囊寻l(fā)表論文在沒(méi)有警告或糾正的情況下報(bào)告了錯(cuò)誤的細(xì)胞。在這里，研究者團(tuán)隊(duì)試圖對(duì)這些“被污染”的文獻(xiàn)做出保守的估計(jì)。研究者團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了32,755篇報(bào)道錯(cuò)誤識(shí)別細(xì)胞研究的文章，這些文章被大約500,000篇其他論文引用。文獻(xiàn)的污染并沒(méi)有隨著時(shí)間的推移而減少，也不僅僅局限于全球科學(xué)的邊緣國(guó)家。幾十年來(lái)，人們一直試圖阻止細(xì)胞系的錯(cuò)誤識(shí)別，但事實(shí)證明，這種嘗試是不夠的。文獻(xiàn)的污染需要一個(gè)公平合理的通知系統(tǒng)，警告用戶和讀者以適當(dāng)?shù)男⌒膩?lái)解釋這些論文。

方法概述：分配細(xì)胞系的過(guò)程

為了研究文獻(xiàn)污染的規(guī)模，研究者團(tuán)隊(duì)需要了解細(xì)胞系的建立、傳播和發(fā)表過(guò)程。這一過(guò)程如下圖1所示。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，建立一個(gè)新的細(xì)胞系的過(guò)程始于從一個(gè)有機(jī)體、人類或其他組織樣本中獲得細(xì)胞。如果這些細(xì)胞成功培養(yǎng)并生長(zhǎng)，新細(xì)胞系的建立有時(shí)會(huì)在研究者團(tuán)隊(duì)所稱的“建立論文”中被報(bào)道。隨后，科學(xué)家可以通過(guò)他們的個(gè)人網(wǎng)絡(luò)或細(xì)胞庫(kù)分享或獲取該細(xì)胞系。這些科學(xué)家可能會(huì)對(duì)這個(gè)細(xì)胞系進(jìn)行研究，并在科學(xué)期刊上發(fā)表他們的發(fā)現(xiàn)，從而建立了研究者團(tuán)隊(duì)所說(shuō)的基于細(xì)胞系的原始文獻(xiàn)。

在某些情況下，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞系被錯(cuò)誤識(shí)別。這一觀察結(jié)果可能會(huì)發(fā)表在一份“通知文件”中，從而在國(guó)際細(xì)胞系認(rèn)證委員會(huì)（ICLAC）的交叉污染或錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行記錄。根據(jù)可用的數(shù)據(jù)，這些細(xì)胞系可以添加到兩種不同的表中：第一種用于沒(méi)有已知真實(shí)庫(kù)存的細(xì)胞系的表格；第二種用于已知存在真實(shí)庫(kù)存的細(xì)胞系的表格。這些表格的目的是幫助科學(xué)家識(shí)別并避免使用已知存在問(wèn)題的細(xì)胞系。

在本文中，研究者團(tuán)隊(duì)關(guān)注的是第一類細(xì)胞系，即沒(méi)有任何原始庫(kù)存報(bào)道的細(xì)胞系。在這種情況下，必須謹(jǐn)慎對(duì)待所有的原始文獻(xiàn)，因?yàn)樗鼈兛赡芑阱e(cuò)誤的細(xì)胞系，具有不確定性。此外，研究者團(tuán)隊(duì)也試圖估計(jì)次要文獻(xiàn)的規(guī)模，這些文獻(xiàn)引用了主要文獻(xiàn)，因此可能建立在有問(wèn)題的材料上，進(jìn)一步擴(kuò)散了錯(cuò)誤。

▲圖1：細(xì)胞系的創(chuàng)造、分布和文獻(xiàn)使用: 細(xì)胞的培養(yǎng)樣本(藍(lán)色細(xì)胞)可能產(chǎn)生永生的細(xì)胞系(紅色細(xì)胞)，在“論文”(白色)中宣布使用。

