专利名称：用于具有增强的细胞滞留的靶向细胞递送的外部磁力的制作方法
技术领域：
本申请的实施方式总体涉及使用细胞磁化、任选组合一种或多种血管渗透性试剂将细胞增强递送、滞留和/或移植到目标组织或器官的组合物和方法。尤其地，心脏细胞可被递送至损伤的心脏组织，所述细胞的增强递送、滞留和/或移植帮助心脏组织的修复和/或再生。
背景技术：
心脏病是现代社会死亡的主要原因。近年来，干细胞的使用为多种心脏病提供了巨大的治疗潜能。然而，仍然存在将细胞递送和定位到目标组织或器官如心脏的主要挑战。此外，无论何种递送方法，递送后细胞滞留率都很低。例如，已知心脏中低细胞滞留率主要原因是在收缩器官尤其像心脏内的血流以及在注射位点的注入细胞的挤出导致的洗出效应。也难以将细胞引导至期待它们的治疗作用的特定器官或组织。因此，本领域需要能提供具有增强的递送、滞留和/或移植的靶向细胞递送的方法。发明简述在一些实施方式中，提供了用于将试剂靶向递送至损伤组织的方法，包括将磁性标记的试剂递送至损伤组织的一个或多个递送位点以及暂时在损伤组织的周围或邻近处应用磁场，其中磁场的应用增加了试剂在修复损伤组织中的效力。在一些实施方式中，损伤组织是心脏。在一些实施方式中，在损伤的心脏跳动时将磁性标记的试剂递送至损伤的心脏。在一些实施方式中，磁性标记的试剂是细胞。在一些实施方式中，磁性标记的试剂是干细胞。在一些实施方式中，干细胞是心脏干细胞。在一些实施方式中，心脏干细胞是心肌球来源的(cardiosphere-derived)干细胞。在一些实施方式中，磁性标记的试剂是药物。在一些实施方式中，提供了用于将细胞磁性靶向递送至心脏中以修复损伤的心脏组织的方法，包括将磁性标记的心脏干细胞递送至主动收缩心脏的一个或多个递送位点以及暂时在损伤的心脏组织的周围或邻近处应用磁场，其中磁场增加了递送细胞的短期滞留和长期移植，这帮助了损伤的心脏组织的修复。在一些实施方式中，心脏组织由于损害或疾病而损伤，降低了心脏功能。在一些实施方式中，心脏的主动收缩引起递送的细胞离开递送位点流出。在一些实施方式中，磁场的应用抵抗磁性标记细胞的流出并因此增加了被递送细胞的滞留和移植。在一些实施方式中，这提供了损伤的心脏组织区域中长期的功能和解剖学上的改善。在一些实施方式中，磁性标记干细胞的递送不会优先将巨噬细胞吸引到损伤的心脏组织区域。因此，在一些实施方式中，有限的炎症反应帮助了组织的修复。在一些实施方式中，心脏干细胞包括心肌球来源的干细胞。在一些实施方式中，递送心肌球本身。在一些实施方式中，干细胞是成体干细胞。在一些实施方式中，使用其它类型的干细胞，如骨髓来源的干细胞、间充质干细胞或胚胎干细胞。在一些实施方式中，不使用干细胞，但使用其它类型的细胞，如成纤维细胞、肝细胞等等。在一些实施方式中，递送的细胞是自体的，而在其它实施方式中，递送细胞是同种异体的。在一些实施方式中，递送途径是心肌内的。在一些实施方式中，递送途径是冠状动脉内的。在其它实施方式中采用其它递送途径(例如静脉内等)。在一些实施方式中，磁性标记包括超顺磁性氧化铁(SPIO)颗粒。在一些实施方式中，SPIO颗粒包括超顺磁性微球(SPM)。在一些实施方式中，其它金属或磁性响应材料被用作标记。在一些实施方式中，标记被内化进入细胞，而在其它实施方式中，标记在细胞外。在一些实施方式中，采用细胞内和细胞外标记的组合而使细胞靶向能力最大化。在一些实施方式中，在递送(或在特异性抗原递呈目标位点富集标记细胞的沉积 )前用生物靶向机理(例如抗体)来补充标记细胞的靶向和/或富集某种类型的细胞。在一种实施方式中，标记物与细胞的比例约为500 I。在一些实施方式中，如用抗原共标记的那些，可使用较低的比例。在离受试者的表面较深的组织中(例如，在更内部目标位点磁场可能更弱)，使用较高的比例。在一些实施方式中，与被递送的细胞(或其它试剂)相关的磁性标记的程度随时间降低。在一些实施方式中,通过一个或多个定位在心脏外部的磁力源应用磁场。在一些实施方式中，通过具有磁性尖头的导管应用磁场。