人尿源性誘導(dǎo)多能干細(xì)胞在遺傳病治療中的應(yīng)用前景＊

袁艷萍，鄭志娟，李運(yùn)倫

（1.山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南250355；2.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，山東 濟(jì)南250014）

人類遺傳病主要是在異源系統(tǒng)或動(dòng)物模型中進(jìn)行研究，其結(jié)論從未被直接檢驗(yàn)過[1]。直至目前，隨著干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用的推廣，逐漸實(shí)現(xiàn)對(duì)完全在體外發(fā)育的患者源性細(xì)胞進(jìn)行基因測(cè)序及生理測(cè)試。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）具有自我更新和多向分化能力，可以根據(jù)不同的重編程效率從不同的細(xì)胞類型中產(chǎn)生不同的細(xì)胞株[2]。人iPSCs 的細(xì)胞來源逐漸實(shí)現(xiàn)了非侵入性、簡(jiǎn)單、成本低的突破[3]。利用尿源性iPSCs 衍生的與疾病表征相關(guān)的細(xì)胞模型可以為個(gè)性化醫(yī)學(xué)提供一種新的生物資源，這種新的資源被用于機(jī)制探索、測(cè)試新發(fā)現(xiàn)的化合物、基因編輯及治療等，促進(jìn)了遺傳病精確化醫(yī)療的發(fā)展。

1 人尿源性誘導(dǎo)多能干細(xì)胞

1.1 人尿源性誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的特征

干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)、細(xì)胞替代治療及藥物篩選等領(lǐng)域有著廣泛的研究及應(yīng)用前景。隨著2006年日本京都大學(xué)YAMANAKA 教授研究的iPSCs 的出現(xiàn)[4]，iPSCs 在疾病模型復(fù)制、再生醫(yī)學(xué)、藥物篩選等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷創(chuàng)新和擴(kuò)展。iPSCs 重編程比較常見的細(xì)胞類型可能是皮膚成纖維細(xì)胞、臍帶血、外周血、角質(zhì)細(xì)胞，但這仍然需要活檢，直接阻礙了研究需求中的自愿捐贈(zèng)[5]。理想的方法應(yīng)是通過非侵入性、簡(jiǎn)單及低成本的程序[6]，從健康受試者或任何年齡、性別、人種的患者中普遍獲得最佳細(xì)胞來源。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究中，人類泌尿系統(tǒng)由一個(gè)復(fù)雜的小管網(wǎng)組成，在正常的生理?xiàng)l件下，成千上萬的細(xì)胞從管狀系統(tǒng)、輸尿管、膀胱和尿道脫落，并散布在尿液中[7]。尿液細(xì)胞是一種身體垃圾，2012年有報(bào)道稱脫落的腎上皮性尿液細(xì)胞能有效地產(chǎn)生iPSCs，而且尿液細(xì)胞也具有易獲取、成本低、效率高且無倫理學(xué)問題等優(yōu)勢(shì)[3]。并有研究證實(shí)與人皮膚成纖維細(xì)胞或成人脂肪來源間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）相比，尿源性iPSCs 具有更快的重編程動(dòng)力學(xué)[8]，與胚胎干細(xì)胞或其他來源的iPSCs 相比，尿源性iPSCs 表現(xiàn)出相似的表達(dá)和多能模式[9]。

1.2 尿液細(xì)胞重編程為iPSCs

iPSCs 重編程的原理指利用體細(xì)胞核移植（SCNT）、細(xì)胞融合、OSKM 轉(zhuǎn)錄因子及小分子轉(zhuǎn)導(dǎo)等技術(shù)將維持干細(xì)胞特性的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)移至成熟的體細(xì)胞內(nèi)，將人成熟的體細(xì)胞重編程為人iPSCs，通過轉(zhuǎn)錄因子基因的異位表達(dá)從而具有干細(xì)胞特性[10]。