材料方法

1. 數(shù)據(jù)收集

ICLAC（國(guó)際細(xì)胞系認(rèn)證委員會(huì)）在2016年12月發(fā)布了誤認(rèn)細(xì)胞系清單的8.0版本，可在(http://iclac.org/databases/cross-contaminations/)找到。研究者團(tuán)隊(duì)從該清單中選擇了表1，其中列出了沒(méi)有報(bào)告原始假定細(xì)胞系的真實(shí)庫(kù)存的細(xì)胞系，總計(jì)451個(gè)。研究者團(tuán)隊(duì)可以識(shí)別引用了錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系的建立文章，或者在標(biāo)題、摘要或關(guān)鍵詞中提到了這些細(xì)胞系的文章。研究者團(tuán)隊(duì)在Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行了詳細(xì)的引文分析，采用了以下兩種搜索方法，以獲得基于錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系的研究文章數(shù)量的保守估計(jì)：

方法1。對(duì)于ICLAC名單上的每個(gè)細(xì)胞系，研究者團(tuán)隊(duì)試圖找到報(bào)告該細(xì)胞系建立的原創(chuàng)文章。研究者團(tuán)隊(duì)首先在Cellosaurus數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索這些所謂的“建立文章”，然后參考了德國(guó)微生物和細(xì)胞系收集（DSMZ）數(shù)據(jù)庫(kù)、美國(guó)類型培養(yǎng)收集（ATCC）數(shù)據(jù)庫(kù)和歐洲認(rèn)證細(xì)胞培養(yǎng)收集（ECACC）數(shù)據(jù)庫(kù)。研究者團(tuán)隊(duì)查閱了以上數(shù)據(jù)庫(kù)，以確認(rèn)是否有關(guān)于某個(gè)細(xì)胞系的已建立文章的引用。研究者團(tuán)隊(duì)找到了255個(gè)細(xì)胞系的建立文章。接下來(lái)，研究者團(tuán)隊(duì)在Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索這些以建立文章找到的原始論文，并收集了這些文章的所有引用文獻(xiàn)。

方法2。研究者團(tuán)隊(duì)在Web of Science (WoS) 數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行了一項(xiàng)搜索，旨在檢索所有包含451個(gè)細(xì)胞系名稱之一的文章，同時(shí)還包含單詞“cell(s)”或“cell line(s)”在標(biāo)題、摘要或關(guān)鍵詞中的文章。為了提供更準(zhǔn)確的搜索結(jié)果，研究者團(tuán)隊(duì)選擇了WoS數(shù)據(jù)庫(kù)中最常見(jiàn)的25個(gè)研究領(lǐng)域(按WoS定義)，僅對(duì)這些領(lǐng)域的文章進(jìn)行了分類。這一策略有助于排除那些在細(xì)胞系研究較不常見(jiàn)的領(lǐng)域中使用錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系的文章。值得注意的是，盡管WoS定義的研究領(lǐng)域可能存在重疊，但研究者團(tuán)隊(duì)對(duì)多個(gè)研究領(lǐng)域的文章進(jìn)行分類不會(huì)導(dǎo)致研究者團(tuán)隊(duì)的分析中的重復(fù)計(jì)算。換句話說(shuō)，對(duì)于包含在這25個(gè)確定的研究領(lǐng)域之一中的所有文章，研究者團(tuán)隊(duì)只計(jì)算一次，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。

2. 數(shù)據(jù)驗(yàn)證

研究者團(tuán)隊(duì)采用了幾種策略來(lái)驗(yàn)證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并減少“假陽(yáng)性”的數(shù)量，即那些文章最終出現(xiàn)在研究者團(tuán)隊(duì)的樣本中，但沒(méi)有報(bào)告使用錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系的研究。對(duì)于搜索方法1，研究者團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了詳細(xì)的驗(yàn)證，涵蓋了數(shù)據(jù)庫(kù)中產(chǎn)生至少100個(gè)主要文章命中的建立文章（總共41篇）。在核實(shí)過(guò)程中，研究者團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)其中一篇文章實(shí)際上是一篇通知論文，而不是一篇建立文章，因此將其從研究者團(tuán)隊(duì)的搜索結(jié)果中刪除。此外，研究者團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了四篇文章，報(bào)告了幾種細(xì)胞系的建立，其中一些未列入拉加經(jīng)委會(huì)數(shù)據(jù)庫(kù)。在其中兩種情況下，建立文章報(bào)告了污染細(xì)胞系的建立以及污染細(xì)胞系的建立（EJ138和HPB-MLT）。

