[发明专利]后核干细胞的dsRNA/DNA杂合基因组复制中间体

说明书

相关申请

本申请主张2011年6月2日提交的美国临时申请第61/492,738号的权益。以上申请的整个传授内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

科学家们长期以来公认肿瘤细胞和病理学组织架构（例如腺癌）与中期妊娠胎儿的细胞和组织的相似性（孔海姆（Cohnheim）,1876）。恶性肿瘤以类似于早期胎儿的速率生长并且类似的胎儿组织含有组织学上间叶细胞（局部紊乱）或上皮（局部组织化）的生态位。预期胎儿和癌症干细胞的数目增加并且产生存在于器官或肿瘤块内的高度异质性生态位中的各种分化细胞类型。因此预期胎儿和癌症干细胞对称地分裂产生两个干细胞，不对称地分裂产生干细胞和分化的非干细胞。对称干细胞分裂将推动器官或肿瘤的净生长而不对称分裂将提供移行细胞，移行细胞本身分裂并且提供器官或肿瘤中的绝大部分细胞。在类似的血管中，例如动脉粥样硬化或伤口愈合病症（例如术后再狭窄）的非癌性过度增生性病症也有可能受到对称和不对称干细胞分裂所引起的干细胞群体的异常生长的推动。一般公认癌症和其它过度增生性疾病的有效治疗将需要针对于选择性地调节作为这些病症的基础的干细胞的生长、迁移、复制或存活有关的新颖疗法。因此，需要一些手段来鉴别患者中作为这些病理学的基础的干细胞、鉴别为所述干细胞所特有的分子目标分子和生物化学路径以及鉴别杀死它们或限制它们生长的试剂。

发明内容

本发明尤其提供鉴别干细胞，尤其是作为过度增生性、伤口愈合或肿瘤病症的基础的后核干细胞的方法，以及鉴别为所述病理学干细胞所特有的分子目标分子和生物化学路径以及鉴别杀死它们或限制其生长、迁移或存活的试剂的方法。本发明部分地基于申请人的如下发现：推动人类胎儿/幼体生长以及非癌性过度增生性、伤口愈合和肿瘤病理学的干细胞谱系（本文中称作后核细胞）具有一种为后核细胞所特有的但未被任何其它已知形式的植物、动物或细菌细胞类型所用的出人意料的细胞核DNA链分离和复制模式。这一新颖的细胞核基因组复制形式涉及形成复制中间体dsRNA/DNA杂合（也称为dsRNA/DNA螺旋双链体、dsRNA/DNA双双链体、dsRNA/DNA螺旋或简单的dsRNA/DNA）基因组。这一观察结果与先前的人类真核非干细胞分裂的观察结果形成对比，后者中的细胞核DNA合成通过DNA的亚染色单体长度的反复复制，接着在有丝分裂时以双链DNA（dsDNA/DNA）形式进行染色单体凝聚和分离来进行。然而，已经提出了证据，非干真核细胞中的一些或所有人类细胞线粒体DNA是通过dsRNA/DNA中间体合成的。具体来说，所述文献不包含呈细胞核基因组复制和/或分离的任何形式的dsRNA/DNA杂合基因组的参考或建议。

因此，在一个方面，本发明提供用于鉴别后核干细胞，尤其是经历细胞核复制和分离的后核干细胞的方法。所述方法包括以下步骤：使样品中，例如组织或肿瘤样品或细胞培养物中的细胞的细胞核显色，其中所述样品是通过实质上保护具有最大直径长达约50微米的细胞核中的中空钟形后核细胞核结构的完整性的方法制备；然后通过其钟形细胞核来鉴别样品中的后核细胞和/或辨别经历后核无丝分裂的后核细胞（即，与中间体dsRNA/DNA双链体基因组有关）。在某些具体实例中，所述方法可以进一步包括枚举所鉴别的细胞的步骤。在某些具体实例中，所述方法可以进一步包括分离所鉴别的细胞的步骤。在其它具体实例中，所述方法进一步包含鉴别与中间体dsRNA/DNA双链体基因组共定位的大分子。

在特定具体实例中，后核干细胞是哺乳动物干细胞，例如人类细胞。在某些具体实例中，细胞可以是胎儿、幼体、成体和/或肿瘤干细胞和/或如动脉粥样硬化、静脉硬化、术后再狭窄中的过度增生性病理学病变的干细胞。

通过本发明方法鉴别的细胞可以是在组织分离样品、肿瘤活组织检查样品或如动脉粥样硬化、静脉硬化、术后再狭窄中的其它过度增生性病理学病变或细胞培养样品中。在特定具体实例中，对细胞进行培养并且在使细胞核显色之前已经对培养物进行照射或以其它方式进行处理。在更特定的具体实例中，对所培养的细胞进行处理以便在观察后核干细胞之前从观察对象中优先杀死和去除大多数真核非干细胞。这类处理的实例包括以大于400拉德的剂量进行x照射或暴露于已知会引起真核非干细胞死亡但后核细胞死亡的程度显著较低的浓度的化学试剂（例如5-氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、秋水仙碱）。

在其它具体实例中，所述细胞是在来自疑似含有肿瘤、伤口愈合病变（例如再狭窄病变）、动脉粥样硬化或静脉硬化病变的组织的组织活组织检查样品中。