在一些实施方式中，磁性尖头导管被引入心室中，试剂被递送至心内膜。在一些实施方式中，导管还包括螺钉尖端或倒刺尖端以帮助将导管锚定在心脏壁。在一种实施方式中，螺钉尖端防止由于心脏跳动导致的导管从心脏壁的脱离。在一些实施方式中，产生的磁场强度为约O. I特斯拉-约100特斯拉。在一种实施方式中，磁场强度为约O. 5特斯拉-约I. 3特斯拉。在一些实施方式中，磁场应用的时间期间为约I分钟_5小时。在一些实施方式中，磁场应用的时间期间为约I分钟-约5分钟、约5分钟-约10分钟、约10分钟-约20分钟、约20分钟-约30分钟及其重叠的范围。在一些实施方式中，磁场应用的时间为约5分钟-15分钟，包括6、7、8、9、10、11、12、13或14分钟。在一些实施方式中，考虑到细胞内或细胞上的磁力颗粒在特定时间经受将结构应力施加在不可能存在于内部环境的细胞上的特定磁力，磁性靶向出乎意料地有效。这些应力可对细胞的活力和/或功能有负面影响，以至于递送后的滞留、移植和总的功能改进会被损害。相反，这种应力对例如磁性靶向药物(例如化学化合物)的负面影响的可能性较小。然而，有利的是，在一些实施方式中，此处提供的方法和组合物仍然产生了心脏组织的修复和/或再生的增强，尽管在递送的细胞上被施加了非内部力。在一些实施方式中，与非磁性靶向的细胞相比，短期滞留增加了至少10 %。在一些实施方式中，短期滞留增加了 15%、20%、25%、30%、40%或更高。在一些实施方式中，与非磁性靶向的细胞相比，长期移植增加了至少10%。在一些实施方式中，长期移植增加了15%、20%、25%、30%、40%或更高。在一些实施方式中，递送的细胞作为细胞的病灶补丁被移植进入损伤的心脏组织。在一些实施方式中，心脏组织由于对心脏的急性损害而遭受损伤。在一些实施方式中，急性损害包括心肌梗塞。然而，在一些实施方式中，心脏组织的损伤是由于慢性压力或心脏病。在一些实施方式中，下列的一种或多种导致损伤慢性心衰竭、全身性高血压、肺动脉高血压、瓣膜功能紊乱、充血性心力衰竭和冠状动脉疾病。在一些实施方式中，慢性病参与了急性损害。在一些实施方式中，损伤的心脏组织是心外膜、心内膜和心肌之一。然而,在一些实施方式中，这些心脏组织中多于一种同时损伤并随后修复。在一些实施方式中，此处提供的方法损伤心脏的功能性改善，这从增加的心脏输出可以很显然地看到。在一些实施方式中，增加的心脏输出包括左心室射血分数的增加。在一些实施方式中，磁化细胞的递送导致左心室射血分数的至少5%的增加。在一种实施方式中，左心室射血分数增加约10% .在一些实施方式中，除心脏输出增加之外，活的心脏组织的量也增加。在一些实施方式中，检测到了损伤的心脏组织的解剖学改善，如心脏壁厚度的增加。在一些实施方式中，当心脏组织的损伤由心肌梗塞导致时，此处提供的方法导致瘢痕组织形成的减少。在一些实施方式中，损伤的心脏组织的功能和/或解剖学改善是由于在损伤的心脏组织区域内或附近的被递送的细胞的增殖引起的。在一些实施方式中，损伤的心脏组织的功能和/或解剖学改善是由于由被递送的细胞释放的旁分泌调节剂引起的，其中所述旁分泌调节剂改善了心脏组织的活力和/或将内源心脏细胞招募到损伤的心脏组织区域。在一些实施方式中，提供了用于损伤的心脏组织修复或再生的方法，包括将磁性标记的干细胞递送至受试者心脏功能受损的心脏的损伤的心脏组织区域，其中干细胞是心脏干细胞，在损伤的心脏组织的周围或邻近处应用磁场以导致磁性标记的干细胞的增加的递送、滞留或移植，这导致损伤的心脏组织区域的改善。在一些实施方式中，磁性标记干细胞被递送至损伤的心脏组织区域内或附近。在其它实施方式中，细胞被全身性地递送并靶向至心脏。在一些实施方式中，磁场增加了磁性标记干细胞的短期滞留和长期移植。在一些实施方式中，功能的改善包括左心室射血分数(LVEF)的增加。在一些实施方式中，除了LVEF的增加，活的心脏组织也增加。在一些实施方式中，此处提供的方法也导致心脏壁厚度的增加。在一些实施方式中，提供了用于改善由心肌梗塞导致的心脏组织损伤的方法，包括通过导管将磁性标记的心脏干细胞递送至患有心肌梗塞的受试者并从导管产生磁场，其中磁场增加了磁性标记的心脏干细胞在损伤的心脏组织区域的滞留。在一些实施方式中，增加的滞留导致磁性标记的心脏干细胞的移植增加。在一些实施方式中，增加的滞留和移植在损伤的心脏组织区域产生健康的心肌，健康的心肌导致损伤的心脏组织的功能的改