搜索方法2：由于一些細(xì)胞系的名稱容易與其他含義混淆（例如，“WISH”，“CaVe”或“EU-1”），這種搜索產(chǎn)生了噪音。因此，研究者團(tuán)隊(duì)采用一個(gè)迭代過(guò)程來(lái)刪除這些噪音。隨后，隨機(jī)選擇100篇文章的過(guò)程迭代4次，由兩位作者獨(dú)立執(zhí)行。從隨機(jī)樣本的結(jié)果來(lái)看，研究者團(tuán)隊(duì)的搜索方法提供了可靠的結(jié)果。然而，結(jié)果不可避免地包含剩余的假陽(yáng)性，根據(jù)研究者團(tuán)隊(duì)對(duì)該集合的隨機(jī)樣本的驗(yàn)證，估計(jì)其程度最大可達(dá)受污染的主要文獻(xiàn)的10%，其中發(fā)現(xiàn)6.5%的文章由假陽(yáng)性組成。文章使用ICLAC注冊(cè)的細(xì)胞，但報(bào)告了其正確的來(lái)源(如Vaughan等人對(duì)KB細(xì)胞的報(bào)道)。

3. 案例研究

為了驗(yàn)證收集到的數(shù)據(jù)，并更深入地了解基于錯(cuò)誤識(shí)別細(xì)胞系的知識(shí)是如何通過(guò)文獻(xiàn)傳播的，研究者團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了三個(gè)案例研究，跟蹤了有關(guān)單個(gè)細(xì)胞系或細(xì)胞系家族的出版物。這三個(gè)案例研究都涉及到錯(cuò)誤鑒定的細(xì)胞系，沒(méi)有報(bào)告原始庫(kù)存，是從拉加經(jīng)委會(huì)數(shù)據(jù)庫(kù)中隨機(jī)選擇的。這三個(gè)案例研究的細(xì)胞系包括胸腺細(xì)胞系家族（F2-4E5、F2-5B6、P1-1A3和P1-4D6）、ALVA-31和JCA-1。案例研究的結(jié)果表明，研究者團(tuán)隊(duì)的搜索方法確實(shí)提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，只有很少的“假陽(yáng)性”，并且相當(dāng)保守地估計(jì)了基于錯(cuò)誤識(shí)別細(xì)胞系的研究文章數(shù)量。

4.?污染文獻(xiàn)來(lái)源分析

根據(jù)WoS數(shù)據(jù)，研究者團(tuán)隊(duì)對(duì)污染文獻(xiàn)的來(lái)源進(jìn)行了分析，包括污染文獻(xiàn)的時(shí)間、地理來(lái)源以及在研究領(lǐng)域中的分布。研究者團(tuán)隊(duì)將污染原始文獻(xiàn)的來(lái)源與涉及細(xì)胞系研究的所有文獻(xiàn)進(jìn)行了比較。這些文獻(xiàn)包括在標(biāo)題、關(guān)鍵詞或摘要中提到以“細(xì)胞”開(kāi)頭的任何單詞的文章，因此不僅包括錯(cuò)誤識(shí)別的細(xì)胞文獻(xiàn)。這個(gè)文獻(xiàn)總數(shù)來(lái)自WoS定義的25個(gè)最常見(jiàn)的研究領(lǐng)域之一，并用來(lái)估計(jì)相關(guān)總文獻(xiàn)中有多少部分可能被污染了。