目前常用的重編程方法有通過慢病毒或逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)將重編程因子整合到基因組中[11]。這種方法可以實(shí)現(xiàn)高效的基因轉(zhuǎn)移和長期表達(dá)，但由于外源基因永久和隨機(jī)整合所產(chǎn)生的細(xì)胞有一定的致癌潛力，因此不適用于治療。為避免使用整合病毒，目前逐漸出現(xiàn)不同類型的非整合重編程方法，如質(zhì)粒轉(zhuǎn)染[12]、游離載體[13]、仙臺(tái)病毒[14]、mRNA[15]等的介導(dǎo)，與此同時(shí)能夠模擬或替代重編程因子的小分子逐漸被發(fā)現(xiàn)[16]，如Valproic acid、CHIR99021、Vitamin C 等小分子。由于不同的細(xì)胞系的基因表達(dá)譜有差異，理想的重編程因子組合和誘導(dǎo)條件與細(xì)胞類型有很大的關(guān)聯(lián)[17]。通過對(duì)文獻(xiàn)的搜集整理，下面總結(jié)幾種針對(duì)尿液細(xì)胞高效、低風(fēng)險(xiǎn)的重編程方法。

1.2.1 質(zhì)粒轉(zhuǎn)染和化合物干預(yù)相結(jié)合的方法 外源基因表達(dá)方法使用的基本方法是質(zhì)粒載體，因?yàn)榕c線性DNA 相比，質(zhì)粒載體不容易受到外核酶的影響。質(zhì)粒轉(zhuǎn)染的重編程效率與病毒載體相比雖然效率偏低，但因其可控成本及安全性，非染色體質(zhì)粒攜帶的重編程因子獲得非整合iPSCs 的方法逐漸被廣泛使用。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)使用小分子化合物不僅可以降低致瘤風(fēng)險(xiǎn)，而且可以提高其重編程效率。

CHENG 等[18]用含OCT4、SOX2、KLF4、SV40LT、c-MYC及LIN28基因的pEP4-EO2S-ET2K 和pEP4-M2L 質(zhì)粒電穿孔尿液細(xì)胞，進(jìn)一步用含4 種小分子化合物的N2B27 培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，結(jié)果在10 d 左右就成功培養(yǎng)出iPSCs，其重編程效率可達(dá)每孔80 個(gè)克隆。WANG 等[19]通過篩選多種重組質(zhì)粒組合和多種化合物，最終確定低風(fēng)險(xiǎn)因子和小分子化合物，建立了一個(gè)高效的外泌體系統(tǒng)，即6F/BM1-4C 系統(tǒng)，該系統(tǒng)因缺乏人類尿源性細(xì)胞重編程的致瘤因子，從而可降低致瘤風(fēng)險(xiǎn)，證實(shí)6F/BM1-4C 系統(tǒng)在細(xì)胞遺傳學(xué)水平上較為穩(wěn)定，具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。LI 等[20]進(jìn)一步研究如何提高尿液細(xì)胞的重編程效率，在質(zhì)粒電轉(zhuǎn)染的基礎(chǔ)上，加入6 種小分子化合物，同時(shí)發(fā)現(xiàn)用自體喂養(yǎng)替代基質(zhì)膠可以克服重編程過程中出現(xiàn)的大量細(xì)胞死亡所導(dǎo)致的重編程失敗，此方法進(jìn)一步提高尿液細(xì)胞的重編程效率，為成功培養(yǎng)iPSCs 提供便利。

1.2.2 仙臺(tái)病毒載體轉(zhuǎn)染 由于轉(zhuǎn)基因隨機(jī)地整合到宿主基因組中，并導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因重新激活或突變，因此存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性。仙臺(tái)病毒的重要特征在于其能夠在細(xì)胞質(zhì)中完全復(fù)制，且無法進(jìn)入受感染細(xì)胞的細(xì)胞核[21]，因此消除了通過表觀遺傳修飾改變宿主基因組和基因沉默的風(fēng)險(xiǎn)[22]。仙臺(tái)病毒能夠以非整合形式感染多種細(xì)胞類型，且在轉(zhuǎn)導(dǎo)后24 h 內(nèi)具有高的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率和快速的表達(dá)能力[23-24]，因此常被用于細(xì)胞的有效重編程。