口 ο在一些实施方式中，提供了磁性标记的心脏干细胞对于损伤的心脏组织修复的用途。在一些实施方式中，磁性标记的心脏干细胞是用SPM颗粒标记的心肌球来源的细胞。在一些实施方式中，磁性标记心脏干细胞适用于被递送至具有心脏组织损伤的受试者的心脏。在一些实施方式中，在损伤的心脏组织周围应用磁场导致被递送的磁性标记心脏干细胞的增加、的滞留，增加的滞留导致损伤的心脏组织的功能的改善，进而修复损伤的心脏组织。在一些实施方式中，此处提供的方法总体涉及使用细胞磁化、任选组合一种或多种血管渗透性试剂将细胞递送、滞留和/或移植到目标组织或器官(例如心脏)的组合物和方法。在一些实施方式中，此处提供的组合物和方法包括用于递送至目标组织或器官例如心脏的磁性颗粒标记的干细胞(包括心脏干细胞)。在一种实施方式中，提供了用于将心肌球来源的细胞(⑶C)递送至心脏组织的方法，包括(a)用磁性颗粒标记CDC ； (b)将CDC与心脏组织接触；以及(c)在心脏组织的周围或邻近处应用磁场。在一些实施方式中，磁场是外部磁力。在另一种实施方式中，提供了用于将⑶C滞留在心脏组织的方法，包括(a)用磁性颗粒标记CDC ； (b)将CDC与心脏组织接触；以及(c)在心脏组织的周围或邻近处应用磁场而使CDC滞留在心脏组织中。在一些实施方式中，磁场是外部磁力。在另一种实施方式中，提供了用于将⑶C移植在心脏组织的方法，包括(a)用磁性颗粒标记CDC ； (b)将CDC与心脏组织接触；以及(c)在心脏组织的周围或邻近处应用磁场而使CDC移植发生。在一些实施方式中，磁场是外部磁力。在一些实施方式中，移植的⑶C产生另外的心脏细胞。 在另一种实施方式中，提供了用于治疗受试者中损伤的心脏组织的方法，包括(a)用磁性颗粒标记CDC ； (b)将CDC与损伤的心脏组织接触；以及(c)在心脏组织的周围或邻近处应用磁场而使滞留和/或靶向增加，其中治疗了心脏组织。在一些实施方式中，磁场是外部磁力。在另一种实施方式中，提供了用于将细胞递送至组织或器官的方法，包括(a)用磁性颗粒标记细胞；(b)将细胞与组织或器官的血管渗透剂接触；以及(C)在心脏组织的周围或邻近处应用磁场。在一些实施方式中，磁场是外部磁力。在另一种实施方式中，提供了用于将细胞滞留在组织或器官的方法，包括(a)用磁性颗粒标记细胞；(b)将细胞与组织或器官的血管渗透剂接触；以及(C)在心脏组织的周围或邻近处应用磁场。在一些实施方式中，磁场是外部磁力。在另一种实施方式中，提供了用于将细胞移植在组织或器官的方法，包括(a)用磁性颗粒标记细胞；(b)将细胞与组织或器官的血管渗透剂接触；以及(C)在心脏组织的周围或邻近处应用磁场，而使细胞移植发生。在一些实施方式中，磁场是外部磁力。在另一种实施方式中，提供了用于治疗受试者中损伤的组织或器官的方法，包括(a)用磁性颗粒标记细胞；(b)用细胞接触或灌注损伤的组织或器官；以及(C)在心脏组织的周围或邻近处应用磁场，从而治疗组织或器官。在一些实施方式中，磁场是外部磁力。在另一种实施方式中，提供了治疗或控制癌症或肿瘤的方法，包括(a)用磁性颗粒标记抗肿瘤细胞；(b)将细胞与癌症或肿瘤接触；以及(c)在癌症或肿瘤的周围或邻近处应用磁场。在一些实施方式中，磁场是外部磁力。在另外的实施方式中，提供了包含含有磁性颗粒的CDC的组合物。在一些实施方式中，组合物进一步包含血管渗透剂。也提供了包含在一个或多个容器中的所述组合物以及任选的使用说明书的试剂盒。在另外的实施方式中，提供了包含血管渗透剂和包含磁性颗粒的细胞的组合物。也提供了包含在一个或多个容器中的所述组合物以及任选的使用说明书的试剂盒。术语除非另有定义，此处所用的所有技术和科学术语和本领域普通技术人员通常理解的具有相同含义。