結(jié)果：科學(xué)文獻(xiàn)的污染

研究者團(tuán)隊(duì)的研究利用ICLAC的交叉污染或錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系數(shù)據(jù)庫(kù)以及Web of Science (WoS)，通過(guò)一系列互補(bǔ)的搜索策略來(lái)識(shí)別基于錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系的研究文章。截止到2017年8月4日，研究者團(tuán)隊(duì)能夠識(shí)別出32,755篇這樣的文章。需要指出的是，這個(gè)數(shù)字是對(duì)污染規(guī)模的保守估計(jì)，因?yàn)檠芯空邎F(tuán)隊(duì)只搜索已知被錯(cuò)誤鑒定的細(xì)胞系。此外，為了避免誤報(bào)，研究者團(tuán)隊(duì)排除了一些細(xì)胞系，如具有非唯一標(biāo)識(shí)符的細(xì)胞系或已經(jīng)驗(yàn)證庫(kù)存仍在流通的細(xì)胞系。在這里，非唯一標(biāo)識(shí)符是指細(xì)胞系的名稱，可能不僅指代該細(xì)胞系本身，還可能指代其他不同現(xiàn)象。例如，"of"細(xì)胞系或"WISH"細(xì)胞系的情況。使用“非唯一標(biāo)識(shí)符”，研究者團(tuán)隊(duì)不指代具有多個(gè)名稱或具有多個(gè)拼寫(xiě)的細(xì)胞系(例如腸407細(xì)胞系，也稱為“testine407”，“Int-407”和“Int407”)。在細(xì)胞系名稱有多種拼寫(xiě)的情況下，研究者團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持使用ICLAC數(shù)據(jù)庫(kù)中指示的拼寫(xiě)。因此，研究者團(tuán)隊(duì)可能在搜索方法2中遺漏了許多使用這些細(xì)胞系的文章，再次導(dǎo)致保守估計(jì)。

此外，基于錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系的研究對(duì)科學(xué)文獻(xiàn)產(chǎn)生了廣泛的影響，因?yàn)檫@些研究論文的引用率相對(duì)較高。雖然WoS不允許精確統(tǒng)計(jì)引用次數(shù)，但研究者團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)文獻(xiàn)的“二次污染”跡象來(lái)衡量其影響。對(duì)主要的污染文章引用進(jìn)行分析，研究者團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)有46篇論文被引用超過(guò)1000次，而有2600多篇污染文章被引用超過(guò)100次。此外，超過(guò)92%的被污染論文至少被引用了一次，這個(gè)比例高于生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)的平均水平?？偟膩?lái)說(shuō)，研究者團(tuán)隊(duì)保守估計(jì)原始污染文獻(xiàn)的總引用次數(shù)超過(guò)50萬(wàn)次，這還不包括自我引用，這意味著它們?cè)谙喈?dāng)大一部分生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中留下了痕跡。需要注意的是，文章被引用的原因各不相同，其中一些引用可能是出于負(fù)面評(píng)價(jià)，甚至是一種儀式性的引用。因此，并不是所有被引用的文章都一定包含（嚴(yán)重的）錯(cuò)誤。然而，基于錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系的研究數(shù)量仍然是一個(gè)令人擔(dān)憂的問(wèn)題，需要引起關(guān)注。

關(guān)于細(xì)胞的研究文章的總數(shù)估計(jì)在450萬(wàn)到500萬(wàn)之間(見(jiàn)方法)。因此，受污染的一級(jí)文獻(xiàn)占細(xì)胞相關(guān)文獻(xiàn)總數(shù)的0.8%以下，而(潛在)受污染的二級(jí)文獻(xiàn)估計(jì)占該領(lǐng)域總研究產(chǎn)出的10%左右。然而，研究者團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該強(qiáng)調(diào)，研究者團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是衡量問(wèn)題的嚴(yán)重程度。樣本無(wú)疑含有假陽(yáng)性，因此不適合識(shí)別個(gè)別污染。

關(guān)于細(xì)胞的研究文章的總數(shù)估計(jì)在450萬(wàn)到500萬(wàn)之間(見(jiàn)方法)。因此，受污染的一級(jí)文獻(xiàn)占細(xì)胞相關(guān)文獻(xiàn)總數(shù)的0.8%以下，而(潛在)受污染的二級(jí)文獻(xiàn)估計(jì)占該領(lǐng)域總研究產(chǎn)出的10%左右。然而，研究者團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該強(qiáng)調(diào)，研究者團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是衡量問(wèn)題的嚴(yán)重程度。樣本無(wú)疑含有假陽(yáng)性，因此不適合識(shí)別個(gè)別污染。

更仔細(xì)地檢查原始文獻(xiàn)

對(duì)研究者團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)的反對(duì)意見(jiàn)可能是，研究者團(tuán)隊(duì)的一般搜索方法沒(méi)有提供一個(gè)適當(dāng)?shù)母攀觯唧w的被錯(cuò)誤識(shí)別的細(xì)胞系實(shí)際上如何影響研究。為了更深入地了解基于錯(cuò)誤識(shí)別細(xì)胞系的知識(shí)是如何通過(guò)文獻(xiàn)傳播的，研究者團(tuán)隊(duì)提出了三個(gè)案例研究，其中研究者團(tuán)隊(duì)跟蹤了有關(guān)單個(gè)細(xì)胞系或細(xì)胞系家族的出版物。所有這三種細(xì)胞系都是錯(cuò)誤鑒定的細(xì)胞系，沒(méi)有原始庫(kù)存的報(bào)告，是從拉加經(jīng)委會(huì)數(shù)據(jù)庫(kù)中隨機(jī)選擇的。

