PRPF31 患者 RPE 与视网膜类器官的配对表型评价
将患者、健康对照和已建立的单一校正诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）克隆平行分化，结合纤毛结构、视网膜色素上皮（retinal pigment epithelium，RPE）吞噬和极性读数评价疾病表型及校正后的恢复。
用途与模型
- 研究用途
- 为 PRPF31 相关视网膜病变的基因治疗概念提供人源细胞表型证据；检验的是分化前校正后的组织表现，尚不能预测患者眼内治疗效果。
- 模型与细胞来源
- 4 位 PRPF31 相关视网膜色素变性患者与 3 位健康对照来源 iPSC 生成 RPE 和视网膜类器官；校正配对采用最严重患者的 1 个 iPSC 克隆。
- 方法版本
- 2018 年单克隆分化前校正的治疗概念验证版本
- 实验形式
- 二维 RPE 与三维类器官双体系，荧光和电镜结构检测结合吞噬、分泌及基础微电极阵列（microelectrode array，MEA）探针比较。
材料与平台
- 配对模型
- 患者与健康对照用于基础表型；单一校正克隆与未校正患者细胞平行分化，用于校正后比较。
- 结构及比例
- ARL13B/基体标志与电镜检查纤毛。RPE 每样本至少 150 根纤毛测长度、至少 300 细胞测比例；类器官用切片最大强度投影计算。
- RPE 功能
- 以牛视杆外节为吞噬材料，处理 4 小时后流式分析，每样本 10,000 事件；另测上/下室色素上皮衍生因子（pigment epithelium-derived factor，PEDF）和血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）及极性标志。
- 基础网络探针
- 21 周类器官 MEA 比较 100 μM 8-Br-cGMP（环磷酸鸟苷类似物）和 125 μM γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid，GABA）前后放电；该比较是患者/对照基础功能，不是校正后挽救终点。
测量指标与分析
- 纤毛长度、出现比例与微管排列
- RPE 视杆外节吞噬能力
- RPE 分泌分布与顶端–基底极性
- 患者/对照神经网络探针响应
各终点分别比较患者、健康对照或同患者校正/未校正背景。原文统计为至少 3 次独立实验、均值±SEM；图 7 定量 n=3，单一校正克隆不作为多供者治疗验证。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 单一患者 iPSC 克隆在分化前校正，与未校正细胞平行形成 RPE/类器官后比较纤毛、吞噬及极性。
- 测试范围
- 基础队列 4 患者/3 健康对照；校正来自 1 位最严重患者的 1 克隆。图 7 相关定量 n=3，统计方法注明至少 3 次独立实验。
- 参照体系
- 同一患者未校正细胞及健康对照；基础 MEA 另比较患者与健康对照。
- 研究结果
- 校正后纤毛长度/出现比例及超微结构改善，RPE 吞噬及极性相关表型恢复。基础患者/对照 MEA 中 8-Br-cGMP 响应无差异，最严重患者 GABA 响应降低。
适用条件与研究局限
- 校正发生于 iPSC 阶段，未验证成熟 RPE/光感受器或患者眼内干预。
- 单一校正克隆及实验重复不能替代多克隆、多患者疗效重复。
- 临床较轻患者吞噬功能未显著降低，各患者基础表型并非完全一致。
- RPE 三维纤毛测量与类器官投影测量不同；MEA 探针响应不是自然光感受或校正后网络挽救证据。
来源与原文
- Disrupted alternative splicing for genes implicated in splicing and ciliogenesis causes PRPF31 retinitis pigmentosa原始研究 · Nature Communications · 2018-10-12