光学基因组图谱技术OGM-ID：实现细胞系鉴定与核型分析的一体化解决方案

研究人员针对细胞治疗领域需同时进行细胞系鉴定(STR)和核型分析的双重检测难题，开发了基于光学基因组图谱(OGM)的OGM-ID技术。该技术利用>500 bp的插入/缺失变异实现细胞系精准鉴定，可区分同种/异种污染，并能同步获取核型信息。研究验证了其在iPSC克隆产品鉴定中的独特优势，为细胞治疗质量控制提供了高效解决方案。

　　

在生物医学研究和细胞治疗领域，细胞系的身份认证和核型稳定性检测是两项至关重要的质量控制环节。传统方法需要分别进行短串联重复序列(STR)分析和核型分析，不仅耗时耗力，对于经过基因组编辑的诱导多能干细胞(iPSC)衍生治疗产品更是面临技术瓶颈。随着细胞治疗产业的快速发展，亟需开发一种能够同步完成这两项检测的创新技术。

来自国外研究机构的研究人员在《BMC Genomics》发表的研究中，开发了名为OGM-ID的革命性技术。该技术巧妙利用光学基因组图谱(Optical Genome Mapping, OGM)数据，通过分析全基因组范围内>500 bp的插入和缺失变异，实现了细胞系身份的高精度鉴定。研究团队验证了该方法在区分同种异体污染、识别亲缘关系样本方面的卓越性能，特别是在iPSC克隆产品鉴定中展现出独特优势。

关键技术方法包括：1)使用Bionano Saphyr系统进行OGM检测，数据量达800 Gbp-1.5 Tbp/样本；2)建立包含285个健康个体变异特征的对照数据库；3)开发基于Jaccard相似性指数的生物信息学分析流程OGM-ID；4)采用GM24385等标准细胞系验证技术可靠性；5)通过CRISPR介导的同源定向修复(HDR)构建基因编辑iPSC模型。

研究结果：

OGM检测核型异常

验证了OGM在GM04370等5种核型异常细胞系中的检测能力，准确识别出染色体11和22的不平衡易位等变异。

多数OGM变异存在于对照数据库

分析显示85.1%的插入/缺失变异在人群中出现频率<10%，52.8%存在杂合性差异，这些特征为细胞鉴定提供了分子基础。

OGM-ID区分无关细胞系

通过Jaccard指数分析，无关个体间相似度中位数为0.20，而同源样本达0.63-0.66，可有效鉴别25%以上的细胞污染。

识别亲缘关系样本

在GM24385家族等三个家系中，亲子关系样本相似度(0.35)显著高于无关个体(0.25)，但低于同源样本(0.62)，证明技术可追溯遗传关联。

细胞治疗应用验证

成功鉴定了经过多轮克隆选择的基因编辑iPSC系，并精确检测到CRISPR介导的B2M位点转基因插入(约5.2 kbp)。

研究结论与意义：

OGM-ID技术突破性地实现了细胞系身份鉴定与核型分析的"二合一"检测，其全基因组分析特性克服了STR技术对基因组编辑样本的鉴定局限。该技术不仅能识别10-15%的异种污染，还可区分来自同一供体的不同iPSC克隆产品，这对确保细胞治疗产品的安全性和一致性具有重大意义。研究同时揭示了OGM数据在不同软件版本间的兼容性限制，为技术标准化提供了重要参考。随着细胞治疗时代的到来，这种高效、经济的质量控制方法有望成为行业新标准。