所有专利、申请、公开申请和其它出版物都被完整地援引并入。在此处的术语有多个定义的情况下，除非另有说明，以本部分的定义为准。术语“约”或“大约”应当取其通常意义，也应当是指给定值或范围的在某种程度上的20%或更低范围内、在某种程度上的10%或更低范围内或者在某种程度上的5%或更低(或1%或更低)范围内。此处所用的“给药(administer)”、“给药(administration)” 和“给药(administering) ”应当取其通常意义,也应当是指将存在于体外的物质(例如此处提供的标记的细胞、血管渗透剂注射和/或治疗试剂)注射、应用或另外物理递送给患者的行为，如通过，但不限于，心肌内、肺部的(例如吸入)、粘膜的(例如鼻内的)、皮肤内的、静脉内的、外科手术的、肌肉内递送和/或任何其它此处所述的或本领域已知的物理递送的方法。当治疗其疾病或病症时，典型地在其疾病或病症开始后进行物质的给药。当预防其疾病或病症时，典型地在其疾病或病症开始前进行物质的给药。在一些实施方式中，这种给药导致递送的物质(例如标记的CDC)与目标组织或器官(例如心脏组织)接触。 此处所用的术语“同种异体的”应当取其通常意义，也应当是指来自相同种类但抗原性或遗传性不同的器官、组织、细胞、体液或其它生物活性分子。此处所用的术语“血管生成因子”或“血管生成剂”应当取其通常意义，也应当是指能够激活或促进血管生成(这是新血管生长和发生的过程)的分子。此处所用的术语“自体的”应当取其通常意义，也应当是指来自在作为其来源的同一受试者中再移植的器官、组织、细胞、体液或其它生物活性分子。自体移植物(transplant)或移植物(graft)的非限制性例子包括骨、骨髓、皮肤活检组织、心脏活检组织、软骨和血液和干细胞，例如CDC。此处所用的术语“心脏细胞”应当取其通常意义，也应当是指存在于心脏并提供心脏功能如心脏收缩或供血或作用维持心脏结构的任何细胞。此处所用的心脏细胞涵盖存在于心脏的心外膜、心肌层或心内膜的细胞。心脏细胞也包括例如心脏肌肉细胞或心肌细胞和心脏脉管细胞，如冠状动脉或静脉细胞。心脏细胞的其它非限制性例子包括上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞、心脏传导细胞和构成心脏肌肉、血管和心脏细胞支持结构的心脏起搏细胞。此处所用的术语“心脏功能”应当取其通常意义，也应当是指心脏的功能，包括心脏的总体功能和局部功能。此处所用的术语“总体的”应当取其通常意义，也应当是指心脏作为整体的功能。这种功能可以通过例如心搏量、射血分数、心输出量、心肌收缩性等等而测定。此处所用的术语“局部心脏功能”应当取其通常意义，也应当是指心脏部分或区域的功能。这种局部功能可以例如通过壁增厚、壁运动、心肌质量、节段缩短、心室重构、新的肌肉形成、心肌细胞增殖和程序性细胞死亡的百分率、血管形成和纤维或梗塞组织的大小而测定。在一些实施方式中，心脏细胞增殖通过心脏细胞的核或DNA合成、细胞周期活性或胞质分裂的增加而评价。在一些实施方式中，程序性细胞死亡通过能检测DNA片段化的TUNEL分析而测定。在一些实施方式中，血管生成通过小动脉和/或毛细血管密度的增加而检测。用于评价总体和局部心脏功能的技术是本领域已知的。例如，可用于测定总体和局部心脏功能的技术包括但不限于超声波心动描记术(例如经胸廓回声心电图、经食管超声心电图或3D超声心电图)、心脏血管造影术和血液动力学、放射性核素成像、磁共振成像(MRI)、sonimicrometry和组织学技术。此处所用的术语“心脏组织”应当取其通常意义，也应当是指心脏组织，例如心脏的心外膜、心肌层或心内膜或其部分。此处所用的术语“损伤的”心脏组织应当取其通常意义，也应当是指缺血性的、梗塞的、再灌注的或其它病灶性或扩散性损伤或有病的心脏组织。与心脏组织有关的损伤包括心脏的异常组织的任何区域，包括疾病、病症或损伤导致的任何区域，包括心外膜、心肌层和/或心内膜的损伤。