从肾类器官获得两组近端小管细胞
肾脏近端小管既参与药物排泄，也可能成为药物损伤的部位。京都大学（Kyoto University）研究团队在 iScience 报道一项人源近端小管芯片研究：从采用两种分化方案培养的诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）来源肾类器官中分离近端小管细胞，分别构建芯片，并与永生化近端小管细胞 RPTEC/TERT1 芯片比较。研究重点是药物转运体在细胞层中的位置及实际运输功能。
团队将两种来源的细胞标为 #1-LTL+ 和 #2-LTL+。在芯片中，细胞铺于多孔膜上，形成可分别取样的基底侧和管腔侧。染色结果显示，两组类器官来源细胞表达有机阴离子转运体 1 和 3（organic anion transporters，OAT1/3）、有机阳离子转运体 2（organic cation transporter 2，OCT2）等药物转运相关蛋白；#1-LTL+ 的 OAT1/3 更清楚地位于基底侧，#2-LTL+ 的分布则较分散。永生化细胞模型的 OAT 表达和极性较弱。
这种差别会影响药物从血液侧进入小管细胞、再向管腔侧排出的测量。原研究把蛋白定位与实际运输实验放在一起，因此评价重点是转运功能，也使模型评价超出标志物阳性这一层面。
三种底物显示 OAT 介导的定向运输
研究者分别测量阿德福韦、对氨基马尿酸和瑞舒伐他汀在基底侧至管腔侧、以及反方向的运输。阿德福韦和对氨基马尿酸用于 OAT1 相关测量，瑞舒伐他汀用于 OAT3 相关测量。两种类器官来源芯片对三种底物的排出方向与反向运输之比均超过 2；#1-LTL+ 的绝对排出运输通常更强。
加入 OAT 抑制剂丙磺舒后，较低测试浓度已抑制阿德福韦和对氨基马尿酸向管腔侧运输，对瑞舒伐他汀的影响较小；提高抑制剂浓度后，三种底物的运输均明显下降。另一种外排抑制剂 MK571 降低阿德福韦和对氨基马尿酸的跨细胞运输，对瑞舒伐他汀的影响不显著。两种抑制实验提供了不同转运环节的功能读数。
永生化细胞芯片在这些双向运输和抑制试验中的变化较小。论文将其与 OAT 表达水平及细胞极性不足联系起来。两种类器官来源细胞虽来自同类模型，绝对运输速率和蛋白定位也有差异，因此比较不同细胞来源时需要同时看运输方向和强度。
OCT2 相关运输和顺铂损伤读数
研究随后检查二甲双胍和奎尼丁的运输，分别涉及 OCT2/MATE 与 P-gp 等转运环节。#1-LTL+ 芯片对两种药物的基底侧至管腔侧运输最高；#2-LTL+ 芯片总体优于永生化细胞芯片，但各底物的表现并不完全一致。作者同时检测 OCT2、MATE1 和 P-gp 的表达与定位，帮助解释不同模型的运输读数。
在肾毒性实验中，研究者从基底侧给予顺铂，并用乳酸脱氢酶释放和细胞存活情况观察损伤。两种类器官来源芯片均出现顺铂相关的损伤信号。加入 OCT2 抑制剂西咪替丁后，#1-LTL+ 在 24 小时观察时损伤信号降低，#2-LTL+ 到 48 小时出现更明显变化。#1-LTL+ 在 48 小时各组 LDH 读数已无差别；原文活死细胞观察显示，多数细胞在顺铂暴露 24 小时后已失去活性，因此早期抑制效果不宜延伸为持续保护。
原文还用马兜铃酸作肾毒性参照；药物评价则包括阿德福韦、瑞舒伐他汀、二甲双胍、奎尼丁和顺铂。肾毒性结果来自体外芯片的有限测试，临床个体损伤风险的预测能力仍需另外验证。
为药物评价增加了什么
这项研究把药物转运体的定位、双向运输、抑制剂响应和顺铂损伤放到两种人源类器官来源近端小管芯片中对照。相较仅记录转运蛋白表达的模型，研究提供了药物在基底侧与管腔侧实际移动的读数，也显示不同细胞来源会改变同一底物的绝对运输量。
研究仍处于特定药物和体外模型范围。作者讨论了类器官来源细胞在培养中的稳定性，以及芯片长期维持和不同细胞系间差异等问题。后续若用于更广的候选药物评价，还需扩大测试物范围，并把芯片运输结果与临床药物清除或肾毒性资料作独立比较。