改善肝细胞成熟与药物代谢功能
诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）来源肝细胞可以提供不同供者的研究模型，但功能成熟程度影响药物代谢和毒性检测。Quris Technologies 的美国与以色列团队在 Nature Communications 报道含 6 种成分的成熟处理组合 HDC6，并用三维肝球状体分析药物性肝损伤。
HDC6 包括 SB431542、DAPT、forskolin、FICZ、WY14643 和三碘甲状腺原氨酸（T3）。这些成分分别抑制 TGF-β 和 Notch 信号，激活 cAMP、芳烃受体及 PPARα，并调节甲状腺激素信号。团队通过筛选比较不同组合，再检查成熟后的功能。
流程先在二维培养中进行成熟处理，再将细胞聚集成三维球状体。球状体继续接受 HDC6 处理 5 天，随后洗去组合，再开展功能和药物试验。
多个供者的功能改善幅度各有差别
研究整体使用 8 条商业 iPSC 细胞系，主要功能比较涵盖 5 个供者。白蛋白阳性细胞比例由约 50% 增至约 86%，白蛋白分泌及若干代谢酶活性随成熟处理改善。不同供者和不同功能的改善幅度并不一致。
转录组显示，HDC6 处理后的肝细胞表达特征更接近原代人肝细胞。团队进一步测量咪达唑仑、非那西丁和紫杉醇的特定代谢产物，检验相应的药物代谢功能。
部分 CYP 活性明显增加，CYP2C19 则没有同样改善。线粒体呼吸也随供者和检测条件变化。
球状体形成后第 5 天洗去 HDC6，CYP3A4、CYP1A2 和 CYP2B6 活性在第 12 天前较稳定，之后逐渐下降；球状体到第 24 天仍保持活力和代谢反应。
长期重复处理进一步比较了曲格列酮、阿托伐他汀和双氯芬酸。前两种在 12 或 24 天处理中呈现更明显的累积毒性，双氯芬酸的作用较轻、主要出现在较高浓度。时间延长后的反应也具有药物特异性。
20 种药物检验肝损伤识别能力
肝损伤试验使用 20 种参照药物，并集中比较两个 iPSC 供者。球状体重复给药 6 天，每隔 48 小时更新药物，第 7 天检查活力和形态。研究另设未接受 HDC6 的球状体及原代人肝细胞球状体作为比较。
分类使用安全裕度，即体外半数抑制浓度 IC50 与临床最大血浆浓度 Cmax 的比值。研究把比值低于 50 作为肝损伤警示条件，再与药物的既有肝损伤风险分类对应。
成熟球状体的敏感性为 66.7%，特异性为 81.8%。未成熟球状体在 2 个供者中的敏感性为 44.4%–55.6%，特异性为 72.7%。这组比较表明，在相同参照药物和阈值下，成熟处理改善了部分药物的识别。
曲伐沙星在 HDC6 处理模型中产生警示，而司他夫定、阿托伐他汀和对乙酰氨基酚在这些比较模型中仍未被识别为阳性。恩他卡朋的误报情况也随模型而变化。
参照药物中有 9 种属于较高肝损伤风险，另外 11 种风险较低或没有相关风险记录。托卡朋、氟他胺、曲格列酮和双氯芬酸在各比较模型中均产生相应警示；帕罗西汀的分类则随成熟状态和供者变化。
药物形态响应也有差别。例如 50 μM 氟他胺使成熟球状体出现明显解体，未成熟对照仍保持形态；双氯芬酸在一个测试浓度下对成熟组织的影响也更明显。
免疫共培养与脂肪变性条件下的模型表现
团队把同一供者来源的 Kupffer 样细胞加入成熟肝细胞球状体，观察炎症刺激和免疫调节药物后的反应。共培养中 IL-6、IL-8、TNF-α 和 CCL2 等促炎细胞因子释放增加；但共培养没有明显改变所测药物的肝细胞活力反应。
游离脂肪酸处理后，球状体内脂滴和甘油三酯增加，活力及白蛋白分泌、尿素生成等核心肝功能总体维持。在较高脂肪酸处理浓度下，线粒体呼吸则降低。
脂肪变性也改变了部分药物的毒性反应。曲格列酮在 iPSC 来源和原代人肝细胞球状体中均表现出更强毒性；阿托伐他汀和双氯芬酸的变化则随供者和模型而异。
供者差异与模型的后续应用
HDC6 为改善 iPSC 肝细胞功能提供了一个明确的处理方案。研究通过转录、代谢产物、线粒体和参照药物逐层比较，展示了哪些功能得到改善，以及哪些肝损伤药物仍然遗漏。
作者提出将成熟肝球状体与器官芯片、微流控技术结合，进一步开展实时多指标毒性检测。免疫相关肝损伤的研究，则需在 Kupffer 样细胞之外加入其他免疫效应细胞。