心脏组织损伤的非限制性例子包括急性或慢性应激(例如全身性高血压、肺动脉高压或瓣膜异常)、血管的动脉粥样紊乱(例如冠状动脉疾病)、局部缺血、梗塞、炎症性疾病和心肌症或心肌炎。此处所用的术语“有效量”应当取其通常意义，也应当是指足以降低和/或缓减与之相关的给定疾病和/或症状的严重度和/或持续时间的治疗量(例如标记的细胞，单独或与血管渗透剂注射和/或治疗试剂联用)。例如，在此处提供的组合物的一些实施方式中，所述组合物包含单独使用或与血管渗透剂注射和/或治疗试剂联用的有效量的细胞(例如CDC)。在其它实施方式中，此处提供的方法包括接触或单独使用或与血管渗透剂注射和/或治疗试剂联用给药的细胞，如干细胞(例如CDC)。此处所用的术语“移植”应当取其通常意义，也应当是指移植的细胞、例如干细胞(例如自体的或同种异体的干细胞)被宿主组织接受，在该环境存活并持续例如24小时或更长的期间。在一些实施方式中，被移植的细胞进一步繁殖。在一些实施方式中，“外部磁力”应当取其通常意义，也应当是指在机体外部放置的磁力或磁场。在一些实施方式中，“外部磁力”是指放置在用纤维内腔镜或其它相似设备可以到达的组织或器官(例如食管或结肠)内或附近的磁力或磁场。在一些实施方式中，“外部磁力”是指导管的磁性尖端，它可，例如，伸进心脏或机体内的其它位置。术语“片段”、“功能性片段”或相似术语应当取其通常意义，也应当是指具有相应的全长氨基酸序列(或编码该序列的多核苷酸)的至少70%功能的氨基酸序列(或编码该序列的多核苷酸)的部分。在一些情况下，功能性片段是指具有相应的全长氨基酸序列(或编码该序列的多核苷酸)的至少80 %或至少95 %功能的氨基酸序列或编码该序列的多核苷酸序列。此处所用的术语“生成(generate) ”、“生成(generation)”和“生成(generating) ”应当取其通常意义，也应当是指受试者中新的心脏细胞的产生以及任选地进一步分化为成熟的功能性心脏细胞。在一些实施方式中，心脏细胞的生成包括心脏细胞的再生。在一些实施方式中，心脏细胞的生成包括改善心脏细胞的存活、移植和/或增殖。此处所用的在施加其它治疗的情况下的术语“联合”应当取其通常意义，也应当是指使用多于一种治疗。术语“联合”并不限制被施加于受试者的治疗的顺序。可以在将第二种治疗施加给曾患有、正患有或易患给定疾病的受试者之前(例如，I分钟、15分钟、30分钟、45分钟、I小时、2小时、4小时、6小时、12小时、24小时、48小时、72小时、96小时、I周、2周、3周、4周、5周、6周、8周或12周)、同时或之后(例如，I分钟、15分钟、30分钟、45分钟、I小时、2小时、4小时、6小时、12小时、24小时、48小时、72小时、96小时、I周、2周、3 周、4周、5周、6周、8周或12周)施加第一种治疗。可以与其它另外的治疗以任何顺序施加任何另外的治疗。在一些实施方式中，此处提供的磁性标记的细胞可以与一种或多种治疗(例如，现在给药以预防、治疗、控制和/或缓减给定疾病或与之相关的其它症状的不是磁性标记的细胞的治疗)联合给药。可以与此处提供的标记的细胞联合给药的治疗的非限制性例子包括止痛剂、麻醉剂、抗生素或免疫调节剂或美国药典和/或医生用药指南中所列的任何其它试剂。此处所用的术语“标记的细胞”、“磁性颗粒标记的细胞”、“磁性标记的细胞”和“磁化细胞”可以互换使用，应当取其通常意义，也应当是指通过，例如，将磁性颗粒(例如，铁磁的、顺磁的或超顺磁颗粒)引入细胞(例如，通过颗粒的细胞摄入)而赋予磁性的细胞，例如干细胞或祖细胞。在一些实施方式中，通过细胞表面与磁性颗粒的相互作用，例如与对抗原有活性的细胞表面受体相互作用的抗原包被的磁性颗粒，来标记细胞。此处所用的术语“磁性颗粒”应当取其通常意义，也应当是指在水介质中可分散或可悬浮、不会明显重力沉降并且通过磁场的应用可从悬液中分离的任何颗粒。磁性颗粒的非限制性例子包括铁磁性、顺磁性或超顺磁物质的微球、偶联物、胶团、胶体、脂质体、凝聚体或复合物。