制造离子细胞：迈向囊性纤维化细胞或基因治疗的一步（离子细胞仪的作用和功效） ...

囊性纤维化跨膜电导调节剂 (CFTR) 调节剂是囊性纤维化的一项突破，可改善氯化物和水的运动并润湿粘液分泌物。但这些药物价格昂贵，并非对所有囊性纤维化患者都有效，并且存在副作用和与其他药物的相互作用。对 CFTR 调节剂有反应的人必须终生服用。

一种源自患者血细胞的肺离子细胞，具有类似于神经元的长延伸。尽管它们仅占气道细胞的 1%，但离子细胞可能是囊性纤维化基因或细胞治疗的靶细胞。

波士顿儿童医院肺科主任、医学博士 Ruby Wang 研究员和医学博士、公共卫生硕士 Benjamin Raby 设想了一种替代方法：针对最近才发现的细胞类型进行细胞疗法或 基因疗法。

眼睛离子细胞

2018 年的两项研究震撼了囊性纤维化科学界。他们发现 CFTR 基因突变主要影响离子细胞——以前未知的细胞，仅占气道细胞的 1%。令人惊讶的是，超过 90% 的 CFTR 蛋白是由这些稀有细胞产生的。

这一成就意味着现在可以在培养皿中研究离子细胞，以了解它们的生物学特性——以及它们作为治疗载体的可能用途。

“也许我们可以纠正患者的离子细胞并将它们放回肺部，”Wang 说。“这就是它令人兴奋的原因。”

推翻CF中的教条

离子细胞可能在囊性纤维化中发挥关键作用的想法最初引发了强烈的怀疑。如此罕见的细胞如何帮助保持肺部清洁？气道的纤毛细胞沿着气道推动粘液，似乎是合乎逻辑的目标细胞。

“当我在医学院时，福音是 CFTR 突变发生在纤毛细胞中，”Wang 说。“当时我们不相信离子细胞，也没想到能制造出来。”

但令他们惊讶的是，他们做到了。从患者的血细胞开始，Wang 和她的同事创造了诱导性多能干细胞。然后，他们指导干细胞逐步分化，首先通过先前公布的方案生成气道基底样细胞 (iBC)。出乎意料的是，修改协议并刺激 iBC 产生了具有高水平 CFTR 蛋白的离子细胞。

在培养皿中，离子细胞有很长的延伸，有点像神经元。这导致研究人员推测他们可能正在与其他细胞交谈并影响其他细胞。王认为需要更多时间来梳理出他们到底做了什么。

“现在我们需要找出离子细胞的发育起源和功能，”王说。“这很难研究，因为它们太罕见了。”

Wang 的工作是波士顿儿童医院正在进行的一项更大努力的一部分。她和 Raby 与干细胞研究计划的合作者 Carla Kim 博士、Schlaeger 和医学博士 George Daley 共同组建了肺细胞治疗计划，以寻求肺部疾病的替代疗法。掌握了最相关的受影响细胞，以及用于研究它们的基于人类细胞的平台，囊性纤维化可能是第一个测试案例。