表1 利用質(zhì)粒電穿孔轉(zhuǎn)染結(jié)合化合物干預(yù)將尿液細(xì)胞重編程為iPSCs

AFZAL 等[25]在將肌營養(yǎng)不良患者尿液細(xì)胞重編程為iPSCs 的過程中，提出一種非整合仙臺(tái)病毒載體的重編程方式，將OSKM 轉(zhuǎn)錄因子導(dǎo)入患者的尿液細(xì)胞中。該方案在2～3 周內(nèi)生成完全重編程的克隆。后來，隨著技術(shù)的進(jìn)步，研制出了iPSCs 仙臺(tái)重編程試劑盒，LIN等[26]用該試劑盒也成功地將尿液細(xì)胞誘導(dǎo)成iPSCs。SAUER 等[27]在將人尿上皮細(xì)胞重編程為iPSCs 并分化為肝細(xì)胞的研究中，分別采用了仙臺(tái)病毒轉(zhuǎn)染和質(zhì)粒轉(zhuǎn)染兩種方法，前者是用表達(dá)重組因子hOCT3/4、hSSOX2、hKLF4及hcMYC的重組仙臺(tái)病毒感染第2 代尿路上皮細(xì)胞，后者是用1 組3 個(gè)oriP/ebna Epposal 質(zhì)粒轉(zhuǎn)染尿路上皮細(xì)胞，通過核轉(zhuǎn)染其表達(dá)重組因子OCT4、SOX2、KLF4、L-MYC、LINL28及抗p53的shRNA，兩種方法都可提供令人滿意的重編程效率。然而，當(dāng)比較來自同一供體的尿細(xì)胞時(shí)，基于仙臺(tái)病毒的方法獲得的菌落和重編程效率均高于基于質(zhì)粒轉(zhuǎn)染的方法。由此推斷來自同一供體的尿液細(xì)胞，基于仙臺(tái)病毒的重編程方法更有效。

1.2.3 mRNA 重編程 在克服iPSCs 重編程風(fēng)險(xiǎn)和低效率的障礙中，mRNA 重編程技術(shù)因其矢量清晰的暫態(tài)特性，對(duì)重編程因子給藥、化學(xué)計(jì)量和時(shí)間的靈活控制，以及其衍生iPSCs 生成的速度和效率的優(yōu)越性，可能成為產(chǎn)生多能干細(xì)胞的最有希望的方法之一[15]。

GAIGNERIE 等[28]在尋求將mRNA 重編程應(yīng)用于最易獲得、可選擇的細(xì)胞類型的研究中，采用含38% OCT4，11.4% SOX2，12.7% KLF4，10.1% LIN28，12.7% MYC，10.1% Nanog，5.1% nGFP 的mRNA 重編程方案對(duì)成纖維細(xì)胞、牙髓細(xì)胞、尿液細(xì)胞進(jìn)行重編程，11 d 后觀察以上3 種細(xì)胞分別出現(xiàn)21 個(gè)、140 個(gè)、4 個(gè)hiPSCs 克隆，但尿液細(xì)胞來源iPSCs 是最早出現(xiàn)。尿液細(xì)胞是一個(gè)異質(zhì)的群體，從多個(gè)尿源性細(xì)胞系中分離得到iPSCs 克隆證實(shí)沒有出現(xiàn)基因組異常，表明這種重編程的穩(wěn)定性。后期通過重復(fù)和優(yōu)化證實(shí)了mRNA 重編程可以用于包括尿液細(xì)胞在內(nèi)的多種易獲得的細(xì)胞類型，并且在4 個(gè)不同的患者細(xì)胞系上是可重復(fù)的。

2 人尿源性iPSCs 在遺傳病細(xì)胞模型中的應(yīng)用

遺傳病患者自身來源的iPSCs 可以提供包含遺傳背景在內(nèi)的特定細(xì)胞模型，發(fā)揮通過比較遺傳背景中的表型來檢測(cè)病理表型中的突變的特異性作用，拓展個(gè)性化藥物篩選，同時(shí)也逐漸實(shí)現(xiàn)了基因的原位轉(zhuǎn)化，促進(jìn)了精確化治療的發(fā)展。

2.1 在心臟相關(guān)遺傳病中的應(yīng)用

之前由于人心肌細(xì)胞的來源極其有限，人類遺傳性心臟疾病主要在獨(dú)立于患者的“遺傳背景”的異源系統(tǒng)或動(dòng)物模型中進(jìn)行了研究。自從尿源性iPSCs 的出現(xiàn)，人們一直致力于利用iPSCs 細(xì)胞進(jìn)行心臟相關(guān)遺傳病的疾病機(jī)制研究和心臟修復(fù)，目前逐漸探索尿源性iPSCs 衍生的心肌細(xì)胞攜帶的遺傳物質(zhì)及基因突變特征與患者病理特征的關(guān)系，以及利用誘導(dǎo)而來的心肌細(xì)胞的自發(fā)收縮功能進(jìn)行藥物的高通量篩選。

