Shoukhrat Mitalipov's NT-hESCs:“突破”带来的质疑声

诸平

SCNT是Somatic cell nuclear transfer的首字母缩写，翻译成中文即“体细胞核移植”。生物通和生物谷、科学网等多家家网站争相报道此技术，被誉为“重大突破——克隆产生人类胚胎干细胞”。Nature网站在2013年5月15日也发表了David Cyranoski的论文——David Cyranoski. Human stem cells created by cloning：Breakthrough sets up showdown with induced adult lines. Nature，15 May 2013.

SCNT技术是一种将供体细胞的细胞核移植到已去除细胞核的卵细胞中去的重要技术，利用该技术，科学家能获得与供体细胞遗传相匹配的胚胎。来自美国俄勒冈健康与科学大学(Oregon Health & Science University)的研究人员第一次利用核移植技术生成了人类胚胎干细胞（hESCs），这一成果被认为是具有里程碑意义的研究成果，它将有助于利用干细胞解析患者个体差异病因，也将有助于个性化疗法。此成果2013年5月15日公布在Cell杂志网站——Masahito Tachibana, Paula Amato, Michelle Sparman, Nuria Marti Gutierrez, Rebecca Tippner-Hedges, Hong Ma, Eunju Kang, Alimujiang Fulati, Hyo-Sang Lee, Hathaitip Sritanaudomchai, Keith Masterson, Janine Larson, Deborah Eaton, Karen Sadler-Fredd, David Battaglia, David Lee, Diana Wu, Jeffrey Jensen1, Phillip Patton, Sumita Gokhale, Richard L. Stouffer1,  Don Wolf, Shoukhrat Mitalipov. Human Embryonic Stem Cells Derived by Somatic Cell Nuclear Transfer. Cell, Available online 15 May 2013.

文章的通讯作者是俄勒冈健康与科学大学的Shoukhrat Mitalipov研究员（Email: mitalipo@ohsu.edu），这位维吾尔裔美国人主要研究人与猴的胚胎干细胞（ ES细胞）的遗传与非遗传特征。对于这一新成果，他表示，“我们的这项发现为组织和器官功能失调或受损的患者，提供了干细胞新来源”，“这种干细胞可以更新和替换损坏了的细胞和组织，为上百万的患者减缓病情。”另外一种可以用于产生患者特异性干细胞的技术，就有诱导多能干细胞（iPS）技术，这种技术能通过加入几种细胞因子，刺激患者体细胞重编程，返回干细胞状态。但是这种技术可能会产生一些无法预料的突变，因此研究人员依然需要寻找其它方法来生成人胚胎干细胞。在之前的研究中，研究人员曾利用核移植技术生成了小鼠与猴的胚胎干细胞，这是一种能发育成包括神经细胞，心肌细胞等各种特异性细胞的未成熟细胞。但是大多数都未能实现利用核移植技术，生成超过8细胞阶段的人类胚胎干细胞，这对于临床医疗上所需要的150个细胞的囊胚阶段来说，远远不够。而且至今科学家们也不清楚促进核移植胚胎发育的关键因子和实验步骤。为了克服这些障碍，Mitalipov和他的团队开始在他们熟悉的领域寻找新方法，通过许多次试验，他们优化了实验步骤，从而完成了由人类皮肤细胞核移植到卵细胞的过程，生成了能发育成人类胚胎干细胞克隆的囊胚。由此产生的人类胚胎干细胞与受精胚胎很相似，也而且没有出现任何染色体异常，这表明这种细胞具有正常的基因活性，能分化发育为更多特异性细胞类型，用于替换受损组织。

令人惊讶的是，研究人员从量少，质量高的供体中进行的实验，获得了最佳结果，“过去认为，为了进行人体核移植工作，需要成千上万的人类卵细胞，”Mitalipov说，“但现在，我们能利用仅仅两个人类卵细胞，就能产生一个ESC细胞系，因此这一技术未来在临床应用上具有更广阔的前景。”上述主要是来自生物通：张迪的相关内容。

