[发明专利]造血前体细胞保护剂

说明书

本发明涉及一种造血前体细胞保护剂及其用途。更具体地说，涉及一种以凝血酶致敏蛋白(Thrombospondin，简称TSP)或其活性片段为有效成分的造血前体细胞保护剂及其在治疗抗肿瘤药物诱发的血细胞减少症和扩增造血干细胞、祖细胞中的应用。

现在最常用的治疗肿瘤的方法是化学疗法，即，使用一些抗肿瘤药物将异常增殖的肿瘤细胞杀死。由于抗肿瘤药物在杀死肿瘤细胞的同时，对正常细胞特别是骨髓造血细胞也有杀伤作用，造成血细胞减少，而白细胞减少会使机体抵御外来感染的能力降低，红细胞减少会造成贫血，血小板减少则可导致机体出血。目前治疗化学疗法导致的血细胞减少的主要方法包括输血和输血液成份、使用能促使血细胞增殖的因子如G-CSF、GM-CSF、EPO和TPO等。

已知造血多能干细胞在一定的条件下能向粒单细胞、红细胞或巨核细胞的祖细胞分化，进一步增殖产生成熟的白细胞、红细胞或巨核细胞，每个巨核细胞又能产生数千个有功能的血小板。

造血细胞的增殖和分化受许多因子的调节，这些因子包括白细胞介素3、6、11、13和SCF、GM-CSF、TPO、MPO以及EPO。它们单独使用或合用能刺激一个系列或多个系列造血细胞的生长和分化。在正常情况下，造血干细胞和祖细胞主要存在于骨髓中，新生儿脐带血和胚胎肝脏中含量也较丰富，人末梢血中含量较低。骨髓、脐带血、胚胎肝脏以及末梢血都可用作造血干细胞的来源，但上述来源十分有限，而且，骨髓、脐带血和末梢血中可采集的造血干祖细胞绝对数较低，不能满足移植的需要。

已知TSP是血小板α颗粒的主要成份之一，在内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞和一些肿瘤细胞中也有合成。TSP在细胞与基质、细胞与细胞的相互作用中起重要作用，还能促使包括造血干细胞在内的许多细胞粘附到基质上。此外，TSP还有抗血管形成作用。TSP是由同源三聚体构成的糖蛋白，分子量450Kd，含有几个功能区域，其中最令人注意的是能与肝素结合的区域，这些区域能促使TSP结合在细胞表面的硫酸肝素糖聚蛋白(proteoglycans)上，有调节细胞的功能。

本发明的目的在于提供一种造血前体细胞保护剂及使用该保护剂治疗抗肿瘤药物诱发的血细胞减少症以及体外扩增造血前体细胞的方法。

本发明所述的造血前体细胞保护剂是以凝血酶致敏蛋白(TSP)和/或其活性片段作为有效成分的。

上述凝血酶致敏蛋白及其活性片段可以是天然的、基因重组的或它们的混合物。

凝血酶致敏蛋白的活性片段的具体例子包括由凝血酶致敏蛋白N末端的第1至第174个氨基酸残基组成的片段，简称TSP_1-174。

上述造血前体细胞是指造血多能干细胞(stem cell)和各系列定向祖细胞(progenitor cells)，包括HPP-CFC(高增殖潜能集落形成细胞)、CFU-Mix或CFU-GEMM(混合集落形成单位)、CFU-MK(巨核细胞集落形成单位)、CFU-GM(粒单细胞集落形成单位)、BFU-E(红细胞集落形成单位)等，其来源包括人脐带血、骨髓、末梢血和胚肝。

本发明是以下述发现为基础的：观察到TSP和其含肝素结合区域的片段TSP_1-174对造血多能干细胞(HPP-CFC和CFU-GEMM)和巨核细胞祖细胞(CFU-MK)生长有抑制作用，这种抑制作用是可逆性的，用TSP或其活性片段作用过的造血前体细胞经洗涤后，可在新的细胞培养液中增殖分化。另外，TSP及其活性片段的抑制作用能完全被肝素中和。

利用TSP及其活性片段对造血前体细胞有可逆性作用这一特点，本发明者设想以TSP或其活性片段作为造血前体细胞保护剂预处理造血前体细胞，使处理后的细胞因其增殖一时性受抑，对随后加入的抗肿瘤药物的敏感性降低，从而不被抗肿瘤药物杀死。由此设计的一系列实验的结果完全证实了TSP和其活性片段能降低造血干、祖细胞对抗肿瘤药物的敏感性，保护它们免受抗肿瘤药物的杀伤。

在本发明的一个实施例中，将TSP先注射入小鼠体内，然后再注射抗肿瘤药物。实验结果发现，预先注射过TSP的小鼠，其造血功能的恢复较对照组小鼠快。这些体内结果与上述体外结果相符合，表明TSP确实对骨髓造血前体细胞有保护作用，可预防或缓解化学疗法诱发的骨髓衰竭和血细胞减少症。