JOUNI 等[29]將尿源性誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化為心肌細(xì)胞（UhiPS-CMs），用UhiPS-CMs 來模擬和表征2 型長QT 綜合征的分子表型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)A561P KCNH2 突變導(dǎo)致人CMS 中HERG 通道的轉(zhuǎn)運(yùn)缺陷，從而增加了心律失常的易感性。CAO 等[30]成功地用仙臺(tái)病毒載體從一位患有心力衰竭的室間隔缺損（VSD）患者的尿液樣本中獲得了非整合型UiPSCs，該患者的RyR2基因存在L2483R 突變。進(jìn)一步通過小分子調(diào)控Wnt 信號(hào)將UiPSCs 快速有效地分化為功能性心肌細(xì)胞，經(jīng)基因檢測(cè)證明該來源的心肌細(xì)胞攜帶遺傳基因突變并具有與患者病理有關(guān)的特征，從而加快iPSCs 向高通量篩選應(yīng)用或再生治療的轉(zhuǎn)化。MLEE 等[31]在唐氏綜合征的研究中，通過電穿孔獲得的尿源性T21-iPSCs，經(jīng)熒光原位雜交驗(yàn)證和光譜核型分析后，證明T21-iPSCs可以維持其細(xì)胞遺傳的完整性，促進(jìn)了對(duì)T21 表型系統(tǒng)特征相關(guān)的研究。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用胰島素剝奪法[32]成功地將T21-iPSCs 分化為心肌細(xì)胞，這些分化的心肌細(xì)胞在功能上表現(xiàn)為自發(fā)收縮，對(duì)β 腎上腺素能激動(dòng)劑異丙腎上腺素敏感，為高通量篩選改善唐氏綜合征患者生活質(zhì)量的潛在藥物奠定了基礎(chǔ)。

2.2 在肌營養(yǎng)不良相關(guān)遺傳病中的應(yīng)用

肌強(qiáng)直性營養(yǎng)不良（myotonic dystrophy, DM）是一種常染色體顯性核苷酸重復(fù)擴(kuò)張障礙，伴有骨骼肌強(qiáng)直、無力，以及心律失常、心力衰竭[33]。根據(jù)遺傳病疾病特征，利用iPSCs 衍生出的具有相關(guān)疾病表型的心肌細(xì)胞，通過觀察RNA 表達(dá)情況、心肌細(xì)胞的肌纖維收縮張力、Ca2+瞬時(shí)表達(dá)來揭示遺傳病的基因調(diào)控差異和不同類型的病理特征差異。

KIM 等[34]在肌強(qiáng)直性營養(yǎng)不良機(jī)制的研究中，利用質(zhì)粒電穿孔的方法從健康對(duì)照組、DM1 和DM2受試者中誘導(dǎo)出多能干細(xì)胞（iPSCs），并將其分化為心肌細(xì)胞。利用高分辨率成像證明來自DM1 而不是DM2 的iPSCs 來源的心肌細(xì)胞存在已知靶基因和MBNL 的異常剪接，同時(shí)DM1和DM2 iPSCs 衍生心肌細(xì)胞的Ca2+瞬時(shí)表達(dá)不同，RNA 序列顯示兩者的基因表達(dá)有明顯的失調(diào)，也存在差異的異常剪接模式。以上研究結(jié)果表明DM1 和DM2 盡管有一些共同的臨床和分子特征，但有不同的病理特征。PIONER 等[35]在探索肌營養(yǎng)不良蛋白在心肌細(xì)胞發(fā)育和Duchenne型肌營養(yǎng)不良心肌病早期發(fā)展中的作用的研究中，分別從正常健康人和Duchenne 型肌營養(yǎng)不良患者尿液中獲得誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化的人心肌細(xì)胞（hiPSCCMs），將通過CRISPR 技術(shù)從健康人中獲得的肌營養(yǎng)不良蛋白缺乏的模型與從患者誘導(dǎo)的hiPSCCMs 做對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)缺乏Dp427 會(huì)導(dǎo)致肌纖維收縮張力降低、松弛動(dòng)力學(xué)較慢以及Ca2+處理異常，這與Duchenne 型肌營養(yǎng)不良細(xì)胞相似，表明缺乏Dp427 與心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)成熟延遲或改變有關(guān)聯(lián)性，該研究為探索Dp427 缺陷對(duì)心肌細(xì)胞發(fā)育早期的功能影響提供了新的見解。GUAN 等[8]通過對(duì)Duchenne 型肌營養(yǎng)不良癥患者的尿液細(xì)胞重編程，進(jìn)一步誘導(dǎo)分化成心肌細(xì)胞，結(jié)果證明Duchenne型肌營養(yǎng)不良患者來源的心肌細(xì)胞保留了該類患者的肌營養(yǎng)不良蛋白突變，從而促進(jìn)對(duì)該遺傳病的機(jī)制研究和藥物開發(fā)。