此处所用的术语“控制(manage) ”、“控制(managing) ”和“控制(management) ”应当取其通常意义，也应当是指在疾病发生后，患者从治疗(例如，此处提供的标记的细胞)·而获得的有益的效果。在一些实施方式中，对受试者施加一种或多种治疗以“控制”给定疾病或与之相关的一种或多种症状以防止疾病的进展或恶化。此处所用的术语“梗塞周围区”应当取其通常意义，也应当是指正常组织和梗塞组织的结合处，即相对或绝对血供不足导致的至心肌血流的阻碍引起的心脏组织的正在死亡或已死亡的面积。在此处提供的方法的一些实施方式中，将磁化细胞给药于心脏组织的梗塞周围区。此处所用的在损伤组织情形中的术语“保护(preserve) ”、“保护(preservation) ”和“保护(preserving) ”应当取其通常意义,也应当是指保护和/或维持心脏组织或其功能，以便该组织不再进一步损伤或受伤，或者进一步损伤或受伤的速率相对于缺乏采用的介入方法时的速率降低。在一些实施方式中，保持损伤的心脏组织包括防止或降低细胞(例如心肌细胞或干细胞)的凋亡。在一些实施方式中，保持损伤的心脏组织包括防止或降低细胞炎症。此处所用的术语“再生(regenerate) ”、“再生(regeneration) ”和“再生(regenerating) ”应当取其通常意义,也应当是指在受伤的，例如由于局部缺血、梗塞、再灌注或其它疾病而受伤的，心脏或心脏组织中新的心脏组织的生长和/或发生的过程。在一些实施方式中，心脏组织再生包括细胞增殖的激活和/或增强。在一些实施方式中，心脏组织再生包括细胞迁移的激活和/或增强。此处所用的术语“滞留”应当取其通常意义，也应当是指移植的细胞、例如干细胞(例如自体的或同种异体的干细胞)被宿主组织或器官滞留，例如被接受，在该环境存活并持续例如数分钟至数小时的期间。在一些实施方式中，被移植的细胞，例如干细胞，进一步繁殖。在一些实施方式中，增强的滞留促进了增强的移植，这进而促进目标组织或器官的功能的改善。此处所用的术语“干细胞”应当取其通常意义，也应当是指具有自我更新并产生分化的后代的能力的细胞。此处所用的术语“多能干细胞(pluripotent stem cells)”应当取其通常意义，也应当是指能成为所有三种胚层(内胚层、中胚层和外胚层)、但不具有成为完整生物体能力的干细胞。此处所用的术语“诱导的多能干细胞(induced pluripotent stem cells)”应当取其通常意义，也应当是指已经被再程序化而表现出至少ー种多能性特征(见，例如2008年11月20日提交的共拥有的美国申请61/116，623)的分化的哺乳类体细胞(例如，成体体细胞，如皮肤)，这在此处被援弓I并入。术语“多潜能干细胞(multipotent stem cells) ”应当取其通常意义,也应当是指具有成长为哺乳类胎儿或成年机体的约260种细胞类型的亚组的能力的干细胞。例如，一些多潜能干细胞可以分化为内胚层、中胚层和外胚层胚层类型至少ー种细胞类型。“祖”细胞应当取其通常意义，也应当是指具有通常有限次数的自我更新能力井能够成为特定细胞类型或有限组的细胞类型的细胞。术语“胚胎干细胞”应当取其通常意义，也应当是指源自早期胚胎的，例如人的，内细胞团并可以未分化状态在体外増殖而且是多能的干细胞。此处所用的术语“心脏干细胞”应当取其通常意义，也应当是指从心脏组织获得或 来源的干细胞。此处所用的术语“心肌球来源的细胞(CDC) ”应当取其通常意义，也应当是指从出生后的心脏外科手术活检样本的传代培养物作为自我粘附簇生长的未分化的细胞。CDC可以表达干细胞以及内皮祖细胞标记物，典型地具有成体心脏干细胞的特性。见，例如，Davis等人(2009)PlOS One 4(9) :e7195，其在此处被完整地援引并入。例如，人CDC可以与人心脏干细胞相区別，因为⑶C通常不表达多药耐药蛋白I (MDR1 ;也称为ABCB1)、⑶45和 CD133(也被称为 PR0M1)。见，例如，Passier 等人，(2008)Nature 453:322，其在此处被完整地援引并入。