Axion iPSC Model Standards (AIMS)
iPSC衍生细胞在安全药理及疾病模型等应用场景被广泛使用，且前景广阔。但是对于其功能性能的评判，尚缺乏一个业界公认的标准。Axion作为该领域必备工具-MEA系统的开创和领跑者，联合多位意见领袖，共同推出了AIMS（Axion iPSC Model Standards）框架。通过制定兼容Maestro MEA实验的细胞功能门槛，来规范行业操作标准，以期提高iPSC-MEA实验的质量并推广其应用。
本期推出该框架下的首发方案AIMS #CM01：药物测试及/或疾病建模用，自搏野生型hiPSC-心室心肌细胞场电位实验标准。基于Axion过往十多年积累的实验经验、与国际专家团体（CiPA及JiCSA）的合作心得及已发表数据，该标准着眼于hiPSC-CM的自发跳动频率、波形及同步活动这三大功能板块。
AIMS #CM01 解读
>> 对同批次生产的野生型hiPSC-心室心肌细胞而言，AIMS的要求是：Cytoview MEA测试板上有超过80%的样本同时符合以下4项标准：
单个孔内50%以上的电极记录到不小于0.5 mV的场电位峰值。
- 这个阈值既能将hiPSC-CM的自发电活动与记录基线有效区分开，又为药物诱导的大幅度峰值下降留出了检测空间。
- 当您把药物诱导对场电位峰值的影响作为主要研究对象时，我们建议将该阈值设定为≥1.0 mV，以获得更大的有效检测区间。
能在单个孔内不少于50%的电极上观察到同步性搏动。
- 这些电极都必须经历过连续30次搏动，且每次搏动时任意两个电极分别记录到的起搏时间点差值在30毫秒之内。
- 同步性搏动需起源于单一原点，且在离开这个原点越远的区域，电极间样本起搏时间点延迟就越大。另外，如果单个MEA孔内的样本合胞体耦合性较差，我们就会观察到源自多个区域且互相竞争的数个自发搏动的存在，而这种现象会干扰您对于实验结果的分析。所以，请在基线记录时留意此类情况，并弃用相应的样本。
自发搏动周期应在750-3000毫秒范围内（即20-80次/分钟）。
- 我们对于搏动周期的可接受范围设定得较宽，其依据源自CiPA先导研究[Millard等，2018]。该研究使用了两家供应商的hiPSC-CMs。尽管其自发搏动周期有显著差异（参考图2），但在后续的药物处理测试中，这两种细胞都体现出了相当一致的浓度依赖性效应（参考图5）。所以我们就将其各自的自发搏动周期设定为MEA实验可接受范围的两个极值。
- 我们不建议使用自发搏动周期超过3000 毫秒的 hiPSC-CM。这类样本会占用您过多的时间用于信号记录，才能获取足够多的搏动事件用于数据分析。
- 由于原代心室心肌细胞通常不会自发搏动，所以大家往往将在hiPSC-心室心肌细胞上观察到的自搏归结为其“未成熟性”。目前学术界正致力于提升后者的“成熟度”，但这可能会导致其自发搏动周期超过3000毫秒。当遇到此类样本时，可能需要使用外界的起搏干预（通过电学或光学诱导的手段）来提高其对于MEA实验的兼容性。我们会考虑在下一版本的AIMS方案中引入这类细胞。
- 注：本方案是针对hiPSC-心室心肌细胞而非hiPSC-心房心肌细胞来开发的。研究表明，后者的自发搏动周期常小于750毫秒[Thorpe等，2023]。
修正后的场电位时程（FPDc）应在200-700毫秒范围内。
- 我们使用Fridericia公式来对场电位时程（FPD）进行修正：
FPDc = FPD/Beat Period0.33
- 关于FPDc范围设定的依据，请参考上文中搏动周期的相关内容。两者的都使用了同样的供应商提供的细胞样本，并参考了CiPA先导研究[Millard等，2018]。
Reviewers:
Axion BioSystems谨此感谢以下参与创建AIMS的评审专家：
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Cristina Altrocchi - Principal Scientist Safety Pharmacology, J&J Innovative Medicine, Belgium -
Devon Guerrelli – Researcher, Children’s National Research Institute, USA -
Adam Hill - Head, Computational Cardiology Laboratory, Deputy Director Victor Chang Cardiovascular Innovation Centre, Australia -
Nikki Posnack - Principal Investigator, Children’s National Research Institute, USA -
Chris Strock - Vice President US ADMET Operations, Cyprotex, USA -
Takashi Yoshinaga - Executive Director, Advanced Biosignal Safety Assessment, Eisai, Japan -
Mike Clements - SVP, Axion BioSystems, USA
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iCell Cardiomyocytes2,01434,
FUJIFILM Cellular Dynamics, Inc
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axoCells™ Human iPSC-Derived Ventricular Cardiomyocytes,
Axol Bioscience
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Cardiosight®-S,
NEXEL
后续会有更多友商加入AIMS框架倡议，敬请期待。
END
