iPSC 样本要求：起始样本、采集、运输与知情同意清单

制备诱导多能干细胞（iPSC）对样本的要求，可以归成五件事：选对起始细胞（最常见的是外周血和皮肤成纤维细胞），采集时无菌且使用实验室指定的采血管或培养基，在活性窗口内完成处理、冻存和运输，签好覆盖未来用途的知情同意书，并用唯一编码贯穿从采血管到细胞系的每个环节。只要其中一环出问题，后面几个月的重编程、分化和药物筛选都可能白费。下面按实际操作的顺序，把每一环讲清楚，并列出寄样前要和接收实验室确认的问题。

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简述

起始样本：外周血单个核细胞（PBMC）采集创伤最小，皮肤活检成纤维细胞是经典来源，拔取的毛发、尿液细胞属于更无创的选择；不同来源的细胞可能影响 iPSC 的质量和分化倾向。
采集细节：采血管类型、抗凝剂、采血量和运输温度都由接收实验室规定，不要按通用经验自行决定。
运输：冻存样本通常只在周一到周三寄出，避免周末滞留；新鲜样本要尽量缩短在途时间。
伦理：同意书须经伦理审查批准后使用，并最好一次性说明未来的商业化和共享用途，免得多年后无法再次征得同意。
身份：每位供者一个唯一编号，贴在同意书和每一支样本管上，细胞系建成后再做身份比对。

五类要求一览

在讨论细节之前，先用一张表把整个流程对样本的要求放在一起看。表中的每一行，都对应后文的一个小节。

环节	核心要求	常见风险	谁负责
起始样本选择	根据病情、年龄和下游细胞类型选择血液、皮肤或其他来源	来源不合适，影响重编程效率或分化方向	研究团队与主治医生共同决定
采集	无菌操作，使用指定采血管、抗凝剂或运输培养基	污染、凝血、采集量不足	有资质的医护人员
处理与运输	在活性窗口内送达或完成冻存，温度全程受控	周末滞留、温度失控、细胞活性下降	采集机构与接收实验室
知情同意与伦理	同意书经伦理审查批准，覆盖研究、共享和商业化用途	同意范围过窄，日后无法再联系供者	研究负责人与伦理委员会
标记与身份核对	唯一编号、去标识化、建系后身份比对	样本混淆、细胞系与供者不符	接收实验室与生物样本库

选择起始样本：血液、皮肤还是更无创的来源

理论上，很多种体细胞都可以被重编程为 iPSC。实际工作中，选择取决于三点：采集对患者的负担、该来源的重编程成熟度，以及你最终要分化成什么细胞。

一篇比较不同人体细胞来源的综述指出，外周血单个核细胞可从静脉血中分离，创伤比皮肤活检获取成纤维细胞更小。同一篇综述也把拔取毛发中的角质形成细胞视为一种有前景的无创起始材料。另一篇面向临床应用的方法学综述则提醒，供者细胞的类型可能影响 iPSC 的质量和分化倾向，所以“最方便的样本”不一定是“最合适的样本”。

起始样本	采集方式	对患者的负担	适合的情况	需要注意
外周血（PBMC）	常规静脉采血	低，门诊即可完成	儿童、体弱患者、需要多次采样的家庭	采血管和运输时限要求严格
皮肤成纤维细胞	局部麻醉下的小块皮肤活检	中等，需要医生操作，会留下小伤口	需要同时保存成纤维细胞做对照或其他检测	培养扩增需要数周
尿液来源细胞	收集中段尿	很低，无需穿刺	采血困难的患者	细胞数量少，对处理时效要求高
毛发角质形成细胞	拔取带毛囊的头发	很低	希望完全无创的场景	对实验室的操作经验要求较高

对罕见病家庭来说，还有一个实际问题：患者是否已经在其他医院做过皮肤活检，或在生物样本库里存有细胞。已有的冻存成纤维细胞或 PBMC 往往可以直接用于重编程，省去一次新的采样，但前提是当年的同意书允许这样使用（见后文“知情同意”一节）。

下游细胞类型也会影响选择

如果疾病主要累及神经系统、心脏或肌肉，最终要分化的是神经元、心肌细胞或肌管。起始样本本身不决定能否分化成这些细胞，但由于来源可能影响分化倾向，研究团队有时会根据目标细胞类型调整起始样本。具体的分化路线，可以参考我们的 iPSC 神经元分化全流程和 iPSC 心肌细胞模型实操指南。

外周血样本：采血前要和实验室确认的细节

外周血是目前最常用、对患者负担最小的来源，但“抽一管血寄过去”远没有听起来那么简单。PBMC 是活细胞，从采血那一刻起活性就在下降。

采血量、采血管类型和抗凝剂没有统一标准。不同重编程方案使用的采血管不同，有的要求含抗凝剂的细胞制备管，有的使用普通抗凝管，处理流程也随之不同。因此，最稳妥的做法是：在预约采血之前，先拿到接收实验室的书面采样说明，并逐条确认以下问题：

