CF 患者肺前体细胞的 CFTR 荧光药效比较
在 96 孔板中测量 CFTR 功能，比较突变、药物组合与同供者鼻上皮参照。
用途与模型
- 研究用途
- 比较囊性纤维化（cystic fibrosis，CF）治疗候选方案及患者差异，再选择方案用于成熟鼻上皮验证。
- 模型与细胞来源
- 患者诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）来源肺前体上皮，检测囊性纤维化跨膜电导调节蛋白（cystic fibrosis transmembrane conductance regulator，CFTR）；主要药效组为 2 名 F508del 纯合和 3 名 W1282X 纯合供者。
- 方法版本
- 2021 年患者 iPSC 来源浸没式肺前体平台
- 实验形式
- 96 孔浸没式培养，膜电位荧光成像检测 CFTR 通道活性；配合蛋白及转录检测。
材料与平台
- 功能刺激与对照
- 福斯科林激活、CFTR 抑制剂阻断，以及药物溶剂对照；F508del 校正剂和增强剂组合，W1282X 加入无义介导的 mRNA 降解（nonsense-mediated mRNA decay，NMD）抑制剂 SMG1i。
- 药物处理与数据
- 校正剂处理 48 小时后进行膜电位荧光检测；每块板先汇总技术重复孔，再比较板均值和供者，热图展示孔内信号分布。
- 参照
- 此前研究的同供者原代鼻上皮 Ussing chamber 生物电响应；本研究未重新生成全部鼻上皮数据。
测量指标与分析
- CFTR 峰值荧光响应
- 动态通道响应
- 成熟 CFTR 蛋白
- CFTR 转录水平
- 板内信号分布
- 与鼻上皮响应的相关性
逐患者比较药物组合及响应幅度，用 Spearman 相关分析比较肺前体与同供者成熟鼻上皮的响应；分化批次、板和孔分别登记。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- F508del/W1282X 调节剂比较，配合非 CF、溶剂与通道抑制参照。
- 测试范围
- 2 名 F508del 供者各有单次分化的 4 块板；3 名 W1282X 供者分别为 4 次分化/5 块板、1 次分化/3 块板和 2 次分化/5 块板。每块板先汇总 4 个技术重复孔。
- 参照体系
- 各药物组合、同供者鼻上皮，以及相同突变的其他供者。
- 研究结果
- F508del 和 W1282X 供者的肺前体/鼻上皮响应相关系数分别为 0.95 和 0.93；W1282X 明显恢复需 SMG1i 与调节剂组合，G418 未增强恢复。
适用条件与研究局限
- 早期肺前体缺少成熟气道主要细胞类型。
- W1282X 的鼻上皮不能完成全部供者、全部条件配对。
- 鼻上皮参照是此前研究数据，临床疗效未在本研究直接验证。
- 板内 Z′ 因子为 0.34，严格标准化均值差（strictly standardized mean difference，SSMD）为 5.19；论文将这些结果作为中高通量检测的概念验证。
来源与原文
- A new platform for high-throughput therapy testing on iPSC-derived lung progenitor cells from cystic fibrosis patients.原始研究 · Stem Cell Reports · 2021-10-21