2.3 在其他遺傳病中的應(yīng)用

隨著尿源性iPSCs 技術(shù)的成熟，其定向誘導(dǎo)的細(xì)胞種類逐漸增多，在遺傳病中的應(yīng)用范圍越來越廣，不僅為以個(gè)性化方式研究遺傳病機(jī)制提供了一種有效的工具，同時(shí)促進(jìn)了精確治療的發(fā)展。

2.3.1 脊髓型肌萎縮 脊髓性肌萎縮是一種以脊髓進(jìn)行性運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元丟失為特征的神經(jīng)肌肉疾病，是由存活運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元1（SMN1）基因的突變引起的，幾乎所有脊髓性肌萎縮患者存在一個(gè)類似SMN1 的基因，即存活運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元2（SMN2）[36-37]。ZHOU等[38]在脊髓肌萎縮癥的研究中，利用iPSCs 重組載體從脊髓性肌萎縮患者的尿液細(xì)胞中生成無c-Myc的、非整合的iPSCs,利用CRISPR/Cpf 1 和單鏈寡核苷酸（ssODN），在SMA-iPSCs 中實(shí)現(xiàn)了SMN2基因向SMN1基因的原位轉(zhuǎn)化，效率為4/36?；蜣D(zhuǎn)化的iPSCs 株系不含外源序列，并保留正常的核型。值得注意的是，在基因轉(zhuǎn)換的iPSCs 及其衍生運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元（iMNs）中有SMN 和基因定位的表達(dá)，這是人類細(xì)胞中Cpf 1 同源定向修復(fù)（HDR）介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)換的首次報(bào)道，為大多數(shù)脊髓性肌萎縮患者提供了一種通用的基因治療方法。

2.3.2 遺傳性肝病 肝細(xì)胞極性對(duì)于膽管的發(fā)育和肝內(nèi)膽汁及廢物的安全運(yùn)輸至關(guān)重要，在與肝細(xì)胞極性相關(guān)的遺傳性肝病研究中，OVEREEM 等[39]利用慢病毒載體的方法將1 例ATP7B 純合子突變和一例雜合子突變患者的尿液細(xì)胞重編程為iPSCs，并將其分化為肝細(xì)胞樣細(xì)胞（hiHpes），利用HiHeps 重述極化蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)過程，以Cu2+誘導(dǎo)的銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ATP 7B 再分布到膽管結(jié)構(gòu)域?yàn)槔Y(jié)果證明最常見但又令人費(fèi)解的Wilson 病導(dǎo)致的ATP 7B-h1069q 突變本身并不能阻止將ATP7B 轉(zhuǎn)運(yùn)到跨高爾基網(wǎng)，相反，其阻止了Cu2+誘導(dǎo)的極化再分布到膽管區(qū)，不能被藥物折疊伴隨分子逆轉(zhuǎn)，該研究表明功能細(xì)胞極性可在患者多能干細(xì)胞來源的hiHeps 中實(shí)現(xiàn)，首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)源性突變蛋白、患者特異性發(fā)病機(jī)制和藥物反應(yīng)的研究。