研究人员使用婴儿DNA成功制作出胚胎干细胞，但他们还不能证明当核供体细胞是成人细胞时，该技术同样能起作用。研究人员利用与克隆多利羊相似的方法制作出个体化的人体胚胎干细胞，而成功的“秘诀”之一便是额外添加了一罐咖啡。有人称这项实验制作出的干细胞所携带的DNA属于一个患有遗传性疾病的婴儿，而这次成功距韩国研究人员在一篇著名的伪造论文中声称自己完成了相似壮举已有9年时间。2004年，韩国科学家黄禹锡曾经宣称他带领的研究组已经首次成功实现了人体胚胎克隆，并成功从克隆胚胎上提取了干细胞。但后来被证实他的这项研究存在造假行为。就在Shoukhrat Mitalipov等人的论文发表一周后，有人就指出其中存在问题——Dan Cossins. Errors in Landmark Stem Cell Paper（A study demonstrating the production of human stem cells through cloning contained several mislabeled images, but the authors insist the results are real.）. The Scientist，May 24, 2013. 2013年5月23日Nature: News网站也发表了作者承认Cell发表的论文中的图存在问题，但是对于论文结论没有影响。见David Cyranoski和Erika Check Hayden为Nature的撰文报道——David Cyranoski，Erika Check Hayden. Stem-cell cloner acknowledges errors in groundbreaking paper(Critics raise questions about rush to publication). Nature: News, 23 May 2013.

Shoukhrat Mitalipov告诉《自然》(Nature)杂志,“结果是真实的, 细胞系是真实的, 所有的都是真实的。” Shoukhrat Mitalipov还解释了这篇论文的异常快速评审经过，从提交论文4天后就被接受，12天后就已经发表了,是因为他急于将结果在六月份的一次会议上进行介绍。这项研究发表在Cell杂志,是首次通过核移植而产生的干细胞, 2004年韩国科学家就宣称自己获得了相同的成就，但是在后来却被发现是一个臭名昭著科学欺诈案例。所以人们对于此类研究新成果特别关注，就在Shoukhrat Mitalipov等人的论文在Cell网站发表后仅仅一天，PubPeer网站上就出现了对其的评议，指出了作者的图存在问题。

      Shoukhrat Mitalipov承认存在一些失误。例如,一对图片是为了显示从核移植(NT-hESCs)所得人类胚胎干细胞（hESCs）与那些来自体外受精胚胎干细胞的类似性,以表明前者是真正的hESCs。但是这两个图像实际上是相同的,相同的图像却具有不同的图说明表述。为了显示两种干细胞系之间基因表达散点图图像的相似性，也被使用了两次。Mitalipov告诉科学内幕（ScienceInsider）,错误不会影响结果的有效性。最重要的数据是不会受到影响的。即表明NT-hESCs含有线粒体DNA与卵细胞的DNA相匹配,核DNA与供体细胞的核DNA相匹配。他说他打算将其送到其他实验室,对其结果再次进行确认。Mitalipov告诉《自然》（Nature）杂志，他们没有隐瞒这些细胞系。尽管如此,许多科学家担心,备受关注的论文虽然也是经过同行评审过程，但是因急于发表而评审仓促，特别是考虑到其属于有争议的领域。美国加州大学干细胞研究项目主任Arnold Kriegstein告诉《自然》（Nature）杂志,“为期4天的审查过程显然是不充分的，对于一篇高调的研究论文，审稿人不能有丝毫的马虎。令人担忧的就是是否存在超越视觉和其他不明显的问题。” Mitalipov正在与Cell编辑部联系就论文发表问题进行尽快改正。

    秦逸人（2013-5-27 14:06）补充的很好，更确切地反映出Shoukhrat Mitalipov对于此事的态度与看法，摘引如下：该项研究的领导者、美国俄勒冈健康与科学大学生殖生物学家Shoukhrat Mitalipov承认论文中确实存在着错误，尽管如此他仍然坚决表示自己的研究结论没有问题。
       Mitalipov说：“结果是真实的，细胞系是真实的，一切都是真实的。我自己生成了这些细胞，我看到它们长成克隆。”
      Mitalipov说，他的研究小组将会发布一篇勘误（erratum）文章纠正这些错误，并且希望其他的科学家们将尝试去重复他的研究结果，这将增加它的可信度。“我们想做的第一件事情就是找人证实我们的结果，我们并没有将这些细胞系藏起来。”
      我期待另有课题组重复出来。
      其实一样好的东西，就是需要反复鉴证的，如果那么容易获得，就不是划时代的突破了。 

有关事态的发展，需要关注后续结果。