利用ipsc衍生的人类运动神经元进行高通量表型筛选的ALS药物发现

肌萎缩性侧索硬化症(ALS)是一种主要影响运动神经元的神经退行性疾病。不幸的是，只有两种药物被批准用于治疗这种疾病，两种药物都不能将患者的生存期延长几个月以上。这一清醒的现实凸显了开发新的ALS治疗方法的迫切需要，在临床试验中，候选药物的高失败率一直困扰着ALS治疗。这种高失败率表明临床前筛查策略需要重新评估。ALS患者的疾病标志之一是运动神经元中神经丝轻链(NFL)的异常低表达。此外，NFL恢复到正常水平可以防止ALS神经元的标志性表型变化。因此，我们希望建立一个临床相关的筛选平台，以确定在ALS患者源性运动神经元中NFL表达恢复到正常水平的化合物。在BrainXell，我们建立了将ALS患者诱导的多能干细胞(iPSCs)快速分化为大量神经元的新技术。然后，我们使用基因组编辑技术将NFL与纳米荧光素酶(NLuc)报告基因内源性融合，从而实现了高通量筛查(HTS)系统，该系统可监测NFL暴露于每种化合物72小时后的表达水平。该测定方法适应了HTS的要求，包括:大批量、1536孔格式、最小的孔间变化、短期培养、自动分配机电镀和低试剂量。 Applying a quantitative HTS approach, we screened the LOPAC, NPC, and MIPE libraries (>6,000 compounds) in a dose dependent manner. Compounds that increase NFL expression by >30% (to approximately normal levels) were considered hits. From these screens we identified 80 hit compounds that are currently going through secondary validation. Preliminary data look promising. For example, two of these hits restore normal expression of NFL with no observed toxicity.