[发明专利]用于从hPSC生成胰腺祖细胞和功能性β细胞的方法和组合物

说明书

本发明公开了用于从内胚层细胞群产生NKX6‑1+胰腺祖细胞和/或胰岛素产生的细胞的方法和组合物，所述方法包括使内胚层细胞群与EGF组分、烟酰胺组分和/或Noggin组分接触，任选地与至少一种EGF组分和至少一种烟酰胺组分的组合接触，以诱导至少一个内胚层细胞分化为NKX6‑1+胰腺祖细胞，所述组合任选地还包含至少一种Noggin组分。

技术领域

本发明涉及用于产生NKX6-1阳性胰腺祖细胞和功能性胰腺β细胞的方法和组合物。

背景技术

从人多能干细胞(hPSC；包括胚胎干细胞；hESC和诱导性多能干细胞； hiPSC)生成胰腺祖细胞的能力可以为以下提供人内分泌、外分泌及导管细胞来源：1)预测药物毒理学和药物发现，2)用于治疗糖尿病的移植，和3) 在体外建立正常的胰腺发育和糖尿病发展模型。为了实现上述目的，要求能够从不同的hESC和hiPSC细胞系繁殖高度富集的胰腺祖细胞群，并能够促进胰腺祖细胞在体外和体内成熟为产生胰岛素的β细胞。先前的出版物已报道，可以从hPSC生成产生胰岛素的细胞，然而生成的是多激素 (poly-hormonal)细胞。对这些产生胰岛素的细胞的分析指出，所述产生胰岛素的细胞不表达NKX6-1，这是对功能性β细胞的发育必不可少的关键转录因子。一项研究已证明从hESC生成NKX6-1+祖细胞，表明该NKX6-1+ 祖细胞被移植入免疫低下的受体后，能够分化为功能性β细胞(Kelly等 2011)。而且，该项研究数据基于两个具有分化为胰腺谱系倾向的hESC细胞系。当应用于其它细胞系时，该项研究中描述的方案并不能促使NKX6-1+ 祖细胞的有效发育(Kelly等，2011)。

发明简述

本发明的一个方面包括一种从内胚层细胞群产生NKX6-1+胰腺祖细胞的方法，该方法包含使内胚层细胞群与EGF组分、烟酰胺组分和/或Noggin 组分接触，任选为与至少一种EGF组分和至少一种烟酰胺组分的组合接触，所述组合的量足以诱导内胚层细胞群的至少一部分分化为NKX6-1+胰腺祖细胞。

在一个实施例中，EGF组分包含EGF和/或其活性缀合物和/或片段；双调蛋白(Amphiregulin，AR)和/或其活性缀合物和/或片段；转化生长因子α (TGFα)和/或其活性缀合物和/或片段；Betacellulin(BTC)和/或其活性变体和/或其片段；Epiregulin(EPR)和/或其活性变体和/或片段；神经调节蛋白(包括例如NRG1、NRG2、3NRG4)和/或其活性变体和/或片段；和/或其两种或更多种的组合。

在一个实施例中，烟酰胺组分包含烟酰胺(也被称为尼克酰胺和尼克酸酰胺)、其盐、溶剂化物和其缀合物；聚(ADP-核糖)合成酶抑制剂，如苯甲酰胺和/或3-氨基苯甲酰胺(Otonkoski等，1993)；Sir-2抑制剂，如sirtinol、 M15、splitomicin(Bitterman等，2002)；其它HDAC抑制剂，如AN-9、CI-994、 FK228、LAQ-824、MS275、SAHA、丙戊酸、TSA、丁酸钠(Bitterman等， 2002)，和/或其两种或更多种的组合。

在一个实施例中，Noggin组分包含以下中的一种或多种：Noggin和/或其活性缀合物和/或片段；BMPR1A和/或其活性缀合物和/或片段； Dorsomorphin和/或其盐或溶剂化物；LDN 193189，也被称为“DM-3189”，和/或其盐和/或溶剂化物；CHORDIN和/或其活性缀合物和/或片段；和/或其两种或更多种的任意组合。

在一个实施例中，所述组合包含至少一种Noggin组分；至少一种EGF 组分和至少一种烟酰胺组分。

在一个实施例中，至少一种Noggin组分；至少一种EGF组分和至少一种烟酰胺组分的组合包含Noggin、EGF和烟酰胺(例如NENA)。

在一个实施例中，所述方法还包括使所述细胞与Exendin-4组分接触。