PAH 患者内皮细胞的凋亡、成管与 AG1296 候选筛选
肺动脉高压（pulmonary arterial hypertension，PAH）患者的诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）来源内皮细胞用于筛选降低凋亡信号、改善成管的候选，并结合疾病转录特征比较 AG1296。
用途与模型
- 研究用途
- 患者内皮功能相关候选药物筛选，并以细胞和离体组织结果复核计算线索。
- 模型与细胞来源
- 初筛为 4 条 PAH iPSC 内皮细胞系，随后增至 6 条；原代肺动脉内皮与配对 iPSC 内皮比较涉及 6 位患者。
- 方法版本
- 2021 年接受作者稿（NIHMS1710561）中的表型筛选及功能复核
- 实验形式
- 含 0.2% 胎牛血清（fetal bovine serum，FBS）的低血清条件下进行 24 小时凋亡初筛；荧光复核与 6/24 小时成管指标分别登记。
材料与平台
- 内皮细胞和化合物
- 患者来源 iPSC 内皮细胞、原代肺动脉内皮参照；4500 种临床前、临床及工具化合物，AG1296 与其他候选用于复核。
- 凋亡、活力和成管检测
- 半胱天冬酶 3/7（caspase-3/7）发光与荧光检测；三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）相关活力检测；基底膜提取物成管体系。二甲基亚砜（dimethyl sulfoxide，DMSO）溶剂和完整培养液作为相应对照。
- 转录与组织补证
- 公开 PAH/健康肺组织转录数据、细胞特征整合数据库（Library of Integrated Network-Based Cellular Signatures，LINCS）化合物表达资料；肺移植 PAH 供者的离体肺组织用于血管形态测量。
测量指标与分析
- caspase-3/7 凋亡相关信号
- ATP 相关细胞活力信号
- 6/24 小时管样结构数量、长度或保留表现
- 候选表达特征与逆 PAH 表达方向的相关性
- 离体组织管腔与血管直径/面积比
发光初筛后以 ATP 检测排除低凋亡信号来自细胞已死亡的候选，再用荧光法和成管功能复核；疾病表达方向排序与细胞功能结果分别判断。
研究设计与结果
药物集评价
- 研究设计
- 4500 化合物初筛后进行存活信号排除、剂量复测和成管功能比较。
- 测试范围
- 初筛 4 条细胞系，复核 6 条；成管进一步测试 11 个候选。
- 参照体系
- 溶剂对照、完整培养液对照及不同候选化合物。
- 研究结果
- 80 个初步候选缩至 39 个；20 个在全部 6 条细胞系中降低凋亡指标，19 个仅在子集中有效。11 个进入成管比较的候选中，6 个在全部 6 条系中改善功能。
适用条件与研究局限
- 各阶段候选数、细胞系数及检测时点不同。
- 降低凋亡信号不以 ATP 增加作为同一结果。
实验条件比较
- 研究设计
- 比较疾病逆表达方向与 AG1296、白藜芦醇等候选的内皮功能。
- 测试范围
- 疾病肺组织表达为 32 个 PAH 与 28 个对照样本，330 个差异基因；9 个候选有可用 LINCS 表达资料。
- 参照体系
- 疾病表达逆方向、溶剂对照及不同候选。
- 研究结果
- 白藜芦醇的表达方向相关性较高但未改善成管。AG1296 降低凋亡信号并改善成管，ATP 量和层粘连蛋白黏附未显著变化，迁移减少。
适用条件与研究局限
- 计算方向相似不保证功能获益。
- 其他酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitors，TKIs）的 6 小时成管与 24 小时结构保留结果不同。
方法可行性研究
- 研究设计
- PAH 肺移植供者组织接受 AG1296 与溶剂比较，20 μM、8 天后测血管形态。
- 测试范围
- 图 5 形态分析为 8 次组织培养实验；每肺切片每组测量 15 条血管。
- 参照体系
- 配对肺组织切片的 DMSO 条件。
- 研究结果
- 管腔与血管直径比支持新生内膜退缩，补充内皮细胞筛选的组织层面证据。
适用条件与研究局限
- 组织培养实验与血管测量数不能作为患者数。
- 尚未形成临床疗效验证。
来源与原文
- iPSC-endothelial cell phenotypic drug screening and in silico analyses identify tyrphostin-AG1296 for pulmonary arterial hypertension原始研究 · Science Translational Medicine · 2021-05-05