[发明专利]多能细胞的衍生和自我更新及其用途

说明书

本发明尤其涉及用于培养间充质干(基质)细胞(MSC)的新的有效方法，其中MSC维持和/或增强多能性和/或维持和/或增强免疫调节潜力。本发明还涉及可通过此类方法获得的细胞、用于实施根据本发明的方法的试剂盒和组合物、以及还有使用所述细胞的医学应用和治疗。

发明领域

本发明尤其涉及用于衍生多能细胞，例如可以呈Isl1阳性的间充质干细胞或心脏祖细胞(即诱导细胞进入多能细胞谱系的方法)，用于维持培养的间充质起源的各种干细胞的多能性的新的有效方法，将例如心脏祖细胞分化成通常驻留于心脏中的所有细胞谱系的方法，可通过此类方法获得的细胞，用于实施根据本发明的方法的试剂盒和组合物，以及还有使用本发明细胞的医学应用和治疗。

发明背景

心脏细胞的周转在成年心脏中较低，但在缺血期间可通过上调Islet-1阳性(Isl1+)或C-Kit阳性(C-Kit+)多能心脏祖细胞而增加(Genead et al.,PlosOne 7,e36804(2012))。内源性祖细胞的上调不足以替换实质性缺血性损伤后受损的肌肉组织，导致心力衰竭。预防心力衰竭发展的有吸引力的方法是提供能够修复心脏组织损伤的祖细胞。这些祖细胞应当能够产生心肌细胞、平滑肌细胞、神经细胞和内皮细胞。哺乳动物心脏源自第一和第二心脏区的心脏祖细胞(分别由TBX5、NKX2.5和Islet-1(Isl1)鉴定)以及源自前心外膜(pro-epicardium)(TBX18)。Isl1+细胞具有此种能力并形成发育中的心脏的2/3，包括窦房结(SA)，心房-心室结(AV)的一部分，右前房，右心室，近端主动脉，肺动脉的躯干和冠状动脉的近端部分(Lam et al.,Pediatr.Cardiol.30,690(2009))。

然而，将这些祖细胞用于再生医学的一个相当大的限制涉及难以从成体组织或胎儿/胚胎干细胞组织扩增充分表征的克隆祖细胞群。Laugwitz及同事早先表明若来自转基因小鼠的出生后的Isl1+细胞与心脏间充质饲养细胞共培养，则有可能扩增它们(Laugwitzet al.,Nature 433,647(2005))。此外，本发明人还先前(在PCT/SE2013/000112中)教导了基于使用某种类型的层粘连蛋白和Wnt激活剂的组合产生Isl1阳性细胞以及心肌细胞的改进的和创造性的方法。层粘连蛋白在本领域中已被广泛用于培养-扩增干细胞，但层粘连蛋白的使用仍然相当简单且高度随意，术语层粘连蛋白通常用于表示层粘连蛋白111(其是第一种待分离的层粘连蛋白并且形成3D基质的部分)。

因此，本领域仍然需要改进培养扩增间充质干细胞(MSC)以及体外和体内培养、衍生和分化多能细胞的方法，所述多能细胞可以产生例如心脏样细胞，例如心肌细胞。此外，维持各种类型干细胞(例如间充质干细胞(MSC))的多能性和免疫调节性质是几种再生医学策略背后的关键方面，并且现有技术缺乏实现此目的的有效方法。

发明概述