需要几管血，每管多少毫升？儿童患者是否有减量方案？
使用哪种采血管和抗凝剂？实验室是否会寄出采血包？
采血后在室温还是冷藏条件下保存？最晚多少小时内必须送达？
是否需要在采集机构先分离 PBMC 再冻存，还是直接寄送全血？
哪几天可以接收样本？节假日如何安排？
运单、样本管标签和随附表格上必须写什么信息？

处理人血样本本身也有生物安全要求。一份使用非整合型仙台病毒载体重编程 PBMC 的方案，明确要求无菌操作，并在处理人血时采取额外防护措施。这部分工作应由采集机构的医护人员和接收实验室完成，家属不需要也不应该自行处理血样。

如果患者正在接受输血、化疗或其他会明显影响血细胞的治疗，请在预约前告诉主治医生和接收实验室，由他们判断最佳采血时间，或改用皮肤等其他来源。

皮肤活检和其他样本

皮肤活检由皮肤科或其他有资质的医生在局部麻醉下完成，取下的组织很小，随后放入实验室提供的无菌运输培养基中寄出。成纤维细胞需要在实验室培养扩增一段时间后，才进入重编程阶段。

和血样一样，需要提前确认的内容包括：运输培养基由谁提供、样本在什么温度下运输、允许的最长在途时间，以及采样部位是否有特殊要求。活检属于有创操作，是否适合某位患者，尤其是皮肤脆弱、凝血功能异常或年龄很小的患者，应由主治医生评估。

尿液和毛发样本的采集本身很简单，难点在实验室一端：细胞数量少、对时效更敏感。选择这类样本前，最好确认接收实验室在这种来源上有实际经验。

采集后的处理、冻存与运输

样本离开患者身体之后，决定成败的就是时间和温度。

新鲜样本（全血、活检组织、尿液）要尽量缩短在途时间，通常选择次日送达的快递服务，并在包装中放入实验室规定的温控材料。寄出前与实验室确认对方能在送达当天接收和处理。

冻存样本（已分离冻存的 PBMC、成纤维细胞）需要干冰或液氮干式运输罐。美国国家阿尔茨海默病细胞储存库的样本申请规定，冻存样本只在周一至周三寄出，以免因周末配送延误导致样本损失。这一做法同样适合寄送用于 iPSC 的冻存细胞。

新鲜与冻存样本的运输方式对比

长期保存方面，一份生物样本库处理与冻存方案提出，需要配备全天候温度监控的储存设施，如 −80°C 冰箱或液氮储存，并用电子库存系统追踪每一支冻存管。对罕见病患者而言，这一点格外重要：原始细胞和建成的 iPSC 细胞系都可能在未来几年被反复使用，保存不当的损失往往无法弥补。

寄样当天的检查清单

样本管标签清晰，编号与随附表格一致
采血管或培养基类型与实验室说明一致
温控材料（冰袋、干冰）数量足够覆盖预计在途时间
包装符合生物样本运输的三层包装要求
快递单号已发给接收实验室
寄送日期避开周末和节假日前一天

知情同意与伦理审查

很多家庭最容易忽略的，恰恰是这一步。iPSC 的特点是可以无限扩增、长期保存，一条细胞系可能在十年后仍被用于新的研究，甚至用于开发上市药物。同意书的范围，直接决定这条细胞系以后能做什么。

美国国家老龄化研究所的生物样本收集指南指出，同意书模板需要根据具体研究调整，并在用于参与者之前提交当地伦理审查并获得批准。

欧洲 iPSC 细胞库（EBiSC）的最佳实践更进一步，建议明确告知供者其细胞衍生物可能被商业化利用，以免日后需要重新征求同意。对罕见病来说，这不是抽象的法律问题：如果患者的细胞系帮助找到了一种候选疗法，后续的药物开发几乎必然涉及企业，而多年后再联系供者重新签字，可能已经不现实。

签字前，你可以向研究团队提出这些问题：

我的细胞和细胞系会被保存多久，存放在哪里？
是否会与其他研究机构或企业共享？
是否可能用于商业开发？我是否会因此获得任何回报？
是否会进行全基因组测序？如何处理意外发现的遗传信息？
如果我将来想撤回同意，已经建成的细胞系如何处理？

关于整个捐献流程，从初次沟通到签署同意再到采样，我们在患者细胞样本捐献流程一文中写成了可逐步执行的指南。

标记样本与核对供者身份

iPSC 细胞系一旦与供者对不上，所有基于它的结论都会失效。混淆可能发生在任何环节：采血时贴错标签、实验室分装时搞错顺序、多年培养中发生交叉污染。

可靠的做法从第一天就开始。美国国立心肺血液研究所支持的 RISE 研究，为每位参与者分配唯一编号，并把对应标签同时贴在同意书和样本管上。前面提到的生物样本库方案则要求用唯一的样本库编码对样本去标识化，与个人信息之间的对应关系严格管理、限制访问。