⑶C能够长期自我更新，在SCID灰褐色小鼠中异位(背部皮下结缔组织)或原位(心肌梗塞区)移植后能在体外分化产生心肌细胞和血管细胞。见美国专利公开2008/0267921，其在此处被完整地援引并入。术语“骨髓干细胞”应当取其通常意义，也应当是指从骨髓获得或来源的干细胞。术语“胎盘来源的干细胞”应当取其通常意义，也应当是指从哺乳类胎盘或其部分(例如羊膜或绒毛膜)获得或来源的干细胞。见，例如美国专利7，468，276和美国专利US2007/0275362，其在此处被完整地援引并入。术语“羊膜干细胞”应当取其通常意义，也应当是指从羊水或羊膜获得或来源的干细胞。术语“胚胎干细胞”应当取其通常意义，也应当是指来源于原生殖细胞的细胞，其显示胚胎多能细胞的表型。术语“精母细胞”应当取其通常意义，也应当是指来源于精原细胞的雄性配子母细胞。此处所用的术语“受试者”和“患者”可以互换使用，应当取其通常意义。此处所用的受试者可以是例如具有损伤的组织或器官(例如心脏组织)的哺乳类，如非灵长类(例如牛、猪、马、猫、狗、大鼠、兔等)或灵长类(例如猴和人)。在一些实施方式中，受试者是人。在一种实施方式中，受试者是具有急性心脏衰竭的哺乳类。在另ー种实施方式中，受试者是具有慢性心脏衰竭的哺乳类。此处所用的术语“协同的”应当取其通常意义，也应当是指例如，干细胞和ー种或多种治疗试剂或血管滲透剂的组合，这比任何两种或多种单ー试剂(例如，单细胞和ー种治疗试剂；或两种治疗试剂而无干细胞)的累加效果要更有效。此处所用的术语“治疗试剂”或“治疗药物”应当取其通常意义，也应当是指被递送到活体的机体导管以产生期望的通常是有益的效果的任何治疗性活性物质。此处所用的术语“治疗”应当取其通常意义，也应当是指在给定疾病或与之相关的症状的控制、治疗和/或缓减中使用的任何步骤、方法和/或试剂。在一些实施方式中，术语“治疗(therapies)”和“治疗(therapy) ”是指用于给定疾病或与之相关的症状的控制或治疗的生物治疗、支持性治疗和/或本领域技术人员如医务人员已知的其它治疗。此处所用的术语“治疗(treat) ”、“治疗(treatment) ”和“治疗(treating) ”应当取其通常意义，也应当是指减低或缓减组织损伤或其症状的进展、严重度和/或持续时间。例如，此处所用的关于心脏组织损伤的治疗包括，但不限于保持损伤的心脏组织、再生新的心脏组织、增加至损伤组织的血流、增加心肌灌注、改善总体的心脏功能(例如心搏量、射血分数和心脏输出量)以及局部的心脏功能(例如心室壁增厚、区段缩短和心泵)。术语“血管滲透性”或“微血管滲透性”应当取其通常意义，也应当是指血管壁允许小分子(例如离子、水、营养物)或细胞在进入或流出血管的能力。术语“血管滲透剂”或“微血管滲透性”应当取其通常意义，也应当是指増加血管 壁允许小分子(例如离子、水、营养物)或细胞在进入或流出血管的能力的试剂。附图简要说明图I表示超顺磁性氧化铁(SPIO)摄入的定量。在用荧光显微镜(激发488nm ;发射520nm)检查前，用SPI0(0· 9-μπι直径，Bangs Laboratories, IN)和深緑色突光标签标记大鼠⑶C过夜。绿颜色表示被SPIO成功标记的细胞。图2A-2D表示SPIO标记效率的流式细胞分析。用SPIO(O. 9_μ m直径，BangsLaboratories, IN)和深緑色荧光标签标记大鼠⑶C过夜。与对照组(上面部分A和B)相比，当SPIO标记的细胞表现出绿色荧光时，直方图向右侧偏移(下面部分C和D)。图3A-3B表示白光成像评估的细胞滞留。源自同系雄性Wistar Kyoto(WK)大鼠的SPIO标记的⑶C被心肌内注入雌性大鼠的缺血区。白光成像表明，具有深棕色的SPIO标记的细胞被朝着磁力吸引井“捕获”在梗塞区附近，而大部分未靶向的细胞在注射后立刻被洗掉了。24小时后，切除的心脏的检查表明，与对照组(B部分)相比，暴露于磁力的动物在心脏中具有更多的细胞(A部分)。图4表示定量PCR评估的细胞滞留。数据显示，在注射后24小时，与未靶向的细胞相比，磁性靶向的⑶C表现出细胞滞留的约3倍增加(20. 7±4. 3%比7. 6±1.2%，η =
