[发明专利]干细胞的体内迁移诱导方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种用于治疗损伤的组织的移植组合物及治疗用细胞向损伤的组织部位进行体内迁移的诱导方法。

【背景技术】

干细胞（stem cell）是一种可以将组成生物组织的生物分化为多种细胞的细胞，是可以从胚胎、胎儿及成体的各个组织得到的分化（differentiation）之前的步骤的未分化细胞的总称。干细胞的特征在于，被分化刺激（环境）分化为特定细胞，与停止细胞分裂的被分化的细胞不同，可通过细胞分裂来生产（自我复制，self-renewal）与自身相同的细胞，因此具有增殖（proliferation；膨胀（expansion））的特性，上述干细胞也可以通过其他环境或其他分化刺激来分化为其他细胞，使得分化具有可塑性（plasticity）。

关节软骨为主要由蛋白多糖和第二型胶原组成的缺血性组织，并包含组织体积的大约5%的软骨细胞[1]。关节软骨损伤时，存在软骨细胞几乎不迁移到缺损部位，且损伤的关节软骨不进行自发愈合的缺点[2]。用于治疗损伤的关节软骨的代表性的生物学方法有自体软骨细胞移植法和骨髓穿孔术等。自体软骨细胞移植法是一种培养自体软骨细胞来将该自体软骨细胞移植到缺损部位的方法，呈现较好的结果，但存在需要反复进行手术和供体部受限的缺点。骨髓穿孔术是利用穿孔软骨缺损部的软骨下骨来与骨髓一起引入缺损部位的骨髓来源间充质干细胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cell），来治疗损伤的软骨的方法。该方法虽然比较简单且经济，但存在结果不恒定且引入的间充质干细胞的数量不充分时组织再生不顺畅的缺点[3-7]。

间充质干细胞可以分化为骨、软骨、脂肪细胞，并与软骨细胞相比较快地增殖，因而该间充质干细胞为用于关节软骨再生的重要的细胞源，并且为了克服现有关节软骨疗法的缺点，上述间充质干细胞正受关注。为了通过间充质干细胞来使损伤的关节软骨再生，需要使充分数量的间充质干细胞引入软骨缺损部位，并使聚集的间充质干细胞粘附于关节软骨基质，增殖及分化为软骨细胞，来生成软骨基质。在自然愈合过程中，间充质干细胞向关节软骨损伤部位迁移，会经过分化为软骨细胞的过程。间充质干细胞的软骨分化需要聚集的间充质干细胞的凝集和细胞-细胞及细胞-软骨基质之间的相互作用[8]。

细胞周围微环境在间充质干细胞的软骨分化中起到重要的作用。

间充质干细胞和与细胞相邻的胶原的相互作用促进间充质干细胞的软骨分化[9、10]。

为了治疗包括软骨的多种损伤的组织，向组织损伤部内充分引入骨髓来源间充质干细胞的过程非常重要[11-13]。将在血液或骨髓内循环的间充质干细胞聚集到组织损伤部的现象称为归巢（homing），间充质干细胞的归巢经过多个步骤由细胞粘附蛋白和趋化因子（chemokine）来实现[14-17]。趋化因子为大约810kDa的较小的细胞因子。目前为止，已知有大约50余种的趋化因子，上述趋化因子起到诱导多种细胞的趋化性的功能[18-20]。趋化因子粘附于G蛋白受体之一的趋化因子受体（chemokine receptor）来诱导细胞趋化性。目前，据报告，有大约19种的趋化因子受体，在间充质干细胞中也出现利用趋化因子的皮肤等的组织再生[21-23]。

对目前使用的关节损伤的疗法（例如，药物疗法、手术、基因疗法等）无法使关节软骨损伤部位恢复到正常关节软骨。此外，考虑到移植物的物理特性，为了移植自体或同种间骨-软骨组织或者补充再生所需的充分的数量的软骨细胞，正在实施自体软骨细胞移植术，这与其他疗法相比呈现较好的治疗效果，但无法克服如下缺点：因供体部或供体受限制而对实际实施带来困难；患者需要负担较高的治疗费用，并需要接受两次以上的手术；被移植的细胞的功能明显下降。

最近，为了克服这种缺点，正活跃地研究由在生物降解性合成高分子涂敷有细胞的复合体形成的人工代用品，来试图应用于临床上，但该方法也未能克服现有的问题。像这样，为了使损伤的关节软骨组织再生，开发了细胞和生物相容性材料的移植技术等多种治疗方法，但临床上应用细胞和生物相容性材料复合衍生物受限并仍有不足之处。

因此，目前，迫切地需要开发一种利用细胞的同时可最大限度地维持其性质，并克服现有的缺点的治疗方法。

在本说明书全文中，参照了多篇论文及专利文献，并显示其引用。所引用的论文及专利文献的公开内容作为参照全部插入于本说明书中，以使本发明所属技术领域的水平及本发明的内容变得更加明确。

【发明内容】

【技术问题】