辛辛那提儿童医院医学中心与罗氏公司合作的研究人员开发了一种下一代人类肝脏类器官微阵列平台，该平台或可帮助预测哪些药物可能会在某些人群中引起有害的免疫反应。
这项研究于2025年9月26日在线发表在《先进科学》期刊上，描述了一种由干细胞和患者自身免疫细胞构建的微型全人类肝脏系统——这是一种强大的新工具，可揭示为什么某些人会对原本安全的药物产生严重的免疫相关肝损伤。该研究的共同第一作者Fadoua El Abdellaoui Soussi博士和通讯作者Magdalena Kasendra博士是辛辛那提儿童医院干细胞和类器官医学中心(CuSTOM)的成员。
"我们的目标是创建一个能够捕捉肝脏和免疫系统在患者体内相互作用的人类系统。通过整合患者特异性遗传和免疫反应，我们终于可以开始解释为什么某些药物仅在少数个体中引起肝损伤。"
— Fadoua El Abdellaoui Soussi博士，该研究的共同第一作者
免疫驱动型肝损伤的人类模型
一些通过早期安全测试的药物仍可能导致特异性药物性肝损伤(iDILI)——这是一种罕见的免疫反应，可导致严重疾病甚至药物撤市。标准实验室测试和动物模型无法复制这些复杂的、患者特异性的免疫机制。
新开发的平台通过将诱导多能干细胞(iPSC)衍生的肝脏类器官与每个供体的自体CD8⁺ T细胞相结合，填补了这一空白——T细胞是负责攻击感染或受损组织的免疫细胞。它们共同形成了一个完全人类的、具有免疫能力的模型，反映了真实患者的遗传和免疫多样性。
作为概念验证，研究团队重现了仅在HLA-B*57:01风险基因携带者中发生的抗生素氟氯西林引发的肝损伤。该模型再现了免疫介导的肝毒性的标志性特征——包括T细胞活化、细胞因子分泌和肝细胞损伤——与易感患者体内的发生情况高度匹配。
"我们的目标一直是将人类生物学以可扩展、可重复且对患者有意义的方式引入实验室，"担任CuSTOM研发总监的Kasendra表示。"通过将基础干细胞科学与应用毒理学联系起来，该模型使类器官研究在改变药物开发和测试方式方面又迈进了一步。"
扩大研究创新规模
该平台建立在研究合著者武部贵则(Takanori Takebe)医学博士、哲学博士领导的基础工作之上，他的实验室率先开发了从iPSCs生成人类肝脏类器官的可靠方法。辛辛那提儿童医院的CuSTOM加速器团队通过将这些技术适应为无基质微阵列格式并整合患者匹配的免疫细胞，将一项研究创新转化为可扩展的精准毒理学系统。
该项目还展示了与罗氏公司的强有力合作，该公司在转化毒理学方面的专业知识对研究的成功至关重要。
"这种合作展示了将学术创新与行业经验相结合的力量，"罗氏个性化医疗安全首席科学总监Adrian Roth博士表示。"我们一起正在构建预测性人类模型，可以提高患者安全并加速新药的开发。"
类器官医学不断发展的生态系统
自2010年其科学家创造出第一个功能性人类肠道类器官以来，辛辛那提儿童医院一直是类器官医学的全球领导者。
在Kasendra的领导下，CuSTOM加速器与生物制药和技术公司合作，将这些科学进步转化为药物安全、精准医学和再生治疗的现实解决方案。
下一步
CuSTOM加速器团队继续致力于自动化类器官检测，并在大规模、遗传多样性丰富的供体人群中实现高通量筛选。这一下一阶段将使研究人员能够捕捉人类变异性的全谱——这是开发更有效、更具包容性和个性化的疗法的必要步骤。
"这项工作反映了CuSTOM的愿景——将人类类器官科学转化为改善健康的实用工具，"Kasendra表示，"这只是开始——通过架起生物学、工程学和临床洞察力之间的桥梁，我们正越来越接近预测真实患者在新疗法到达临床之前将如何反应。"
关于该研究
辛辛那提儿童医院和辛辛那提大学的合著者包括共同第一作者Michael Brusilovsky博士（现就职于赛诺菲）、Emma Buck硕士（现就职于Imanis生命科学公司）、W. Clark Bacon硕士、Sina Dadgar博士、Riccardo Barrile博士和Michael Helmrath医学博士。合作者还包括来自基因泰克公司(Genentech, Inc.)和分子仪器公司(Molecular Devices LLC)的专家。
该研究的资金来源包括罗氏、丹纳赫和Farmer家族基金会。
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