辛辛那提兒童醫院醫療中心的研究人員與羅氏合作創建了下一代人類肝臟類器官微陣列平台，旨在預測哪些藥物可能會在某些個體中引發有害的免疫反應。
研究結果於 2025 年 9 月 26 日在線發表於 先進科學描述了由患者自身乾細胞和免疫細胞發育而成的微觀人類肝臟系統。這種先進的模型提供了一種新方法來研究為什麼有些人會因被認為安全的藥物而出現與免疫系統相關的嚴重肝損傷。辛辛那提兒童醫院幹細胞和類器官醫學中心 (CuSTOM) 的共同第一作者 Fadoua El Abdellaoui Soussi 博士和主要作者 Magdalena Kasendra 博士領導了這項研究。
“我們的目標是創建一個人體系統，捕捉患者肝臟和免疫系統如何相互作用，”El Abdellaoui Soussi 說。 “通過整合患者特異性遺傳學和免疫反應，我們終於能夠解釋為什麼某些藥物僅對一小部分人造成肝損傷。”
模擬免疫相關肝損傷的模型。
一些通過傳統安全測試的藥物也會誘發特發性藥物性肝損傷（iDILI），這是一種罕見但嚴重的免疫反應。這可能會導致嚴重疾病或強制停藥。標準實驗室和動物模型長期以來一直在努力重建因人而異的複雜免疫反應。
新平台通過將誘導多能幹細胞 (iPSC) 製成的肝臟類器官與個體供體 CD8⁺ T 細胞相結合，縮小了這一差距。這些是針對感染或受損組織的免疫細胞。結果是一個完整的人體免疫系統。這反映了真實患者中發現的遺傳和免疫多樣性。
為了證明這一概念，研究人員重建了抗生素氟氯西林引起的肝損傷。這種情況僅發生在具有 HLA-B*57:01 風險基因的個體中。他們的模型準確地複制了免疫相關肝損傷的生物信號。包括刺激 T 細胞細胞因子釋放和肝細胞損傷，這密切反映了脆弱人群中發生的情況。
“我們的目標始終是以一種可擴展、可重複且對患者有意義的方式將人類生物學引入實驗室，”同時擔任 CuSTOM 研發總監的 Kasendra 說。這種模型使類器官研究向改變藥物開發和測試的方式又近了一步。 ”
建立在類器官創新的基礎上
新平台擴展了合著者 Takanori Takebe 博士之前的工作，他的實驗室開發了一種從 iPSC 可靠生成人類肝臟類器官的方法。通過將這些技術改進為無基質微陣列系統，並與患者特異性免疫細胞配對，辛辛那提兒童醫院的 CuSTOM Accelerator 團隊將科學進步轉化為精確且可擴展的毒理學工具。
與羅氏的合作對該項目的成功發揮了關鍵作用。它結合了醫院的科學專業知識和羅氏在轉化毒理學方面的經驗。
羅氏個性化醫療安全首席科學總監 Adrian Roth 博士表示：“此次合作展示了學術創新與行業經驗相結合的力量。我們正在共同構建預測性人體模型，以提高患者安全並加速新藥的開發。”
不斷發展的類器官醫學生態系統
自 2010 年公司科學家創造出第一個功能性人類腸道類器官以來，辛辛那提兒童醫院一直是類器官醫學領域的全球領導者。
在 Kasendra 的領導下，CuSTOM Accelerator 與生物製藥和技術公司合作。將這些科學進步轉化為現實世界的藥物安全解決方案。精準醫學與康復治療
接下來怎麼辦？
CuSTOM Accelerator 團隊繼續致力於自動化有機分析。並能夠在大量且基因多樣化的供體群體中進行高通量篩選。下一階段將幫助研究人員捕獲全方位的人類變異。這是開發更有效、更全面和個性化治療的重要一步。
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“這項工作反映了 CuSTOM 將人類類器官科學轉化為改善健康的實用工具的願景，”卡森德拉說。 “這僅僅是開始。通過將生物工程和臨床理解聯繫在一起，我們越來越接近於預測真正的患者在到達診所之前對新療法的反應。”
教育性的
辛辛那提兒童醫院和辛辛那提大學的共同作者包括共同第一作者 Michael Brusilovsky 博士（現任職於賽諾菲）、Emma Buck 理科碩士（現任職於 Imanis Life Sciences）、W. Clark Bacon 理科碩士、Sina Dadgar 博士、Riccardo Barrile 博士和 Michael Helmrath 醫學博士。合作者還包括來自 Genentech, Inc. 和 Molecular Devices LLC 的專家。
這項研究的資金來源包括羅氏、丹納赫和農夫家庭基金會。
