化合物對心肌細胞跳動的峰值參數的影響
用FLIPR Tetra系統在化合物添加24小時后進行鈣振蕩信號的檢測和記錄。iPSC2s與之前版本的iPSCs以相同的方式進行實驗，通過形成縫隙連接并同步振蕩，檢測到鈣敏感染料指示的峰值頻率。新型細胞比之前版本的細胞可提早4-5天用于檢測實驗，同時因其更低的污染風險和一個整體較短的時間周期并得到類似的結果，明顯改善了篩選的工作流程。用于實驗研究的抗腫瘤化合物包括：舒尼替尼、伊馬替尼和星形孢菌素(由于毒性原因而不作臨床使用的化合物)均是激酶抑制劑；白消安，一個烷基磺酸鹽；阿霉素，一種蒽環類藥物；依托泊苷，一種拓撲異構酶II抑制劑；而紫杉醇會干擾細胞管蛋白的生成。在化合物添加24小時后，一些鈣振蕩信號變化明顯異于對照組(圖2)。舒尼替尼的振蕩頻率較低，且在10%峰值高度的峰寬顯著大于對照組。其它具有相似鈣振蕩結果的抗癌化合物包括伊馬替尼(Imatinib)和星形孢菌素(Staurosporine)。這三種化合物與阻斷hERG通道有關。hERG基因編碼了鉀通道，有助于心臟跳動的恢復，其被阻斷有可能引起長QT綜合征或尖端扭轉型室性心律失常。紫杉醇、白消安和依托泊苷未知有hERG活性，且沒有類似的鈣振蕩減慢效應，也沒有10%峰值高度的峰寬增大的效應。量效曲線顯示，24小時暴露于阿霉素和舒尼替尼后峰值頻率顯著降低。紫杉醇也是一種不影響峰值頻率的化合物(圖3)。除抗癌化合物外，已知的hERG阻斷劑氟哌利多，一種抗精神病藥物和多巴胺受體阻斷劑；阿米替林，三環抗抑郁藥和5-羥色胺受體抑制劑；以及西沙必利，一種抗酸劑，均是已知的可導致長QT綜合征。此三種化合物也都在實驗中進行了檢測。在24小時內加入iPSC2s時，這三種化合物的峰值頻率都在降低以及10%峰值高度的峰寬增大(圖4)。在鈣振蕩測定中所測試的所有化合物的IC50值的總結如表2所示。
結論
iPSC2心肌細胞可實現在細胞解凍后的4 - 5天內，而不是10 - 14天進行實驗，從而改善了在FLIPR Tetra系統上進行篩選檢測的工作流程。ScreenWorks Peak Pro軟件模塊可以通過對鈣振蕩信號的記錄和分析，非常便捷地證實化合物對心肌細胞的效應，是藥物篩選過程中的有效工具。這樣的試驗可以在藥物開發早期進行，有助于在進入先導化合物開發流程之前發現可能對心臟產生不利或有益影響的化合物。
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