张进／刘志红／黄渊华团队建立iPSC来源的嵌合类器官疾病模型的分析方法

　　近年来，利用患者来源的iPSC诱导建立的类器官能够很好的模拟患者临床疾病表型，为研究疾病发病机制提供了有力的模型支持。但是，类器官疾病模型在建立的过程中还存在诸如：批次效应明显，诱导方法稳定性较差以及经济成本较高等不足之处。构建健康人与患者共培养的嵌合类器官模型能够有效的改善类器官以上不足之处，因此，迫切需要我们建立能够有效拆分及解析嵌合类器官的分析策略。

　　近日，良渚实验室张进教授团队、刘志红院士团队和香港大学黄渊华教授合作，在 Nature Communications 期刊发表了题为：Multiplexed bulk and single-cell RNA-seq hybrid enables cost-efficient disease modeling with chimeric organoids 的研究论文。

　　该研究建立了Vireo-bulk分析策略准确高效的拆分并解析嵌合肾脏类器官疾病模型。研究团队发现，利用样本自身携带的SNP信息，可以识别混合样本测序结果中不同来源的样本。

　　研究团队利用Vireo-bulk分析策略，有效的拆分：1）不同样本来源的iPSC混合诱导形成的巨噬细胞；2）携带WT1突变的肾脏病患者及健康人来源的iPSC混合诱导形成的嵌合肾脏类器官。并进一步揭示了iPSC细胞系的异质性及WT1该突变导致疾病发生的分子机制。

　　研究团队将携带WT1基因突变患者的iPSC与健康人iPSC混合培养形成嵌合肾脏类器官。在关键的分化节点，进行Bulk-RNA的测序分析，并在肾脏类器官分化成熟时间点进行scRNA-seq测序分析。对以上所有时间点产生的数据，利用Vireo-bulk进行样本来源的数据拆分并分析。批次效应分析发现，嵌合培养的肾脏类器官两样本数据与单独分化形成的肾脏类器官数据相比，嵌合培养可以极大的减少批次效应。此外，基于嵌合类器官的scRNA-seq测序分析，研究团队揭示了WT1该突变通过影响足细胞分化成熟进而导致肾脏疾病的发生。

　　研究团队建立的Vireo-bulk分析方法，可以拆分嵌合类器官中不同样本的测序信息。基于该方法设计嵌合培养类器官实验策略，可以有效的降低类器官培养的批次效应以及经济成本，促进类器官这一临床相关度更高的疾病模型得到更广泛的应用。