患者材料补充 CFTR 变异信息
囊性纤维化（cystic fibrosis，CF）由 CFTR 功能异常引起，离子运输变化影响气道及其他器官。2022 年发表于 Journal of Cystic Fibrosis 的综述 Patient-Derived Cell Models for Personalized Medicine Approaches in Cystic Fibrosis，比较 3 类患者来源上皮模型的药物研究用途。
不同 CFTR 变异可影响蛋白产生、折叠、运输或通道功能。校正剂主要改善蛋白折叠及向细胞表面的运输，增效剂则提高通道活动；具体变异与细胞状态决定了需要观察的功能。
按综述发表时的数据，欧洲约 20%、美国约 10% 的囊性纤维化患者尚不符合已有调节剂治疗的适用条件，罕见或超罕见变异是原因之一。这些患者较难形成足够大的临床研究群体；即使变异相同，其他遗传和环境因素也可能影响响应。患者来源材料保留原有基因背景及转录处理信息，可帮助比较个体药物反应。
综述介绍的三联方案由校正剂替扎卡托、依来卡托和增效剂伊伐卡托组成，分别改善 CFTR 蛋白向细胞表面的运输和通道活动。
鼻上皮便于同时研究表达和通道功能
鼻上皮与支气管上皮具有许多共同结构和功能特征。综述讨论利用患者鼻上皮材料分析 CFTR 转录本，并形成分化上皮或三维球状模型，分别观察分子异常与实际离子运输。
转录本分析有助于识别剪接和 RNA 稳定性的变化。气液界面培养（air–liquid interface，ALI）形成分化上皮后，可通过短路电流比较药物处理前后的 CFTR 离子运输功能。
鼻上皮球状体中，CFTR 可朝向腔内或外侧表面。通道功能改善后，前者随液体进入腔内而膨胀，后者则随液体外流而缩小。
支气管模型覆盖气道相关指标
支气管上皮模型直接呈现下气道相关特征，材料获取与鼻上皮不同。综述介绍这类模型长期用于 CFTR 药物比较，也用于研究罕见或意义不明变异的分子与功能影响。
气液界面培养的支气管上皮曾用于伊伐卡托和三联疗法的药物研究，为针对 G551D 和 F508del 等变异的早期批准提供实验依据。综述还指出，随着患者治疗改善，可用于研究的移植切除肺组织有所减少，使材料获取成为模型选择时的实际因素。
检测指标除跨上皮电流外，还包括蛋白处理状态、气道表面液体及黏液纤毛清除。不同指标对应通道功能如何影响上皮的生理功能。
三维球状模型可用于液体移动，也能观察黏液及纤毛相关变化。作者还提到加入流动和更多细胞类型的气道芯片发展，但认为其作为稳定药物测试模型仍需进一步开发。
直肠类器官提供膨胀与形态比较
患者直肠上皮可建立保留个体背景的三维类器官。福斯可林诱导膨胀（forskolin-induced swelling，FIS）利用 CFTR 相关离子与水运输形成的体积变化，比较通道功能和调节剂响应，并可在建立的样本库中重复观察。
综述报告，HIT-CF 欧洲项目曾在 3 个独立实验室之间对 FIS 方法进行标准化，目标之一是进一步获得欧洲药品管理局（European Medicines Agency，EMA）的验证。
无额外通道刺激时，CF 与非 CF 类器官的形态也可不同。直肠类器官形态分析（rectal organoids morphology analysis，ROMA）结合圆形程度及荧光相关指标，在 22 份非 CF 与 167 份 CF 来源模型的比较中区分典型病例。
综述发表时，研究者还在边界病例中检验 ROMA，以评估它对复杂诊断的帮助。
直肠类器官也可转为二维极化上皮，通过跨上皮电流测量 CFTR 功能及药物响应。
G970R 变异：患者材料中的剪接与药物响应
综述以 G970R 变异说明患者背景对药物判断的影响。该变异在费舍尔大鼠甲状腺细胞（Fischer rat thyroid，FRT）表达体系中显示对伊伐卡托的响应，但患者临床研究未见相应获益，患者类器官也没有呈现同样的功能改善。
进一步研究将这一差异与实际剪接变化联系起来。只表达预期的蛋白序列，可能遗漏患者基因背景中的转录处理。
这 3 类模型各有侧重：鼻上皮便于取得并同时分析转录本，支气管上皮覆盖气道功能，直肠类器官便于扩增、保存及测量膨胀响应。该综述将它们作为互相补充的工具，用于研究不同患者材料中的实际 CFTR 功能及干预反应。