[发明专利]多能细胞的分化

说明书

背景技术

本申请要求2009年2月27日递交的美国申请号61/156,304的优先权，其全部公开内容特别通过引用方式全文并入本文而无所放弃。

1.技术领域

本发明大体上涉及分子生物学和医学领域。更具体地，本发明涉及用于从胚胎干细胞产生造血祖细胞的方法和组合物。

2.相关领域的描述

由于造血干细胞和祖细胞的显著的医学潜在意义，已经进行了大量的工作以尝试改进从多能干细胞分化造血祖细胞的方法。在成人中，主要存在于骨髓中的少量的造血干细胞产生活跃分裂的造血(CD34+)祖细胞的异质群体，所述祖细胞分化为血液系统的所有细胞。然而，CD34+标志物是造血细胞的不精确的定义，因为其它细胞类型、尤其是内皮细胞(血管)也表达CD34。其它标志物，例如CD43标志物，也可用于辅助鉴定造血祖细胞(例如Kadaja-Saarepuu等人，2007；Vodyanik等人，2006)。在成人中，造血祖细胞增殖并分化，引起每天产生数千亿成熟的血细胞。造血祖细胞也存在于脐带血中。在体外，人类胚胎干细胞能够在培养物中无限增殖，因此，至少在理论上讲，能够提供用于替换衰退或缺损的人组织的细胞和组织。

使用饲养细胞系例如小鼠成纤维细胞培养人多能细胞具有发生预料不到的转化的风险，之前在共培养过程中与物种间暴露相关。由于培养人类多能干细胞的目标之一是产生能够最终移植进入人体的组织，所以十分理想的是：干细胞不暴露于另一物种的细胞或暴露于曾用于培养另一物种的细胞的培养基。因此，确定“允许人类多能干细胞分化为造血谱系而无任何种类的共培养步骤”的培养条件在持续开发用于从人类多能干细胞产生人类造血祖细胞的技术中是非常有意义的。

在分化培养基中使用血清也可能具有一定的缺点和局限性。例如，如Chadwick等人(2003)所示，血清是动物产品，就不同批次的血清成分而言，其具有不确定性(例如关于是否存在生长因子和/或其浓度是变化的)。这些不确定性也可以造成各个实验之间产生的造血细胞的比例的差异。另外，使用血清可能在临床发展中具有严重的规章制度问题，这进一步使其商业化复杂化。

目前显然需要使多能干细胞分化为造血祖细胞而不将细胞暴露于来自另一动物物种的物质的方法。由于与多能细胞的维持和分化相关的复杂性，目前尚不知道，相对于维持在小鼠饲养细胞上而言，在维持于多种确定培养基中之后，多种多能细胞将会如何针对随后暴露于生长因子作出应答。显然需要用于使多能细胞分化为造血前体细胞的改进的方法。

发明内容

本文提供了用于将已经在确定的条件下扩增和/或维持的多能细胞体外分化为造血前体细胞或内皮细胞的方法。这些方法通过提高可以在确定的条件下实施的方法而克服了现有技术中的局限。因此，这些方法可有利地用于产生，例如造血前体细胞(HPC)或进一步分化的骨髓或淋巴样谱系，它们可被施用至受试者(例如人类患者)，这降低了与使用暴露于动物产品例如小鼠成纤维细胞和/或血清的细胞相关的临床上的忧虑。