ALVA-31：該細(xì)胞系最初于1993年作為人類前列腺癌建立，但在2001年發(fā)現(xiàn)與另一種人類前列腺癌PC-3細(xì)胞系相同。研究者團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)56篇文章引用了ALVA-31，而ALVA-31被2615篇文章引用。在這56篇論文中，有22篇是在發(fā)現(xiàn)ALVA-31細(xì)胞系錯(cuò)誤鑒定后發(fā)表的。仔細(xì)檢查這22篇文章，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其中20篇文章實(shí)際上使用了ALVA-31細(xì)胞系，而只有兩篇文章提到了細(xì)胞系的錯(cuò)誤識(shí)別。值得注意的是，描述基于ALVA-31細(xì)胞的研究的最新文章發(fā)表于2016年，也就是錯(cuò)誤識(shí)別報(bào)告的15年后。

在這種情況下，有人可能會(huì)爭(zhēng)辯說(shuō)，使用ALVA-31細(xì)胞，而實(shí)際上使用PC-3細(xì)胞，可能沒(méi)有什么害處，因?yàn)閮烧叨际侨祟惽傲邢侔⑶矣性S多共同的特征。然而，在某些情況下，甚至研究人員自己也認(rèn)為ALVA-31的精確身份至關(guān)重要:“為了排除細(xì)胞類型特異性效應(yīng)，研究者團(tuán)隊(duì)將ALVA-31的研究擴(kuò)展到其他人類PCa細(xì)胞類型”。隨后，作者解釋了他們?nèi)绾卧谄渌芯恐惺褂肞C-3細(xì)胞來(lái)“排除細(xì)胞類型特異性效應(yīng)”;實(shí)際上是比較兩個(gè)相同的細(xì)胞系。

胸腺細(xì)胞系：1994年的一篇報(bào)道宣布建立了一組新的胸腺細(xì)胞系(F2-4E5、F2-5B6、P1-1A3和P1-4D6)。在MacLeod等人的一篇報(bào)道中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞系被錯(cuò)誤識(shí)別，實(shí)際上來(lái)源于肝肝癌?？偣灿?9篇文章提到了這些細(xì)胞系，反過(guò)來(lái)又有2092篇文章被引用。在主要的文章中，有43篇是在MacLeod等人的報(bào)告之后發(fā)表的，最近的一篇是在2016年底才發(fā)表的。在最近的15篇提到1994年報(bào)告的文章中，有13篇實(shí)際上提到了它，因?yàn)樗鼈兪褂昧思?xì)胞系，所有13篇報(bào)道了胸腺細(xì)胞的研究，沒(méi)有提到任何對(duì)這些細(xì)胞系的錯(cuò)誤識(shí)別的知識(shí)。另外兩篇是指該建立文章所采用的建立新細(xì)胞系的方法。

JCA-1：JCA-1細(xì)胞系最早建立于1990年，2001年van Bokhoven等人發(fā)現(xiàn)JCA-1細(xì)胞系實(shí)際上來(lái)源于膀胱癌，而不是前列腺癌。研究者團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)有64篇文章引用了該論文，或在標(biāo)題、關(guān)鍵詞或摘要中明確提到了JCA-1。反過(guò)來(lái)，這些文章被3352篇文章引用。在主要文章中，有18篇出現(xiàn)在van Bokhoven等人的報(bào)告之后。與之前討論的細(xì)胞系相比，JCA-1在科學(xué)研究中似乎沒(méi)有當(dāng)代的應(yīng)用:最近一篇描述使用該細(xì)胞系研究的文章可以追溯到2009年。然而，同樣在這種情況下，在人們知道JCA-1實(shí)際上起源于膀胱癌之后，發(fā)表了幾篇文章報(bào)道使用“前列腺癌細(xì)胞系”。事實(shí)上，正如研究者團(tuán)隊(duì)在全文中驗(yàn)證的那樣，在van Bokhoven等人的報(bào)告之后發(fā)表的18篇文章中，只有3篇表示意識(shí)到這條線被錯(cuò)誤識(shí)別了。相比之下，14人只是簡(jiǎn)單地聲明使用了JCA-1細(xì)胞系，絕大多數(shù)人明確地將它們稱為前列腺癌細(xì)胞。

