[发明专利]间充质干细胞和骨形成细胞

说明书

技术领域

本发明一般地涉及细胞表型和细胞分化领域，以及涉及细胞的医疗应用。更具体地，本发明鉴定出新的间充质干细胞(mesenchymal stem cell，MSC)类型和新的骨形成细胞类型，并涉及所述MSC的骨生成分化以及所述MSC和所述骨形成细胞在骨疾病中的治疗性和预防性应用。

背景技术

移植能够或倾向于进行骨生成分化的干细胞是治疗骨相关疾病(特别是当治疗需要新骨产生时)的有前景的方式。

骨髓基质细胞或间充质干细胞(简写为BMSC(bone marrow stromal cell)或MSC)可以容易地从成人骨髓和其它几种组织中分离和扩增，这基于这些细胞与组织培养塑料制品(tissue culture plastic)的贴附。尽管已报道MSC能产生神经细胞、肝细胞和肌肉细胞(Prockop 1997.Science276：71-4)，但大多数情况下MSC表现出中胚层相关的三种分化潜能，即能够进行骨生成分化、脂肪分化和软骨分化(Pittenger等.1999.Science284：143-7)。

MSC可以通过可溶性标志物和表面标志物(包括CD105、CD90和CD73等)的表达来定义。此外，现有技术通常显示MSC是CD34抗原阴性的，而CD34抗原在未成熟的血液和内皮细胞中高表达。特别地，先前尚未描述过源自骨髓的、CD34阳性的MSC。同样地，先前尚未描述过CD34阳性的MSC(特别是源自骨髓的CD34阳性MSC)具有增强的骨生成和骨再生特性。

骨髓移植已经应用于治疗骨疾病(Gangji等.2005.Expert Opin BiolTher 5：437-42)。然而，MSC只占骨髓样品中存在的所有细胞中较小的比例，并且可表现出不同的骨生成分化倾向性，从而使相当大比例这样移植的细胞未能最终分化为期望的骨组织。事实上，已显示只有约14％的成人间充质干细胞祖细胞保持了骨生成潜能(D’lppolito等.1999.J BoneMiner Res.14：1115-22)。

因此，需要不断地改善从间充质干细胞获得骨祖细胞、成骨细胞或骨形成细胞的产量。

发明概述

本发明人证实了一小亚群分离的且任选扩增的MSC细胞共表达至少一种间充质标志物(如CD90或CD105，更优选地CD105)与CD34，其中CD34一般被认为是未成熟的血液和内皮特征细胞的标志物。

与一般的MSC细胞群相比，这种新的细胞类型表达显著水平的碱性磷酸酶(ALP)(其为骨细胞标志物)并且可以合成和矿化新的骨基质。因此，所述细胞具有产生可用于骨重建之骨形成细胞的相对较高的潜力。本发明人还观察到，所述细胞可以大量扩增，从而可以得到足够量的骨形成细胞用于基于细胞的治疗(尤其是针对骨疾病的治疗)。本发明人成功地富集了上述细胞亚型的MSC细胞，该细胞随后维持了其表型和生物学特性。

本发明的一个方面提供了分离的间充质干细胞(MSC)，其特征为共表达至少一种间充质标志物和CD34。

另一方面提供了用于获得共表达至少一种间充质标志物和CD34之MSC细胞的方法，其包括从MCS细胞群中富集或分离共表达所述至少一种间充质标志物和CD34的细胞亚群。一个实施方案提供了用于获得共表达至少一种间充质标志物和CD34之MSC细胞的方法，其包括(a)从对象的样品中分离MSC细胞；(b)任选地富集和/或扩增(a)的MSC细胞；以及(c)从(a)或(b)的MSC细胞中富集或分离共表达至少一种间充质标志物和CD34的细胞亚群。

另一方面涉及可通过这样的方法获得的MSC细胞，所述方法包括从MSC细胞群中分离共表达至少一种间充质标志物和CD34的细胞亚群。一个实施方案提供了可通过以下步骤获得的MSC细胞，所述步骤包括：(a)从对象的样品中分离MSC细胞；(b)任选地，扩增(a)的MSC细胞；以及(c)从(a)或(b)的MSC细胞分离共表达至少一种间充质标志物和CD34的细胞亚群。

还提供了这样的细胞群，其包含前述任一方面所定义的共表达至少一种间充质标志物和CD34的分离的间充质干细胞(MSC)。

应理解，本发明还包括对前面所述的MSC细胞和细胞群(如共表达至少一种间充质标志物和CD34的MSC细胞，以及包含这种MSC细胞的细胞群)的多种操作，包括所述MSC细胞和细胞群的培养、维持、扩增、富集(如通过分选来实现)和富集后扩增等。