[发明专利]生物打印的毛囊及其用途

说明书

公开了包含细胞构建体的组合物，所述细胞构建体包含间充质细胞和上皮细胞。还公开了制备细胞构建体的方法、毛发修复的方法和试剂盒。本发明还公开了并行生物打印系统和用于制备细胞构建体，诸如包含间充质细胞和上皮细胞的细胞构建体的方法。

发明背景

发明领域

本发明属于毛发移植组合物及方法的领域。特别地，本发明提供了包含细胞构建体的组合物，所述细胞构建体包含间充质细胞和上皮细胞。本发明还提供了制备细胞构建体的方法、毛发修复的方法及试剂盒。本发明还公开了并行生物打印系统及用于使用并行生物打印系统制备细胞构建体，诸如包含间充质细胞和上皮细胞的细胞构建体的方法。

背景技术

现代毛发移植开始于20世纪50年代，当时使用4-mm打孔器采集毛囊。打孔器尺寸逐渐减小，以提高移植物存活并使移植的毛发看起来更自然。随后，在20世纪90年代早期，显微移植——使用大量的用多刃刀采集的小移植物——成为毛发移植的标准。随后，打孔器采集被放弃，而转向供体条带切除术(donor strip excision)，以使产量最大化并使对供体毛囊的损伤最小化。单一条带采集的一个显著缺点是造成供体疤痕。这种疤痕在选择将其头发留得非常短的患者中或在愈合疤痕扩大的患者中造成美容问题。在具有非常紧的头皮、其中直接缝合(primary closure)困难的患者中，单一条带采集有时是有问题的。参见Rassman等人，Dermatol.Surg.28:720-727(2002)。

为了克服毛囊单一条带采集的缺点，Rassman等人(2002)开发了毛囊单位提取(FUE)，其中通过非常小的打孔器切口从供体直接取出单独的毛囊单位(FU)。FUE存在许多明显的缺点，包括(1)供体区域损伤(与传统条带采集相比，FU的切除涉及切口总长度的大幅增加)，(2)美容因素(在准备进行FUE时，必须将大面积的供体区域剪短，以便找到适合于提取的大量FU，造成“显著的术后美容问题”)，(3)毛囊损伤(FU受损比预期用传统采集更多)，(4)毛囊方向扭曲(当小的供体部位愈合时，它们产生了扭曲毛发方向或相邻FU的角度的疤痕)，(5)感染风险增加(如果另外的FUE程序间隔一天或数天进行以避免毛囊方向的扭曲，则几乎确定存在在供体区域出现细菌病原体的更大的可能性)，以及(6)操作时间增加(FUE远比传统采集更耗时)。参见Unger,W.,Commentary,Dermatol.Surg.28:727-728(2002)。

FUE的一个替代方案是人类毛囊的从头工程化。过去二十至三十年中的工作已经将毛发形成中涉及的关键细胞缩小到间充质细胞群体，包括真皮乳头细胞和置于上层的(overlying)上皮角质细胞。随后的工作确立了，真皮乳头细胞是诱导角质细胞形成毛鞘和毛干严格需要的。最初的重建实验是用啮齿动物细胞进行的，但在测试可比性的人类细胞时，并未立即转化为成功的毛发生长。这突出了在毛发形成方面的物种特异性差异。已经发现，将人类真皮乳头细胞聚集成3D球状体部分地恢复了细胞内完整的真皮乳头基因表达特征，并且进而恢复了其相关的毛发诱导特性。认为球状体培养的使用是必要的，但是七个细胞系中的两个不能促进受体皮肤中的毛发新生(neohair)，并且确实生长的毛囊小且通常不能产生长出皮肤表面的毛发纤维。Higgins等人，PNAS 110:19679-88(2013)。