[发明专利]一类能将间充质干细胞分化为造血细胞的小RNA分子及其作用靶点

说明书

技术领域

本发明属于基因药物领域，更具体地，涉及一种具有特定序列的小的发夹RNA，其通过抑制ElA样的分化抑制因子的表达，从而将间充质干细胞分化成造血细胞。

背景技术

造血干细胞移植是治疗某些难以治愈的疾病的一种有希望的新兴治疗技术。然而，造血干细胞的来源仍然是阻碍造血干细胞治疗技术在临床上发挥功效的主要障碍之一。寻找其它来源的干细胞并使之分化成造血干细胞是目前科学家们研究的重要课题。间充质干细胞(MSC)是各国科学家研究的比较多的一种干细胞，与造血干细胞(HSC)一样，两者都具有自我更新的能力和维持器官的造血功能。组织培养扩增的骨髓间充质干细胞区别于造血干细胞的特征是骨髓间充质干细胞不表达CD45和CD31分子(1)。尽管近来有报道认为，在适当的培养条件下，骨髓间充质干细胞能够被诱导分化成造血干细胞(2)，但大多数的研究人员仍然认为体外培养尚不能将骨髓间充质干细胞转化为造血干细胞(4-5)。因此寻找新的方法将骨髓间充质干细胞转化成造血干细胞在拓展干细胞在临床上的应用具有重要意义。

近年来的研究发现不同类型的造血细胞中小RNA的表达显著不同，而且这种不同在细胞的发育过程中起着重要的调节作用。例如，miR-181和B-淋巴细胞的发育有关(6)，miR-142和miR-223与T-淋巴细胞的发育有关，miR-221和miR-222与人的红细胞生成有关(7)，miR-223和小鼠的粒细胞分化相关，而miR-10，miR-126和miR-17与巨核细胞减少有关(8)。除此之外，人们还发现某些小RNA，如miR-128和miR-181，能起到阻止造血干细胞分化的作用(9)。尽管已经发现某些miRNA，例如miR-130a和miR-10a，通过作用HOXA1基因和MAFB基因的转录因子基因从而诱导细胞分化，人们仍然不清楚是否某一个miRNA或者其它的小RNA就能决定细胞的自我更新过程，并能在细胞发育的早期阶段将骨髓间充质干细胞定向分化为造血干细胞。

发明内容

本发明涉及一种具有特定序列的小的发夹RNA，其通过抑制E1A样的分化抑制因子(EID1)的表达，从而将间充质干细胞(MSC)分化成造血细胞干细胞(HSC)。

本发明的核心内容有以下六个方面。

第一方面，本发明提供了一种能将非造血干细胞分化成造血干细胞的短发夹核酸shR-337或其衍生物，所述短发夹核酸shR-337具有核心核苷酸序列：5’-GAUCCCGUGUAACACAAUGGUGAGUAUUUGacuagaauauaCAAAUACUCACCAUUGUGUUACAUUUUUUGGAAA-3’(SQE.ID.No.1)。该短发夹核酸的结构产生于人体蛋白质编码基因SH3PXD2B的第一个内含子部位，与外源的短发夹核酸类似，该短发夹核酸的茎部的两条链呈完全互补，包含至少21个核苷酸(ACAUUGUGUUACCACUCAUAA，见图1B)。这类小核酸能够在造血干细胞中高丰度表达，而在非造血干细胞中，如骨髓间充质干细胞中的表达丰度很低。由此衍生的含有上述核酸的核心结构的小RNA，包括不同长度的小核酸以及在体内能转录生成此类小核酸的小核酸表达载体，也具有一定的将间充质干细胞转化为造血干细胞的功能。

本领域的技术人员应该理解，本发明所述的核苷酸序列中的任意一个核苷酸可以是自然无修饰的，也可以是经不同化学方法修饰的，包括肽核苷酸(PNA)、闭锁核苷酸(LNA)、或甲氧-或乙氧修饰的核苷酸。

另外，本领域的技术人员还应该理解，本发明所述的核苷酸其还可以包括由上述发夹核酸衍生出来的单链核酸，如5’-GAUCCCGUGUAACACAAUGGUGAGUAUUUG-3’等，或双链核酸

5′-GUAACACAAUGGUGAGUAUUUG-3’

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3’-CAUUGUGUUACCACUCAUAAAC-5’等。

第二方面，本发明提供了能将间充质干细胞分化为造血干细胞的作用靶点EID1(E1A-样分化抑制因子1)(GeneBank基因登记号为：NM_014335.2)。在EID1的3’不翻译区存在着5个与本发明第一方面所述的小RNA相互作用的作用位点(图1C)。抑制EID1的表达能够诱导非造血干细胞，如骨髓干细胞向造血干细胞的定向分化。