基因體研究中心在細胞表面的『醣脂』分子(glycosphingolipids ,簡稱GSL)的研究不餘遺力，除了『醣脂』在各種癌症中所扮演的關鍵角色外，其之於生命體發生的源頭所扮演的角色，也是一個新穎的研究課題。由本中心所合聘的游正博特聘研究員所領導的團隊，繼2010年發表人類胚幹細胞表面醣酯分子群的解密後，日前有更進一步的發展，研究團隊發現，在人體胚胎幹細胞分化成不同類別組織細胞的過程中，確實有不同的醣脂分子表現；同時，這些人類胚胎幹細胞表面標誌的研究，將可提供了腫瘤研究最佳的線索。
團隊成員之一，本中心助研究員沈家寧博士解釋，人類胚胎發育的過程，從單一個受精卵細胞逐漸分化成長中，胚胎內會形成三個不同類別區塊，分別為外胚層、中胚層、與內胚層。這些外胚層內的細胞逐漸轉化成皮膚、神經等；中胚層的細胞，則會分化成腎臟、骨骼、心臟、肌肉；而內胚層，則分化成肝臟、胰臟、胃等，屬消化系統的細胞。
此次研究結果顯示，在人類胚胎幹細胞進行轉換成為神經細胞的分化時，細胞表面的醣脂分子群，會從Globo- 及 Lacto- 系列，轉變為Ganglio-系列的GD3；然而，在人類胚胎幹細胞進行分化成為內胚層的細胞，包括肝細胞、胰臟細胞等的過程中，這些細胞表面則會表現出以另一種Gb4Cer為主的醣脂分子群。這是在科學界研究人類胚幹細胞進行特定類型器官的組織分化時，率先觀察出細胞表面醣脂分子群的相關動態變化的一個成果發表，預期將可應用在細胞治療的細胞鑑定及純化步驟，並降低幹細胞移植的致癌風險。相關論文在已經於幹細胞研究領域的重要期刊Stem Cells網頁發表，並於十二月份之印刷本刊出。
該研究團隊，結合了院內多項跨領域的專長。首先，游正博特聘研究員及沈家寧助研究員實驗室，分別利用“定向誘導”的方式，將人體胚胎幹細胞分化至人體『神經組織』及『內胚層組織』的兩種前置狀態。接下來，本中心的合聘研究員，生化所邱繼輝博士，利用特殊的質譜儀(MALDI–MS) 和串聯式質譜(MS/MS)技術，針對這些不同類別的細胞的醣脂作有系統的結構分析，具體的找出了足以區分出神經細胞的GD3醣脂，以及區分出消化器官細胞的Gb4Cer醣脂。
游博士表示，胚胎幹細胞表面的醣脂分子，常常用以鑑定胚胎發育過程的階段性指標。在我們每一個人的生命初期，尚處於胚胎狀態時，細胞膜的表面，充滿了多種特定的醣脂分子，然後，隨著發育的過程，這些特定的醣脂分子逐漸消失，被另一類的醣脂分子所取代。
該團隊除了要解開人類胚胎幹細胞醣脂分子，在進行分化過程的全貌，以及找出對於可調控醣脂分子結構轉變的關鍵性糖基轉移酶以外，更要確認細胞表面的醣脂分子對於細胞粘附，信號轉導，以及細胞分化所扮演的角色的重要性。由於許多腫瘤細胞也表現特殊腫瘤相關的醣脂分子與胚胎幹細胞的標誌雷同，將來可以利用人類初期幹細胞的標誌，作為鑑定與治療腫瘤細胞的新著力點。
游博士也表示，該團隊將利用所建立的高速醣脂分子解構平臺，陸續解構出的不同的醣脂分子結構，打造出完整的胚幹細胞分化過程各種醣脂的資料庫。
游博士特別指出，目前在進行人類幹細胞的分離及分化時，研究人員所能引用的指標並不齊備。因為這些既有的幹細胞標誌都是從其他領域，例如，發育及造血等學門借用而來，所以，很難利用這些標誌來精確地定義某種幹細胞或腫瘤幹細胞。再說，許多醣脂分子的所謂專一性單株抗體，雖然在幹細胞或其他研究中已廣泛地應用，但是，由於這些抗體的所辨認的醣分子常存在於不同glycans(聚醣)分子上面，因此缺乏專一性，造成無法明確辨識的嚴重問題。所以，該團隊預期這個經由質譜分析建立的資訊，將提供日後研究幹細胞分化完整的指引。這些特殊的醣脂結構，未來除可於鑑定幹細胞分化，並且預期能夠用來作特定細胞的專一性的標誌，在未來再生醫學與腫瘤研究的應用上會有所貢獻。