Application Note 患者由来の呼吸器上皮におけるCFTRモジュレーターの表現型プロファイリング

肺疾患は、嚢胞性線維症（Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator：CFTR）遺伝子の変異によって引き起こされる疾患である嚢胞性線維症患者の罹患率と死亡率の主な原因です。罹患者におけるCFTR遺伝子型-表現型関係の不均一性に加え、特異的変異を標的とした創薬が急増していることから、関連組織を用いて治療法の選択肢を層別化するための強固なin vitroプラットフォームを開発する必要性が浮き彫りになっています。この目標に向けて、私達は、異なるCFTR変異を有する患者由来の一次鼻上皮培養でモジュレーターパネルのプロファイリングを可能にするために、アピカルCFTR媒介クロライドコンダクタンスの蛍光プレートリーダーアッセイを適応させました。このプラットフォームは、「ゴールドスタンダード」だが比較的低スループットのUsing chamberで観察された患者特有の反応を忠実に再現しました。さらに、このアプローチを用いることで、特定の患者において、承認された薬剤に対する反応を増強させる新規の戦略を同定しました。概念実証研究では、嚢胞性線維症iPS細胞から分化させた肺培養における薬物応答の測定において、このプラットフォームの使用も検証しました。これらを総合すると、このCFTR活性のミディアム・スループット・アッセイは、初代およびiPS細胞由来の気道培養において、in vitroで承認薬や治験薬に対する嚢胞性線維症患者特有の反応を層別化する可能性があることを示しています。

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著者紹介

Saumel Ahmadi1,2、Zoltan Bozoky2,3、Michelle Di Paola2,3、Sunny Xia1,2、Canhui Li2、Amy P. Wong4、Leigh Wellhauser2、Steven V. Molinski2,3、Wan Ip5、Hong Ouyang5、Julie Avolio5、Julie D. Forman-Kay2,3、Felix Ratjen6,5、Jeremy A. Hirota7、Johanna Rommens8,9、Janet Rossant8,4、Tanja Gonska6,5、Theo J. Moraes6,5、Christine E. Bear1,2,3

1. Department of Physiology, University of Toronto, Toronto, ON, Canada
2. Programme in Molecular Medicine, Research Institute, Hospital for Sick Children, Toronto, ON, Canada
3. Department of Biochemistry, University of Toronto, Toronto, ON, Canada
4. Programme in Developmental and Stem Cell Biology, Research Institute, Hospital for Sick Children, Toronto, ON, Canada
5. Programme in Translational Medicine, Research Institute, Hospital for Sick Children, Toronto, ON, Canada
6. Department of Paediatrics, University of Toronto, Toronto, ON, Canada
7. Firestone Institute for Respiratory Health, Division of Respirology, McMaster University, Hamilton, ON, Canada
8. Department of Molecular Genetics, University of Toronto, Toronto, ON, Canada
9. Programme in Genetics and Genome Biology, Research Institute, The Hospital for Sick Children, Toronto, ON, Canada