研究結(jié)論：明顯被錯(cuò)誤識(shí)別的細(xì)胞系繼續(xù)對(duì)研究產(chǎn)生影響，要么直接是因?yàn)榭茖W(xué)家們一直在使用它們，要么間接是因?yàn)榭茖W(xué)家們?cè)谝郧笆褂缅e(cuò)誤識(shí)別的細(xì)胞系的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究。

一個(gè)暫時(shí)的問(wèn)題?

有人可能會(huì)想，研究文獻(xiàn)的污染是否主要是過(guò)去的問(wèn)題，因?yàn)榘雮€(gè)世紀(jì)前就表達(dá)了對(duì)錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系的第一次關(guān)注，并且自那以后有許多舉措試圖緩解這一問(wèn)題。

基于32,755篇原始污染文獻(xiàn)記錄，研究者團(tuán)隊(duì)分析了這些文章的發(fā)表日期。大多數(shù)文章(57%)是2000年以后寫(xiě)的，使用錯(cuò)誤鑒定的細(xì)胞系的文章數(shù)量仍在增長(zhǎng)(見(jiàn)圖2)。顯然，這個(gè)問(wèn)題絕對(duì)不是過(guò)去的問(wèn)題，而是與當(dāng)代科學(xué)非常相關(guān)，甚至在2017年2月出現(xiàn)了58篇基于污染文獻(xiàn)的新文章。

圖2顯示了歷史上細(xì)胞系污染變得明顯的三個(gè)時(shí)刻。首先，通過(guò)Stanley Gartler的工作，檢測(cè)種內(nèi)細(xì)胞污染成為可能，之后在1968年Nature上報(bào)道了幾種涉及HeLa細(xì)胞的污染。其次，Walter Nelson-Rees等人在20世紀(jì)70年代的工作將細(xì)胞培養(yǎng)污染提上了全球研究議程，并于1981年在《科學(xué)》雜志上列出了受污染的細(xì)胞培養(yǎng)物，證明了HeLa細(xì)胞對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)物的大規(guī)模污染。從這一點(diǎn)開(kāi)始，可以預(yù)期，在那些經(jīng)常使用細(xì)胞培養(yǎng)的研究領(lǐng)域工作的大多數(shù)科學(xué)家都意識(shí)到他們的研究材料的潛在問(wèn)題。然而，絕大多數(shù)基于錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系的研究論文都是在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)之后發(fā)表的。即使在2001年引入STR后，每年的數(shù)量也沒(méi)有減少。

▲圖2. 多年來(lái)被污染的原始文獻(xiàn)的分布

研究結(jié)論：通過(guò)引用使用錯(cuò)誤鑒定的細(xì)胞系的文章來(lái)污染文獻(xiàn)仍然是一個(gè)非常局部的問(wèn)題。

外圍問(wèn)題

對(duì)研究者團(tuán)隊(duì)研究結(jié)果的另一個(gè)反對(duì)意見(jiàn)可能是，交叉污染尤其發(fā)生在有新的或新興的研究社區(qū)的地區(qū)，在這些地區(qū)，培訓(xùn)水平或使用測(cè)試設(shè)施的機(jī)會(huì)可能有限。例如，最近的一些出版物表明，中國(guó)的細(xì)胞系污染水平在25%和46%之間，并證明在中國(guó)開(kāi)發(fā)的所有“新”細(xì)胞系中，85%實(shí)際上是海拉細(xì)胞。

