[发明专利]造血干祖细胞及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及生物医药领域，具体涉及造血干祖细胞及其制备方法和用途。更具体而言，本发明涉及共表达转录因子RUNX1、HOXA9和HOXA10的多能干细胞，由所述多能干细胞体外产生造血干祖细胞的方法以及所产生的造血干祖细胞，所述造血干祖细胞在移植进体内后能实现多谱系造血的重建。

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体涉及造血干祖细胞及其制备方法和用途。更具体而言，本发明涉及共表达转录因子RUNX1、HOXA9和HOXA10的多能干细胞，由所述多能干细胞体外产生造血干祖细胞的方法以及所产生的造血干祖细胞，所述造血干祖细胞在移植进体内后能实现多谱系造血的重建。

发明背景

目前造血干细胞移植主要来源于自体移植和HLA相合的异体移植，有限的来源限制了造血干细胞移植的广泛应用。因此找到一种可替代的来源用于造血干细胞移植不失为一种好的策略。

多能干细胞(pluripotent stem cell，PSC)作为一种可以无限增殖而且具有分化成为其他细胞类型的细胞，被广泛用于研究。利用转录因子介导的细胞命运转换可以诱导PSC在体内实现短期或者长期的造血谱系重建。转录因子在造血细胞命运决定过程中发挥着重要作用，有的时候单个转录因子就可以实现细胞谱系的转换，也有的需要多个转录因子的组合在一起才决定细胞的谱系转换。转录因子RUNX1在内皮造血转换(endothelial-to-hematopoietic transition,EHT)过程发挥重要作用。转录因子HOXA9在造血干细胞扩增和向淋系分化的过程中发挥作用。RUNX1和HOXA9的组合可以实现体内T谱系再生(PMID:31729468)。目前已经有一些研究利用不同的转录因子组合可以实现体内短期或者长期的多谱系造血重建。例如，RUNX1、ERG、LCOR、HOXA5和HOXA9五个转录因子的组合可以诱导人的PSC实现体内多谱系再生(PMID:28514439)。FOSB、GFI1、RUNX1和SPI1可以促进人的PSC在体外再生人的多能祖细胞(MPP)，移植受体鼠之后在体内产生多谱系(PMID:25030167)。

这些研究对造血干细胞的移植来说提供了重要的理论基础，但是仍然存在很多问题：(1)这些能够体内产生多谱系的转录因子组合都是不同的，还没有一组公认的转录因子组合可以实现体内多谱系再生；(2)目前能够实现体内多谱系重建的方法大多数是利用病毒转导系统，比如是慢病毒、逆转录病毒等，这些病毒转导的基因都是随机插入宿主细胞的基因组中，具有不稳定性，不能确定之后用于移植的造血干祖细胞是否单个细胞都表达所有的转录因子组合，无法在遗传学上实现均一的转录因子组合用于PSC的诱导分化过程；(3)迄今为止，没有再生的造血干细胞移植在临床上的应用，说明已有的技术还未成熟，需要进一步研究；(4)再生造血干祖细胞谱系命运决定机制不明确。

本领域仍然需要找到特定转录因子组合，其能够稳定、高效地将PSC体外诱导分化产生可移植的造血干祖细胞(hematopoietic stem and progenitor cell,HSPC)，所述造血干祖细胞移植之后能够在体内稳定再生多谱系。

发明简述

在一方面，本发明提供一种用于产生造血干祖细胞的多能干细胞，其能够表达或共表达(例如共过表达)转录因子RUNX1、HOXA9和HOXA10，例如，所述用于产生造血干祖细胞的多能干细胞包含

i)包含转录因子RUNX1的编码核酸序列的表达构建体，

ii)包含转录因子HOXA9的编码核酸序列的表达构建体，和

iii)包含转录因子HOXA10的编码核酸序列的表达构建体，

由此所述多能干细胞能够共表达(例如共过表达)转录因子RUNX1、HOXA9和HOXA10。

在一个实施方案中，所述多能干细胞不过表达除Runx1、Hoxa9和Hoxa10之外的其他转录因子，或其不包含除RUNX1、HOXA9和HOXA10之外的其他外源的转录因子的编码核酸序列。