[发明专利]获得和维持纯化或富集的哺乳动物神经干细胞群和/或神经祖细胞群的培养方法

说明书

本发明提供了分离的可扩增的人神经干细胞或祖细胞，其中所述细胞为祖细胞或干细胞，保持了其分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的能力，保持了其在整个后续传代中有效分化为少突胶质细胞谱系细胞的能力，并且所述细胞至少表达细胞表面抗原CD133和CD140α。本发明还提供了一种在体外培养分离自哺乳动物中枢神经系统的可扩增的神经祖细胞或干细胞的方法，以及培养物本身，其中所述细胞保持其分化为神经元、星形胶质细胞、和少突胶质细胞的能力以及其有效分化为少突胶质细胞谱系细胞的能力。此外，本发明还提供了治疗髓磷脂缺失或少突胶质细胞缺失所造成病况的方法，也提供了组合物，所述组合物包含分离的可扩增的神经干细胞或通过本发明方法培养的分离的可扩增的神经干细胞。

技术领域

本发明一般涉及神经干细胞和神经祖细胞的细胞生物学领域。具体而言，本发明提供了纯化的或富集的哺乳动物神经干细胞群和/或神经祖细胞群，该细胞群易于在体外分化成少突胶质细胞谱系细胞(oligodendrocyte-lineage cells)，并且该细胞群适用于生物学研究、药物筛选和人类治疗。

与相关申请的交叉引用

本申请与2011年1月12日提交的美国临时专利申请61/431,944和2011年11月11日提交的美国临时专利申请61/558,527相关。

关于联邦资助的研发的说明

不适用。

背景技术

中枢神经系统的发展过程中，原始、多能神经干细胞(NSC)增殖，产生瞬时分裂的祖细胞，祖细胞最终分化成组成成人大脑的各种细胞类型。成人中枢神经系统主要由神经元和包括星形胶质细胞和少突胶质细胞的神经胶质细胞构成。正在发育的脑中，(最终分化为)神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的祖细胞顺序地从神经干细胞中产生(见图1)。神经元祖细胞首先形成并分化成多种类型的神经元。然后星形胶质细胞发展并发挥支持神经元存活的功能。最后，少突胶质细胞的祖细胞开始出现并在整个中枢神经系统中迁移。然后，他们分化为成熟的少突胶质细胞，这些成熟的少突胶质细胞产生正常的神经功能所必需的髓磷脂。

由于少突胶质细胞在支持中枢神经系统中发挥着重要作用，纯化或富集的少突胶质细胞群或其前体细胞(即少突胶质细胞前祖细胞和/或少突胶质细胞祖细胞)群可用作细胞治疗和再生药物，例如治疗神经疾病，包括先天性脱髓鞘疾病(例如，克拉贝氏(Krabbe)病或佩-梅(Pelizaeus-Merzbacher)病)、脊髓损伤和其它源于隔离神经细胞的髓鞘的缺陷导致的疾病。这些细胞也可以用于研究和确定用于治疗许多神经疾病如多发性硬化和精神分裂症的新药物。

成熟的少突胶质细胞不增殖，培养中也不易存活，从组织样本中直接获得数量上足够用于研究或人类治疗的少突胶质细胞是非常困难的。因此，用于这些目的的少突胶质细胞的使用受限于这些细胞的缺少。

针对这个问题的一种解决方案是将神经干细胞和/或神经祖细胞培养增殖以获得足够大量的后续可分化成少突胶质细胞的细胞。分化可在体外或体内发生，例如在移植的情况下。这种方法能够产生大量的少突胶质细胞或其祖细胞或前细胞用于研究和人类治疗。

然而，研究人员一直在努力确定允许少突胶质细胞祖细胞或前祖细胞——尤其是来自人类或非人灵长类动物的此类细胞——长期培养和大量扩增的培养条件，其中产生的扩增的细胞群主要由保留了分化成少突胶质细胞能力的细胞组成。