[发明专利]离体扩增干细胞的培养物

说明书

本发明涉及一种培养物，其包含扩增培养基和细胞因子组合物，所述细胞因子组合物如下构成：i)白介素-6(IL6)；ii)flt3-配体(FLT3)；iii)干细胞因子(SCF)和iv)血小板生成素(TPO)，还涉及其用于离体扩增干细胞及/或亲本细胞和从其分化而来的细胞的用途，以及从所述扩增得到的所述细胞的用途。

已知干细胞和/或亲本细胞潜在地在再生医学和其他医学、生物领域有变革性的应用。本领域已知的应用实例当中，研究最多并在临床水平已经明确的是骨髓移植，即使存在其他种类的治疗，如间充质干细胞在退化关节中的移植。

干细胞和/或亲本细胞应用中产生的一个问题就是应用时可用的细胞数量减少。本领域已知一些方案用于增加所述干细胞和/或亲本细胞的数量。通过一个母干细胞分裂为至少两个子细胞，发生干细胞和/或亲本细胞数量的增加。本领域已知的、用于增加干细胞数量的方案的一个实例是使用饲养层。然而，所述方案存在第二个问题，因为其不能在子干细胞中维持与母干细胞的成熟状态类似的成熟状态。在本发明的上下文中，成熟状态是指细胞的总基因型和/或表型状态。

在本申请的上下文中使用的、用于测量得自一次或多次分裂步骤的细胞的成熟的参数是自我维持概率(probability of self-maintenance)(或Psm)。Psm值能通过下文公式得出：

Psm在0-1之间变化，其值取决于多种因素，其中包括子细胞数量、分裂种类和分裂步骤的次数。

例如，如果在单次分裂步骤中只有一个子细胞保留母干细胞的成熟状态，那么该单次步骤的Psm为0.5。

在本发明的上下文中，Psm值能用于单个细胞的分裂或作为大量细胞分裂的平均，只考虑干细胞和/或亲本细胞，不考虑例如，从其得到的分化更多、没有再生能力的细胞。

本领域已知，除了其扩增，干细胞和/或亲本细胞的扩增还包括干细胞在分化细胞中的分化。在本发明的上下文中，分化是指子细胞与母细胞相比具有不同基因型和表型属性，因此降低了所得的Psm值。

在本发明的上下文中，本领域已知的用于定量细胞成熟的所有方法都可应用。所要采用的方法主要取决于要扩增的干细胞类型。一个优选的方法是流式细胞仪，例如Beckton-Dickinson FACS。所述方法的一个实例是测量造血干细胞的成熟状态的方法，其中测量在细胞表面上标记蛋白质CD34⁺CD133⁺CD45^+/-的存在。

本领域已提出的一些方案，其中描述了母细胞生长或分裂步骤中干细胞的扩增，Psm等于0.5。这是指对于干细胞每个分裂步骤，一个子细胞保留与母干细胞相同的成熟状态，但另一个是分化的。然而，所述的方案不能满足所要求的条件，因为这些方案使干细胞以0.5的Psm扩增仅仅一代或两代。在第一或第二次分裂步骤后，Psm值极大的下降。在本发明的上下文中，“代”是指至少一个母干细胞的分裂步骤的数量。因此，所述方案不能给出满意的结果，因为Psm仅仅在两代之后就降低，并因此，干细胞和/或母细胞总的增加相对较低，总生长不是指数形式。

一个实例是从脐带血移植造血干细胞和/或母细胞，其中很好地体现了上文提到的关于干细胞和/或母细胞应用的问题。脐带血是同种异体的或自体的，富含造血干细胞。造血干细胞可用于对由于病理或一些病理随后的治疗而造血系统损毁或减弱的人的“骨髓移植”中。造血干细胞和/或母细胞数量减少可以用于测定功效降低带来的问题：这在本领域是已知的并且被从脐带血的骨髓移植主要在体重减轻病人身上实施的事实所证明。第二个问题是细胞成熟状态：脐带血中的造血干细胞/亲本细胞处于未成熟状态，这使得骨髓内进行移植后生根(post-transplantation rooting)。如果在骨髓中没有所述的生根，说明病人的免疫性脆弱，这是不希望出现的。问题在于用于生根的、具有所需成熟性的干细胞数量对于病人的需要太少。因此，必须在扩增的造血干细胞/亲本细胞中维持相似的成熟状态，以使所述扩增的细胞在骨髓中迅速生根并在短时间内开始履行其保护性作用。

申请人惊奇地发现解决以上问题包括使用存在于含有扩增培养基的培养物中的细胞因子组合。

本发明的目标为存在于含有扩增培养基的培养物中的细胞因子组合。所述细胞因子组合如下构成：

i)白介素-6(IL6)；

ii)flt3-配体(FLT3)；

iii)干细胞因子(SCF)；

iv)血小板生成素(TPO)。