然而，大多數(shù)使用錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系的文章來(lái)自具有良好研究傳統(tǒng)的國(guó)家(如美國(guó)、日本、德國(guó))。相對(duì)于他們?cè)诳傃芯慨a(chǎn)出中所占的份額，這些國(guó)家的作者經(jīng)常對(duì)錯(cuò)誤識(shí)別的細(xì)胞系進(jìn)行研究。事實(shí)上，主要由于他們?cè)诩?xì)胞系文獻(xiàn)中所占的巨大份額，超過(guò)36%的受污染的原代文獻(xiàn)來(lái)自美國(guó)。圖3顯示了每個(gè)國(guó)家細(xì)胞中被污染的原代顆粒占總顆粒數(shù)的百分比(參見(jiàn)補(bǔ)充資料S2文件)。它包括25個(gè)受污染原始文獻(xiàn)最多的國(guó)家。在這份榜單中，研究者團(tuán)隊(duì)看到擁有優(yōu)秀研究聲譽(yù)的國(guó)家排名很高。因此，這一問(wèn)題不僅發(fā)生在研究質(zhì)量和勤奮標(biāo)準(zhǔn)較低的地區(qū)，而且也發(fā)生在擁有卓越研究聲譽(yù)的國(guó)家。然而，對(duì)過(guò)去五年的文獻(xiàn)分析顯示，中國(guó)在污染文獻(xiàn)中的份額急劇上升，證實(shí)了文獻(xiàn)中最近表達(dá)的擔(dān)憂。

最后，研究者團(tuán)隊(duì)分析了哪些研究學(xué)科受誤認(rèn)細(xì)胞系使用的影響最大。圖4顯示了污染物品在WoS定義的各個(gè)研究區(qū)域的分布情況。在受污染的初級(jí)文獻(xiàn)中，腫瘤學(xué)、生物化學(xué)/分子生物學(xué)、藥理學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)受到的影響最大，證實(shí)了對(duì)醫(yī)學(xué)應(yīng)用的擔(dān)憂。

然而，對(duì)原始文獻(xiàn)的引文分析表明，二次文獻(xiàn)的研究范圍更為廣泛。二級(jí)文獻(xiàn)中的文章也來(lái)自很少使用細(xì)胞系進(jìn)行研究的領(lǐng)域，如精神病學(xué)、工程學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)，見(jiàn)圖4。因此，錯(cuò)誤鑒定的細(xì)胞培養(yǎng)的影響可能會(huì)蔓延到非生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，并影響那些沒(méi)有受過(guò)訓(xùn)練來(lái)判斷錯(cuò)誤鑒定的細(xì)胞系研究的有效性的科學(xué)家。

▲圖3：受污染的原代物品占每個(gè)國(guó)家細(xì)胞上物品總數(shù)的百分比。

▲圖4：被污染的原始文獻(xiàn)在Web of Science定義的研究領(lǐng)域的分布

研究結(jié)論：錯(cuò)誤鑒定的細(xì)胞培養(yǎng)的影響可能會(huì)蔓延到非生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，并影響那些沒(méi)有受過(guò)訓(xùn)練來(lái)判斷錯(cuò)誤鑒定的細(xì)胞系研究的有效性的科學(xué)家。

改進(jìn)措施

在過(guò)去的幾十年里，人們對(duì)細(xì)胞系鑒定檢測(cè)的改進(jìn)給予了極大的關(guān)注。1967年Gartler引入遺傳標(biāo)記后，細(xì)胞系的鑒定，從而證明交叉污染的能力成為可能。隨后，引入了許多細(xì)胞系鑒定技術(shù)，首先是帶狀標(biāo)記染色體的檢查，然后是染色體模式和結(jié)構(gòu)的可視化，隨后是人類白細(xì)胞抗原(HLA)分型、酶多態(tài)性和DNA多態(tài)性的方法。最近，引入了“DNA指紋”技術(shù)和位點(diǎn)特異性探針的使用。最后，這導(dǎo)致了現(xiàn)在公認(rèn)的短串聯(lián)重復(fù)譜分析的標(biāo)準(zhǔn)方法。正如最近所指出的那樣，正確的細(xì)胞系鑒定技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛可用。然而，由于時(shí)間和資金限制、缺乏培訓(xùn)和缺乏(國(guó)際)標(biāo)準(zhǔn)等多種原因，這些技術(shù)的實(shí)施仍然不足。

