[发明专利]一种非细胞神经移植物的生物测定方法

说明书

公开了用于生物测定的技术和系统，所述生物测定是使用神经支配外周神经系统的感觉神经元的外周神经产生的体外模拟。在一些实施方式中，所述技术可有助于检测神经移植物（例如，加工的、非细胞的人同种异体移植物）用于促进或支持外周神经再生的生物活性或效力。在各种实施方式中，技术包括：将神经元（例如，DRG）附着到神经移植物片段以形成测试结构；在培养基中培养测试结构；分析测试结构以指示外生长神经结构的数量；并根据分析得出的度量确定神经移植物的效力。在一些实施方式中，可以使用技术和材料来测试不同测试条件对神经生长的影响。

相关申请的交叉引用

本申请是2015年5月28日提交的共同未决申请14/724,365的部分继续申请，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

在创伤性损伤中，外周神经常常被损坏或切断。这些神经的手术修复技术包括用于较小间隙的直接神经修复，以及用于较大间隙的神经移植物的应用。虽然损伤部位近端的轴突片段可以再生新的轴突芽，但是损伤部位远端的轴突片段通常经历沃勒(Wallerian)变性的过程。沃勒变性涉及神经元(例如无功能的远端轴突及其髓鞘)的分解和清除。人们相信轴突和髓鞘质碎片具有减少神经再生的生长抑制效果。大量的证据表明神经元的清除能够改善远端神经片段的轴突外生长(outgrowing)。

神经移植物，例如具有与神经束相似的结构和组成的非细胞移植物，可以通过提供新的轴突片段可以通过其生长的支架来辅助轴突再生。神经移植物支持和引导生长的轴突片段，并且当非细胞的时候，提供没有轴突和髓鞘质碎片的通路。

背根神经节(DRG)是包含用于外周神经系统的感觉神经元的感觉神经元细胞体的解剖结构。

发明简述

本发明提供了用于生物测定的技术和系统，所述生物测定是使用支配外周神经系统的神经元的外周神经生长的体外模拟。

在一些实施方式中，该技术有助于检测神经移植物(例如，加工的、非细胞人类同种异体移植物)的生物活性或效力，以促进或支持外周神经再生。例如，通常生物测定可用于确定神经移植物的生物活性，或者用于验证或证实神经移植物的生产、储存或其他处理的一个或多个方面。

在某些实施方式中，本发明的方法包括将神经元附着于神经移植物片段以形成测试结构；在培养基中培养测试结构；分析测试结构以评估外生长的神经结构的量；并根据分析得出的度量确定神经移植物的效力。

在某些实施方式中，神经元是一组收获的神经元，例如背根神经节(DRG)或脊髓片段。在其他实施方式中，神经元可以是来源于干细胞(例如人类诱导多能干细胞(hiPSC))的神经元。在hiPSC的情况下，该测定可用于评估个体的细胞如何响应不同的因子，例如不同的药物。优选地，神经元是支配外周靶标的神经元(即外周神经神经元)。神经元可以是例如感觉神经元或运动神经元。

在一个实施方式中，分析可以通过组织学处理进行(例如，固定，切片，放置在载玻片上，染色培养的神经移植物片段)，然后对载玻片进行图像分析，从而确定最远外生长神经结构的长度。

在另一个实施方式中，可以通过用扩散张量成像扫描全部或部分测试结构并产生识别外生长神经结构的示踪成像图像来执行分析。然后可以通过例如测量图像上的一个或多个外周神经结构的长度来定量外生长神经结构的数量。

在另一个实施方式中，从在神经元细胞中表达荧光团的荧光转基因动物获得DRG。通过用荧光显微镜扫描全部或部分测试结构并产生识别外生长外周神经结构的图像来执行分析。然后可以通过例如测量图像上的一个或多个神经结构的长度来定量外生长神经结构的数量。