细胞系建成后，实验室通常会用短串联重复序列（STR）分型等方法，把 iPSC 与供者原始样本逐个位点比对，确认两者来自同一个人。对携带已知致病突变的患者，还会对突变位点测序，确认细胞系中仍保留该突变。作为家属，你可以直接问接收实验室：建系后用什么方法做身份核对？结果是否会写入报告？

哪些样本问题会让 iPSC 制备失败

根据上面各环节的要求，最常见的问题可以归纳为以下几类，每一类都可以在采样前预防：

在途时间过长：新鲜血样在快递途中滞留，细胞活性大幅下降。预防：提前确认送达时限，避开周末寄送。
采血管或培养基用错：使用了实验室方案不支持的抗凝剂。预防：使用实验室提供的采血包或书面说明。
污染：采集或分装过程中细菌、真菌污染。预防：由有经验的医护人员在无菌条件下操作。
样本量不足：细胞数量太少，无法满足重编程和备份需要。预防：提前确认最低细胞数或采血量。
温度失控：冻存样本在运输中解冻。预防：足量干冰、温度记录仪、选择有生物样本运输经验的快递服务。
标签与文件不一致：实验室无法确认样本身份，只能弃用。预防：寄出前逐项核对编号。
同意范围不足：样本可以用于建系，却不能用于后续药物开发或共享。预防：签字前确认同意书覆盖的用途。

样本质量的影响不止于建系是否成功，也会延续到后续实验的可重复性。我们在提高患者细胞实验重复性的关键方法里讨论了从样本到读数的各个变量。

我们的看法：样本是整个项目的地基

在为超罕见和未确诊遗传病患者构建疾病模型的过程中，我们越来越确信一件事：样本阶段花的每一点心思，都会在后面成倍回报。

对一个患者专属项目来说，iPSC 细胞系是之后所有工作的起点。我们用它分化出受累的细胞类型，建立疾病表型检测，再在此基础上平行筛选约 3,000 种 FDA 已批准药物、设计定制反义寡核苷酸（ASO），并评估基因疗法的可行性。如果最初的样本存在身份疑问、同意范围不足或细胞质量问题，后面的筛选结果再漂亮，也很难支撑进一步的临床前开发或监管沟通。

所以我们建议家庭和医生在采样前多花一两周把三件事做扎实：选对来源，签好覆盖未来用途的同意书，确认运输和身份核对流程。对于时间紧迫的患者，这看起来像是拖慢了进度，实际上是在避免更大的返工。

我们也主张样本阶段的信息完全透明：样本何时到达、活性如何、建系进展到哪一步、身份核对的结果是什么，家庭和合作医生都应该看得到。患者把自己的细胞交给研究团队，理应知道它们在经历什么。

— John

从样本到治疗线索

如果你正在为患有超罕见或未确诊遗传病的家人寻找方向，或者你是正在研究某种罕见病的医生科学家，Hopeatrarelabs 可以从样本阶段开始参与：建立患者来源的 iPSC 疾病模型并进行生物样本库保存，开发疾病表型检测，在约 3,000 种 FDA 已批准药物中进行高通量筛选，设计并在体外验证定制 ASO，并借助自有的 RINAE AI 评估靶点可干预性和突变。我们也提供可干预性研究与发现路线图，以及支持新药临床试验申请（IND）的数据包准备。一个完整项目通常在 12 到 15 个月内完成。想了解你的情况适合从哪一步开始，请访问 Hopeatrarelabs 患者专属疾病建模服务。如果你想先了解原理，可以阅读 iPSC 患者细胞模型原理与实验流程。

常见问题

制备 iPSC 一定要做皮肤活检吗？

不一定。外周血单个核细胞是常用的替代来源，只需常规静脉采血，创伤比皮肤活检小。尿液细胞和带毛囊的头发也可以作为更无创的来源。具体选哪种，应由研究团队结合病情、年龄和下游细胞类型与主治医生商定。

以前在医院留存的细胞或血样还能用吗？

可能可以，但要看两点：样本是否在合适条件下冻存且仍有活性，以及当时签署的同意书是否允许用于建立细胞系和后续研究。把样本保存记录和同意书副本提供给接收实验室，由他们评估。

血样从采集到送达实验室最多可以放多久？

没有通用答案，取决于实验室的处理方案、采血管类型和运输温度。请在采血前拿到接收实验室的书面时限要求，并选择次日送达的快递，避开周末和节假日寄送。

我的细胞系将来会被用于商业开发吗？

这取决于你签署的同意书。国际细胞库的最佳实践建议在一开始就向供者说明可能的商业用途。签字前，你有权询问细胞系的保存期限、共享范围、商业化可能性以及撤回同意后的处理方式。

怎样确认建成的 iPSC 细胞系真的来自我的家人？

规范的实验室会在建系后做身份核对，常用方法是把 iPSC 与原始样本的短串联重复序列分型逐个位点比对，并对已知致病突变位点测序。你可以要求在报告中看到核对方法和结果。