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诱导多能干细胞（iPSC）在异体和自体细胞治疗中均展现出巨大前景。然而，其广泛应用和临床转化受到流程碎片化、复杂且耗时等问题的阻碍，从而导致制造成本高、标准化程度差，并增加来源于iPSC的基因组异常风险。 在本研究中，我们开发了一种可标准化、可自动化且时间高效的工艺，用于直接从皮肤样本中建立单克隆iPSC细胞系，并配套建立了全面且分层递进的质量控制（QC）策略。我们通过基于mRNA的重编程技术，从10名供体（49–81岁）的人皮肤穿刺活检样本中建立了单克隆iPSC细胞系，随后对其表型和遗传学特性进行了全面而深入的表征。结合机械法与酶法的成纤维细胞分离方案以及瞬时、非整合型重编程技术，使我们能够获得78株单克隆iPSC细胞系；从初始样本处理到第四代传代的iPSC细胞系，仅需7周即可完成，且这些细胞系已可用于建库、分子表征及进一步分化。 基于流式细胞术的多能性标志物表达分析以及向三个胚层的二维定向分化所进行的表型表征显示，所有建立的细胞系在供体内和供体间的变异性均较低。基于SNP芯片的拷贝数变异（CNV）分析结合后续全外显子组测序，被证明是评估基因组完整性最有效的方法。闭合系统处理的概念验证实验表明，大量最易出错且技术要求最高的步骤可以转移至半自动化闭合系统中完成。 总之，所描述的方案能够在7周内从人体皮肤穿刺活检样本中时间高效、可标准化且可自动化地建立高质量单克隆iPSC细胞系，从而推动自体iPSC制造领域向成本高效的临床实施又迈进一步。
诱导多能干细胞（iPSC）在异体和自体细胞治疗中均具有巨大前景。然而，其广泛应用和临床转化受到流程碎片化、复杂且耗时等因素的阻碍，从而导致制造成本高、标准化程度低，并增加了来源于此的iPSC发生基因组异常的风险。在本研究中，我们开发了一种可标准化、可自动化且时间高效的工艺，用于直接从皮肤获得单克隆iPSC细胞系，并建立了全面的级联式质量控制（QC）策略。我们通过基于mRNA的重编程技术，从10名供体（年龄49–81岁）的人皮肤打孔活检样本中制备了单克隆iPSC细胞系，随后对其表型和遗传学特性进行了全面而深入的表征。采用机械与酶法相结合的成纤维细胞分离方案以及瞬时性、非整合型重编程技术，使我们能够获得78株单克隆iPSC细胞系；从初始样本处理到传代至第4代的iPSC细胞系，整个过程在7周内完成，并可用于建库、分子特征分析及进一步分化。通过基于流式细胞术的多能性标志物表达分析进行表型表征，以及向三个胚层进行二维定向分化，结果显示所有建立的细胞系在供体内和供体间变异性均较低。基于SNP芯片的拷贝数变异（CNV）分析结合后续全外显子组测序，被证明是评估基因组完整性最有效的方法。针对封闭系统处理的概念验证实验表明，最易出错且技术要求最高的多个步骤中，有相当一部分可以转移至半自动化的封闭系统中完成。总之，所述方案可在7周内从人体皮肤打孔活检样本中时间高效、可标准化且可自动化地制备高质量单克隆iPSC细胞系，从而推动自体iPSC制造领域向成本高效的临床实施进一步迈进。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.04.741960v1?rss=1
🏷️ 诱导多能干细胞 自体细胞制造 单克隆细胞系 重编程 质量控制 基因组完整性