[发明专利]来源于缺乏任何功能性α1,3半乳糖基转移酶表达的动物的组织产品

说明书

本申请是申请日为2005年3月17日的中国专利申请200580015470.4“来源于缺乏任何功能性α1，3半乳糖基转移酶表达的动物的组织产品”的分案申请。

本申请要求2004年3月17日提交的美国临时专利申请No.60/553,895和2004年4月6日提交的美国临时专利申请No.60/559,816的优先权。

技术领域

本发明提供了来源于缺乏任何功能性α1，3半乳糖基转移酶(α1，3GT)表达的动物的组织。所述组织可以用于异种移植领域，如整形外科重建和修复、皮肤修复和内部组织修复，或用作医学设备。

背景技术

反刍动物，如猪、羊和牛被认为很可能是异种移植器官和组织的来源。猪异种移植物得到了最多的关注，因为猪的供应是充足的，繁殖程序已经确立，并且它们的大小和生理与人类相容。其它反刍动物来源，如牛或羊也已经被建议作为硬和软组织异种移植物的来源。但是，必须克服一些障碍，才能将这些器官或组织成功转移到人体中。最重要的是免疫排斥。第一种免疫障碍是“超急性排斥”(HAR)。HAR是由高滴度的预先形成的与外来组织结合的天然抗体的普遍存在而确定的。认为这些天然抗体与供体组织内皮上靶表位的结合是HAR的起始事件。在受体血灌注到供体组织的数分钟内发生该结合，随后是补体激活、血小板和纤维蛋白沉积，最后是间质水肿和供体器官内出血，所有这些都导致受体中组织的排斥(Strahan et al.(1996)Frontiers in Bioscience 1，e34-41)。

最常移植到人体中的组织是骨(J.M.Lane et al.Current Approaches to Experimental Bone Grafting，18Orthopedic Clinics of  North America(2)213(1987))。仅仅在美国，每年进行超过100,000次骨移植或植入程序，以修复或替代创伤、感染、先天畸形或恶性肿瘤导致的骨缺损。人类的骨是硬结缔组织，由包埋在矿质化的基质和胶原纤维中的细胞组成(Stedman′s Medical Dictionary，Williams&Wilkins，Baltimore，Md.(1995))。

骨移植物和植入物通常由自体骨形成。但是，通常不能提供用于大的缺损的可移植自体骨组织，特别在儿童中更是如此。此外，自体骨移植可能导致术后疾病，如供体部位的疼痛、出血、伤口问题、美观问题、感染或神经破坏。此外，从移植的自体骨组织制造需要的功能形状是困难的，会导致骨缺损的填充不能达到最佳效果。

也常常将软组织，如腱、韧带、软骨、皮肤、心脏组织和瓣膜、以及粘膜下组织移植到人体中。通过使用异种移植材料，最初组织的许多结构和许多特性可以保留在移植物中。如果可以经过加工而安全移植到人体，异种移植物组织代表了可获得的材料的无限供应。

一旦植入到个体中，异种移植物激发了免疫反应，如异种移植物的慢性和超急性排斥。由于该排斥，骨异种移植物表现出骨折、重吸收和不愈合的比例增加。采用动物组织，如猪、牛或羊组织作为人类植入物的主要免疫障碍是天然的抗半乳糖α1，3-半乳糖抗体，其包含大约1％的人和猴抗体。

除了古代猴、猿和人，大多数哺乳动物在它们的细胞表面携带含有半乳糖α1，3-半乳糖表位的糖蛋白(Galili et al.，J.Biol.Chem.263：17755-17762，1988)。相反，在其它哺乳动物，如猪的细胞上发现含有半乳糖α1，3-半乳糖的糖蛋白。人、猿和古代猴不具有半乳糖α1，3-半乳糖，并且具有大量产生的天然存在的抗半乳糖α1，3-半乳糖抗体(Cooper et al.，Lancet 342：682-683，1993)。它与携带α1，3-半乳糖的糖蛋白和糖脂特异性结合。

哺乳动物中″α-1，3GT表位″和抗Gal抗体(即与携带半乳糖α1，3-半乳糖的糖蛋白和糖脂结合的抗体)的不同分布是进化过程的结果，该进化过程在祖先的古代灵长类动物和人类中选择具有灭活的(即，突变的)α-1，3-半乳糖基转移酶的物种。因此，人类是α-1，3-GT“天然敲除体”。该事件的直接结果是异种移植物的排斥，如最初通过HAR导致的移植到人体中的猪器官的排斥。