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囊肿性纤维症(cystic fibrosis, CF)是一种致命性的疾病，每年导致大约500人死亡，而且每年有1000人被诊断患上这种疾病。最为致命性的囊肿性纤维症发生于分布在气道(airway)内膜上的肺上皮组织，在那里，基因突变导致无法逆转的肺部疾病和难以治疗的呼吸衰竭产生。

来自美国哈佛医学院麻省总医院(Massachusetts General Hospital)的干细胞研究员Jayaraj Rajagopal博士和同事们首次利用从患有囊肿性纤维症的病人身上提取的皮肤细胞构建出诱导性多功能干细胞(iPSCs)，然后利用这些干细胞产生人疾病特异性的肺上皮组织。

这种组织如今能够在实验室里被研究人员不受限制地大量培养，而且含有Δ-508突变，其中这种突变基因导致的囊肿性纤维症在所有囊肿性纤维症病例中所占比例大约是70%，而在美国，这种数字是90%。这种组织还含有G551D突变，其中这种突变基因所参与的囊肿性纤维症在所有囊肿性纤维症病例中所占比例大约是2%，而且目前可以利用药物来治疗。

这篇研究论文作为2012年4月那期Cell Stem Cell 期刊上的封面文章而被发表。这项研究有可能产生上百万个囊肿性纤维症患者特有的存有缺陷性的细胞用于药物筛选。

美国食品和药物管理局(Food And Drug Administration, FDA)最近批准药物Ivacaftor用于治疗大约2%的囊肿性纤维症病人，该药物能够矫正在这些病人身上观察到的G551D基因突变。事实上，Ivacaftor是通过在一种远非理想的细胞系上进行上千种药物筛选中被发现的。在这一过程中，科学家最终发现在这种细胞系中发挥良好作用的很多药物在实际的人气道组织中不能发挥疗效。

真正的人气道组织是在进行临床试验前进行药物筛选的最好选择，但是它很难从病人中获得，而且即便能够获得，它在实验室中很少能够长时间存活。在这篇研究中，研究人员通过构建出含有囊肿性纤维症病人全部基因组的iPSCs，并指导这些干细胞发育为肺部祖细胞，然后指导这些祖细胞发育成肺上皮组织，从而解决这种关键问题。

研究人员利用构建出的肺上皮细胞证实矫正G551D突变的药物Ivacaftor也在这种体系中发挥同样的作用，如今他们正在筛选治疗Δ-508突变的药物。

Rajagopal实验室已经构建出很多其他细胞系以便进一步表明治疗某个囊肿性纤维症病人的药物也能够在其他病人身上发挥作用，从而观察病人是否需要更加个人化的治疗。

Rajagopal博士和他的同事们构建出的肺上皮组织也给研究人员提供参与许多常见的肺部疾病如哮喘、肺癌和慢性支气管炎产生的细胞，这样也就可能加快人们对这些疾病的认识从而开发出相应的治疗方法。