2.3.3 血友病 血友病A 是由于缺乏凝血因子VIII（FVIII）而引起的單基因疾病，這種缺乏癥可能導(dǎo)致自發(fā)性關(guān)節(jié)出血或危及生命的出血，但無法治愈[40]。PANG 等[41]從重度血友病A 患者中獲得尿源性誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs），并利用轉(zhuǎn)錄激活劑樣效應(yīng)因子鎳酶將第Ⅷ因子基因（F8）定位于HAiPSCs 中的多倍核糖體DNA（rDNA）位點(diǎn)，旨在解決FVIII 蛋白短缺的問題，結(jié)果表明外源F8 的多個(gè)拷貝可整合到rDNA 位點(diǎn)上，同時(shí)檢測(cè)到外源性F8 mRNA 和FVⅢ蛋白在靶向HA-iPSCs 中的表達(dá)，而且該來源的iPSCs 分化為內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）后，仍可檢測(cè)到外源性FVⅢ蛋白。結(jié)果表明，多拷貝rDNA位點(diǎn)可作為iPSCs 基因治療的有效靶點(diǎn)，這種策略為血友病A 和其他單基因疾病提供了一種新的基于iPSCs 的治療方案。

3 總結(jié)與展望

尿液細(xì)胞與其他iPSCs 重編程來源相比具有非侵入性、取材簡(jiǎn)單、成本低、重編程效率高等優(yōu)勢(shì)，iPSCs 重編程技術(shù)由最初的存在致瘤風(fēng)險(xiǎn)的慢病毒、逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)導(dǎo)技術(shù)，逐漸優(yōu)化為質(zhì)粒、仙臺(tái)病毒、mRNA 等介導(dǎo)的非整合技術(shù)，同時(shí)促進(jìn)重編程效率、降低風(fēng)險(xiǎn)的小分子化合物也逐漸被發(fā)現(xiàn)。隨著iPSCs重編程技術(shù)的成熟，其被定向分化的細(xì)胞種類逐漸在擴(kuò)展。尿源性iPSCs 及其誘導(dǎo)分化而來的特定細(xì)胞因具備患者本身的遺傳特征，為遺傳病的機(jī)制探索、藥物篩選、基因治療提供了很好的研究模型。

目前，尿源性iPSCs 在遺傳病方面的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。遺傳性心臟病、室間隔缺損等心臟相關(guān)性遺傳病的研究，證實(shí)了尿源性iPSCs 衍生的心肌細(xì)胞攜帶的遺傳物質(zhì)及基因突變特征與患者病理特征的一致性，并且其表現(xiàn)出自發(fā)收縮的心肌功能為藥物的高通量篩選提供了可能。在肌強(qiáng)直性營養(yǎng)不良相關(guān)遺傳病方面，由尿源性iPSCs 衍生的心肌細(xì)胞進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了通過觀察RNA 表達(dá)情況、心肌細(xì)胞的肌纖維收縮張力、Ca2+瞬時(shí)表達(dá)差異來揭示遺傳病的基因調(diào)控差異和不同類型間的病理特征。另外，在脊髓性肌萎縮、遺傳性肝病、血友病等相關(guān)遺傳病中，由尿源性iPSCs 衍生的細(xì)胞模型也逐漸實(shí)現(xiàn)了基因的原位轉(zhuǎn)化，促進(jìn)了精確化治療的發(fā)展。

尿源性iPSCs 在遺傳病的研究上有很大的優(yōu)勢(shì)，其衍生而來的心肌細(xì)胞、肝細(xì)胞樣細(xì)胞或其他細(xì)胞為遺傳病機(jī)制研究、藥物篩選、細(xì)胞治療提供了很好的模型。當(dāng)然，未來還需在某些地方進(jìn)一步提高，例如尿源性iPSCs 的重編程效率仍需進(jìn)一步提高。同時(shí)，經(jīng)iPSCs 誘導(dǎo)分化而來的細(xì)胞與自身原系統(tǒng)細(xì)胞相比，由于缺乏整體的機(jī)制系統(tǒng)，不能提供完全整合的視覺，這是未來需要繼續(xù)突破的地方。希望以后隨著高通量測(cè)序、基因編輯技術(shù)和小分子篩選技術(shù)的突破，尿源性iPSCs 與這些技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步開發(fā)遺傳病的治療干預(yù)技術(shù)，為遺傳病患者的診治帶來新的希望。