盡管采取了鑒定新細(xì)胞系和現(xiàn)有細(xì)胞系的措施，但基于錯(cuò)誤細(xì)胞的研究仍然存在于文獻(xiàn)中，事實(shí)上還在繼續(xù)發(fā)表。對(duì)污染物品進(jìn)行某種形式的預(yù)防性標(biāo)簽似乎是不可避免的。然而，這種補(bǔ)救行動(dòng)應(yīng)該是相稱的，不能造成不必要的損害。對(duì)于一些科學(xué)家個(gè)人、研究部門或科學(xué)期刊來(lái)說(shuō)，輕率的措施可能會(huì)帶來(lái)痛苦。事實(shí)上，一些研究人員在研究者團(tuán)隊(duì)被污染的原始文獻(xiàn)中撰寫(xiě)了一百多篇文章。盡管這些文章的問(wèn)題幾乎完全屬于“無(wú)心之過(guò)”的范疇，但在無(wú)意欺騙的情況下，通知所有這些文章有潛在的錯(cuò)誤，或者更糟的是:撤回它們，將對(duì)一些科學(xué)家的職業(yè)生涯產(chǎn)生不成比例的影響。這將破壞而不是支持有效的清理行動(dòng)。然而，除了從源頭捕獲細(xì)胞系污染外，迫切需要在已發(fā)表的文獻(xiàn)中標(biāo)記污染“下游”的舉措。研究者團(tuán)隊(duì)可以提出幾點(diǎn)建議。

首先，應(yīng)該在先前發(fā)表的使用錯(cuò)誤識(shí)別細(xì)胞系的文章旁邊發(fā)布通知。這可以以“關(guān)注的表達(dá)”的形式來(lái)完成，它被描述為“既不是撤回也不是更正，它們提醒讀者一篇論文可能存在問(wèn)題，而整個(gè)故事還不清楚。”這樣的通知也將有助于盡可能多地保存有價(jià)值的數(shù)據(jù)。?其次，為了方便將來(lái)識(shí)別使用錯(cuò)誤細(xì)胞系的文章，研究者團(tuán)隊(duì)建議作者在文章中易于搜索的部分(如關(guān)鍵詞或摘要)中提及所使用的細(xì)胞系。

此外，可以更好地利用紙質(zhì)記錄來(lái)確定細(xì)胞系的來(lái)源。對(duì)細(xì)胞系的起源以及各種驗(yàn)證測(cè)試、它所參與的實(shí)驗(yàn)和這些實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行清楚和完整的概述，將對(duì)檢查細(xì)胞系的狀況和質(zhì)量大有裨益。此外，當(dāng)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞系被錯(cuò)誤識(shí)別時(shí)，這將允許容易地識(shí)別潛在的錯(cuò)誤研究。

除了用于識(shí)別錯(cuò)誤研究之外，書(shū)面記錄還可以用于其他目的，例如繪制某一細(xì)胞系的現(xiàn)有知識(shí)圖譜(允許簡(jiǎn)單地識(shí)別知識(shí)空白)，并為發(fā)表細(xì)胞系實(shí)驗(yàn)的負(fù)面結(jié)果提供一個(gè)平臺(tái)。長(zhǎng)期以來(lái)，這類結(jié)果的發(fā)表一直被認(rèn)為是促進(jìn)研究誠(chéng)信的一種方式。

在第一次對(duì)錯(cuò)誤鑒定細(xì)胞系的關(guān)注近半個(gè)世紀(jì)之后，改進(jìn)鑒定的舉措需要得到對(duì)已經(jīng)被污染的文獻(xiàn)的關(guān)注的補(bǔ)充，是艱巨而緊迫的。

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技術(shù)簡(jiǎn)介

STR ( Short Tandem Repeat, 短串聯(lián)重復(fù)序列)基因分型技術(shù)是細(xì)胞身份鑒定最準(zhǔn)確有效的方法，被ATCC、ICLAC等權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)定為細(xì)胞鑒定的金標(biāo)準(zhǔn)。STR基因位點(diǎn)由長(zhǎng)度為3~ 7個(gè)堿基對(duì)的短串連重復(fù)序列組成，廣泛存在于人類基因組中，被稱為細(xì)胞的DNA指紋。通過(guò)對(duì)這些STR位點(diǎn)的檢測(cè)，將檢查結(jié)果與專業(yè)的STR數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，從而確定被測(cè)細(xì)胞的真實(shí)身份，或判斷被測(cè)細(xì)胞是否與某些細(xì)胞，發(fā)生交叉污染。

檢測(cè)流程