[发明专利]改善干细胞的疗效的组合物和方法

说明书

发明的技术领域

本发明涉及仿生胶(biomimetic gel)中的人脐带来源的CD34⁺细胞与从CD34⁺细胞衍生的内皮细胞的共培养物的组合物，其用于损伤的治疗。

背景

本发明顺应对用于治疗慢性损伤（特别地糖尿病患者的）的更有效方法的需要而产生。

据估计15%的糖尿病患者具有未愈的足溃疡。近年来，已努力开发治愈慢性损伤的新型先进方法，包括使用局部生长因子或基于细胞的疗法。在干细胞的情况下，治疗是基于下列假定：干细胞的局部施用调节愈合反应。

最近的数据显示健康成体干细胞/祖细胞改善糖尿病慢性损伤的愈合。已显示外周血来源的CD34⁺细胞但非CD34^-细胞可加速糖尿病损伤的血管生成和愈合(Schatteman GC等人,2003)。然而，成人血液来源的细胞的血管生成潜能似乎因糖尿病而减小。最近的研究试图通过使用胎儿(Invernici G等人,2009)或成人(Tredget EE等人,2007)间充质干细胞来克服该问题，然而，从胎儿主动脉分离干细胞具有将来临床应用面临的几个问题；从糖尿病患者分离的间充质干细胞可能因衰老和疾病而具有受损的性质。在胎儿主动脉干细胞的情况下，结果表明干细胞释放因子(例如VEGF和IL-8)，所述因子刺激血管生成和激活Wnt信号转导，促进糖尿病缺血性溃疡的愈合。

人脐带血(UCB)可以是用于愈合糖尿病患者的慢性损伤之愈合的健康的内皮祖细胞的潜在来源。可非侵袭性地获得此类细胞，可将所述细胞贮存超过15年而不丢失生物学性质，并且它们具有低免疫原性，这使得它们成为用于同种异体移植的吸引人的候选者。最近已在两个人非糖尿病患者中报导了损伤愈合的改善，所述非糖尿病患者局部接受纤维蛋白凝胶中的UCB来源的CD34⁺细胞(Dejana AM等人,2004)。尽管存在该潜能，但人脐带血干细胞未曾用于糖尿病患者的损伤治愈，糖尿病患者的愈合过程受到削弱或甚至不存在的。在该情况下，干细胞可能需要生物活性剂的刺激和细胞间相互作用来获得存活和治疗效果。这是本发明的焦点。

在本专利中，在链脲霉素诱导的糖尿病小鼠中测试CD34⁺细胞或CD34⁺细胞与CD34⁺-衍生的EC的组合的疗效，所述小鼠先前已用于研究基于细胞的疗法对损伤愈合的疗效(Invernici G等人,2009,Wu Y,2008)。重要地，没有研究已证明UCB来源的CD34⁺细胞在糖尿病损伤的情况下的再生潜能。此处，我们显示相较于利用单独的凝胶或PBS覆盖的损伤，纤维蛋白凝胶中的CD34⁺细胞与CD34⁺-衍生的EC一起的移植（而单独的CD34⁺细胞则不）增强了损伤愈合。相当大一部分的细胞(超过90%)在3天的时间中死亡。这与其它显示干细胞在损伤位置的急剧减少的研究一致(Invernici G等人,2009)]。即使这样，在我们的研究中在10天的时间中观察到治疗益处，这可能归因于由两种细胞分泌的因子，所述因子增加血管新生并且减弱炎症反应。我们的结果显示当共培养两种细胞时，仅分泌细胞因子IL-10和IL-17。IL-10是单核细胞/巨噬细胞功能的强效免疫抑制剂，抑制促炎细胞因子的产生。我们的许多结果还显示TNF-α（一种促炎细胞因子）的水平在利用CD34⁺细胞与EC处理的或仅用包裹在纤维蛋白凝胶中的CD34⁺细胞处理的损伤中更低。

关于现有技术，在再生医学领域中有若干使用本发明的一些组分，但提供明显不同的方法和组合物的专利。例如，标题为“Using of scaffold comprising fibrin for delivery of stem cells”的专利申请(US2010/0028311A1)部分地提供了用于治疗有此需要的受试者的缺血的组合物和方法。所述方法在于施用包含干细胞(CD34⁺细胞)的纤维蛋白支架或纤维蛋白凝块。然而，该发明没有描述改善CD34⁺细胞的存活性、血管分化和疗效的方法。

概述