iPSC體外疾病模型研究平臺在加速藥物篩選中的應用
2006年日本京都大學Shinya Yamanaka教授在《Cell》上率先報道了誘導多能干細胞的研究。他們把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4這四種轉錄因子引入成年小鼠的成纖維細胞中，發現可誘導其發生轉化，產生的iPS細胞在形態、基因和蛋白表達、表觀遺傳修飾狀態、細胞增值能力、類胚體和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都與胚胎干細胞相似。Shinya Yamanaka教授也因此獲得2012年諾貝爾生理學或醫學獎。
iPSC制備過程[1]
誘導多能干細胞iPS技術具有巨大的潛在應用價值，可用于干細胞治療研究，構建疾病模型，發現新的治療靶點或篩選新的藥物。iPSC已被應用在多個疾病領域，包括神經系統疾病（帕金森病、腦卒中等）、心力衰竭、黃斑病變、糖尿病、外傷、血液瘤等，部分產品已進入到臨床試驗階段。
iPSC應用疾病領域[2]
iPSC體外疾病模型的優勢
1體外誘導的iPSC細胞可無限擴增和定向分化，可替代較難獲得的原代細胞系。
2患者體內誘導出來的iPSC細胞，分化形成的類器官，有利于大規模的進行藥物篩選。
3iPSC細胞在體外更容易進行基因編輯，誘導分化細胞可以高效模擬疾病的治療。
南模生物iPSC疾病研究模型平臺擁有多年培養干細胞的經驗和干細胞基因編輯技術，已建立穩定的iPS誘導系統，可提供高效的疾病研究模型。
可提供的服務內容及交付周期如下：
iPSC體外疾病模型服務案例
iPSC重編程
圖1 A. 重編程第0天時細胞的形態；B. 第7天，細胞開始貼壁；C. 第12天，iPSC克隆開始出現；D. 第18天，iPSC克隆長成，邊緣清晰，細胞致密。
圖3 核型檢測。
iPSC基因編輯
在iPS細胞NANOG基因后插入TdTomato熒光蛋白。
iPS細胞LRRK2點突變
圖5 A. hiPSC-LRRK2(G2019S)策略圖；B. Sanger測序結果。
iPS細胞CISH基因第三個外顯子內選取sgRNA進行基因編輯，移碼突變造成CISH基因的敲除。
圖6 A. iPSC-CISH-KO策略圖；B. Sanger測序結果。
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Reference：
[1] Karagiannis, P., Nakauchi, A., & Yamanaka, S. (2018). Bringing Induced Pluripotent Stem Cell Technology to the Bedside. JMA journal, 1(1), 6–14. https://doi.org/10.31662/jmaj.2018-0005
[2] Yamanaka S. (2020). Pluripotent Stem Cell-Based Cell Therapy-Promise and Challenges. Cell stem cell, 27(4), 523–531. https://doi.org/10.1016/j.stem.2020.09.014
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