Cell子刊：人类iPS细胞具有比预期少的遗传改变

　　

生物通报道  来自约翰霍普金斯大学和美国国立人类基因组研究所（NHGRI）的研究人员组成的一个研究小组近期对人类骨髓细胞来源的iPS细胞展开了全基因组测序，并发现了一种可使干细胞转变过程中生成相对较少遗传改变的改良技术。这些研究结果发布在《细胞干细胞》(Cell stem cell)杂志上，并将于6月国际干细胞研究协会（ISSCR）的年度会议上公布相关细节。

上接：程临钊Cell子刊：解析iPS细胞的安全性

随后，研究人员检测了DNA改变的严重影响——即每个DNA改变导致基因功能破坏的可能性。他们发现一半的DNA改变是“沉默的”，这意味着这些改变不会影响核酸元件编码正确的蛋白质，也不会改变蛋白质的功能。

对于其余的DNA改变，研究人员推测它们破坏基因的功能事实上主要是生成了无活性的基因或是改变了基因作用的方式。由于每个细胞中每种基因都有两个拷贝，在许多情况下，正常拷贝的基因会补偿破坏的基因。

然而程临钊也谨慎地指出破坏单个基因拷贝也可能会导致问题，例如关闭一个能防止细胞恶性生长的肿瘤抑制基因。不过在新研究中程临钊研究小组并未发现有与癌症相关的破坏基因。

程临钊还指出在检测的不同干细胞系中未发现有重叠的DNA改变，表明这些变化时随机发生的，不太可能发生积聚。

基于这些研究发现，程临钊认为iPS细胞似乎并没有带来增高的癌症风险，但这一风险也并不是零。

“在我们获得关于iPS细胞系的突变率及频谱的更好图谱之前，我们还需要对更多的iPS细胞系进行测序，包括来自不同细胞类型以及采用不同方法转换生成的iPS细胞，”文章的共同资深作者、美国国立人类基因组研究所的Paul Liu博士说。

Paul Liu博士补充说，新研究发现的干细胞中的这些DNA改变并不特异性导致癌症形成，但这并不意味着在其他的iPS中癌症突变就不会出现。“为了安全起见，在iPS细胞进入临床前对其测序应成为一个例行的程序，”Paul Liu博士说。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Low Incidence of DNA Sequence Variation in Human Induced Pluripotent Stem Cells Generated by Nonintegrating Plasmid Expression

The utility of induced pluripotent stem cells (iPSCs) as models to study diseases and as sources for cell therapy depends on the integrity of their genomes. Despite recent publications of DNA sequence variations in the iPSCs, the true scope of such changes for the entire genome is not clear. Here we report the whole-genome sequencing of three human iPSC lines derived from two cell types of an adult donor by episomal vectors. The vector sequence was undetectable in the deeply sequenced iPSC lines. We identified 1,0581,808 heterozygous single-nucleotide variants (SNVs), but no copy-number variants, in each iPSC line. Six to twelve of these SNVs were within coding regions in each iPSC line, but 50% of them are synonymous changes and the remaining are not selectively enriched for known genes associated with cancers. Our data thus suggest that episome-mediated reprogramming is not inherently mutagenic during integration-free iPSC induction.

作者简介：

程临钊博士

约翰霍普金斯大学医学院教授。1985年毕业于中国科大生物系并获学士学位。1991年获约翰霍普金斯大学医学院博士学位后,程临钊博士先后在美国国立卫生研究院、生物科技公司和约翰霍普金斯大学医学院从事干细胞生物学以及细胞工程学的研究，曾在Nature Biotechnology, Nature Medicine, Nature Genetics, Cell Stem Cell, Blood, PNAS, Stem Cells, 等杂志发表原创论文60余篇。2003年，程临钊博士获得美国总统科学家和工程师新锐奖，以表彰其在干细胞研究中的突出成就。多年来，他担任美国国立卫生研究院, 美国科学基金会, 英国Cancer Research ,加拿大 FFI, 瑞 士科学基金会, 中国国家自然科学基金委员会和上海科委的评审人或顾问, 以及Stem Cells (美国), Regenerative Medicine (英国), Cell Research 和 Frontier of Medicine (中国)杂志的编委。他还是国际干细胞研究协会国际委员会, 霍普金斯大学干细胞政策和伦理学计划，及关注干细胞政策和伦理学国际 Hinxton 团体成员。