按既往心毒性结局分组的患者 iPSC 心肌细胞多柔比星测试
把供者既往多柔比星心毒性结局与细胞活力、损伤和线粒体检测相联系。
用途与模型
- 研究用途
- 研究患者间心毒性易感性差异及保护化合物反应。
- 模型与细胞来源
- 12 位女性供者的诱导多能干细胞（iPSC）来源心肌细胞：临床心毒性患者 4 位、已治疗但未心毒性患者 4 位、未化疗健康志愿者 4 位。
- 方法版本
- 2016 年乳腺癌患者 4/4 分组与 4 位健康参照版本
- 实验形式
- 96 孔活力及分子检测，24 孔代谢通量和成像，单细胞流式及钙成像。
材料与平台
- 细胞与给药
- 第 30 天心肌细胞；多柔比星 0.01–10 μM，主要观察 24/72 小时，部分检测延长至 96 小时；96 孔每孔 100000 个细胞。
- 损伤检测
- PrestoBlue/CCK-8、CellTiter-Glo、LDH、caspase-3/7、Annexin V/7-AAD、γ-H2AX、CellROX、MitoSOX、JC-10。
- 代谢与钙活动
- Seahorse XF24，每孔 250000 个细胞；Fluo-4 共聚焦单细胞线扫描。
- 保护干预
- N-乙酰-L-半胱氨酸 1 mM 与多柔比星共同处理，ATP 活力检测。
测量指标与分析
- 药物浓度—细胞活力曲线
- 膜损伤与凋亡相关指标
- DNA 损伤标志
- 活性氧及线粒体膜电位
- 线粒体呼吸和相对 DNA 含量
- 钙瞬变动力学
- 药物处理前后转录组变化
按供者既往临床结局分组比较浓度—反应及损伤指标；细胞活力曲线拟合 50% 下降浓度。代谢通量测量耗氧及呼吸能力，线粒体 DNA/核 DNA 比值估计相对含量。
研究设计与结果
临床关联研究
- 研究设计
- 将已知治疗后心毒性分组与患者来源心肌细胞的体外反应联系，并加入未化疗健康参照、成纤维细胞和未分化 iPSC 比较。
- 测试范围
- 各临床/健康组 4 位供者。图 1 活力曲线为各组 4 株细胞各重复 3 次；代谢通量各组 4 株、每株 3 个技术重复；RNA-seq 两患者组各 3 株。
- 参照体系
- 发生和未发生临床心毒性的患者细胞、未化疗健康细胞、其他细胞状态及溶剂/未处理参照。
- 研究结果
- 72 小时活力曲线的 50% 下降浓度：心毒性组 0.1643 μM、已治疗无心毒性组 3.015 μM。心毒性组的损伤、氧化应激、钙活动及基线呼吸指标也有差异；N-乙酰-L-半胱氨酸改善 ATP 活力。
适用条件与研究局限
- 患者细胞在治疗后获取，可能含既往治疗造成的持续影响。
- 每组只含 4 位供者，各分子检测的细胞株和技术重复数不同。
- 细胞未完全成熟，未共同培养心脏成纤维细胞和内皮细胞。