患者来源心肌细胞与药物反应、细胞变异及多种遗传背景比较
患者来源心肌细胞用于药物反应比较的概念(J&E Bio 原创)(J&E Bio)

患者来源细胞用于观察药物反应差异

美国心脏协会(American Heart Association,AHA)在 2018 年科学声明中讨论诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)在心血管疾病模型和精准医疗中的用途。患者来源心肌细胞保留患者的遗传背景,可用于比较个体的药物反应,但作者认为,用它们预测临床反应、支持治疗决策的应用仍处于早期。

声明引用了一项针对 1 名长 QT 综合征患者的研究:美西律改善了其来源心肌细胞的电生理缺陷,提高细胞起搏频率使改善更明显,加入氟卡尼则没有进一步增强作用。这些细胞结果与该患者此前按经验获得的较佳治疗反应相符。

多柔比星研究区分了既往心肌病分组

作者引用的另一项研究涉及 8 名接受过多柔比星治疗的乳腺癌患者,其中 4 名出现心肌病、4 名未出现。在体外接触多柔比星后,心肌病患者来源的心肌细胞存活率更低,还表现出线粒体、代谢和钙处理异常、较弱的抗氧化通路活动及更多活性氧生成。

多供者细胞可比较抗肿瘤药物的心脏毒性

声明还引用了来自 13 名个体的心肌细胞研究,使用 21 种当时已获 FDA 批准的酪氨酸激酶抑制剂评价心脏毒性,并据此形成药物心脏安全性指数。作者提出,多种遗传背景的细胞组合可帮助药物研发发现毒性差异;这些细胞模型需要与其他临床前工具配合使用。

细胞变异与制备成本限制个体化应用

声明指出,不同细胞系之间的差异、培养孔之间的波动及分化后细胞组成不均一,都可能影响比较,因此需要生物学重复和同一细胞系的多个样本。为每名患者生成心肌细胞所需的时间和成本,也使这类测试难以成为常规诊疗方式。作者将复杂病例研究和多种遗传背景的药物测试平台作为进一步发展的方向。

来源与延伸阅读

  1. Induced Pluripotent Stem Cells for Cardiovascular Disease Modeling and Precision Medicine: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation. Genomic and Precision Medicine. 2018;11(1):e000043. doi:10.1161/hcg.0000000000000043 ↗