7,P < O. 0005) ο图5Α- 表示荧光成像评估的短期细胞滞留。细胞移植后24小时，荧光成像(FLI)图像表明，相比于未靶向组(C部分)，磁性靶向组在心脏具有更多的细胞滞留(比较B部分磁性靶向与A部分无磁性靶向，但在其它器官如肺和脾(D部分)中脱靶表达较少)。图6Α-6Η表示荧光成像评估的长期(3周)细胞滞留。在移植后3周，FLI结果表明，与未靶向的细胞相比(D-F部分)，靶向的CDC表现出滞留的约4倍増加(A-C部分)。3周后在肺部没有发现细胞(G部分)。H部分柱状图反映了磁性靶向和未靶向细胞之间细胞滞留的差异。图7表示左心室射血分数(LVEF)评估的心脏功能。在细胞移植当天(作为基线)和细胞移植后3周(作为终点)測定心脏功能。用超声波心动描记术(RMV-707B扫描头，Vevo770,Visual Sonics)对心室性能进行定量。在该图中，"NS"是指“不明显”，“LVEF”是指“左心室射血分数”。数值被表示为平均值土SEM。注射PBS进行假实验组。数据表明，SPIO标记和磁性靶向的⑶C明显胜过两个对照组1)未靶向的SPIO标记的⑶C ;和2)未标记的⑶C。图8表示细胞移植后3周从基线的左心室射血分数变化(Λ LVEF)。在细胞移植当天(作为基线)和细胞移植后3周(作为终点)測定心脏功能。用超声波心动描记术(RMV-707B扫描头，Vevo770，Visual Sonics)对心室性能进行定量。在该图中，"NS"是指“不明显”，“LVEF”是指“左心室射血分数”。数值被表示为平均值土SEM。注射PBS进行假实验组。数据表明，SPIO标记和磁性靶向的⑶C明显胜过两个对照组1)未靶向的SPIO标记的⑶C ;和2)未标记的常规⑶C。图9表示在猪模型中评估装载铁的细胞的心脏滞留的研究方案。组I由CDC的供体动物组成。组2-5由患有(组4和5)或未患有(组2和3)急性心肌梗塞的⑶C的受体动物组成。
图10表示在猪模型中装载铁的细胞的冠状动脉输注的随机功能性研究。组6 (对照组)中的动物接受在磁力吸引时的盐溶液的冠状动脉输注。组7和8中的动物接受在有(组7)或没有(组8)磁力吸引时的装载铁的冠状动脉输注。图11A-11D表示⑶C的SPM标记的分析。A部分表示相比于未标记细胞(插图)用SPM标记并组织化学染色的大鼠⑶C。B部分表不相比于未标记细胞(插图)SPM突光偶联标记的大鼠⑶C。C和D部分分别表示SPM标记和未标记的⑶C的代表性流式细胞图和散点图。图12A-12J表示与SPM标记和细胞死亡或功能相关的收集的不同数据。A-C部分表示在⑶C用不同比例的SPM :细胞(A部分中500 I ;B部分中2000 I以及C部分中4000 I)标记后的TUNEL染色結果。还显示了未标记的(D部分)和SPM标记的⑶C (D部分)的膜连蛋白(Annexin)染色的流式细胞分析以及凋亡细胞比坏死细胞的定量(F部分)。G部分表示台盼蓝排除法评估的细胞存活力。H部分表示标记的CDC对未标记的CDC 的増殖分析。I部分表示标记的CDC对未标记的CDC的粘附能力，J部分表示对细胞标记响应的不同表型标记物的表达。图13A-130表示SPM标记对细胞死亡的其它分析。使用不同的SPM 细胞比(A、D、G和J部分中500 I ;B、E、H和K部分中2000 I ;以及C、F、I和L部分中4000 I)。用白色箭头表示凋亡的细胞。对照(未标记的)⑶C显示在M、N和O部分中。图14A-14M表示SPM标记对⑶C中活化氧(ROS)形成的影响。A-D部分中使用500 : I的SPM :细胞比。E-H部分表不未标记的⑶C。I-L部分表不暴露于过氧化氢24小时的⑶C。M部分表示在不同标记条件下ROS生成图。图15A-15E表示通过使用磁力吸引标记的⑶C的步骤。图16A-16K表示通过磁性靶向的目标组织内短期细胞滞留的増加以及细胞脱靶迁移的減少。A和B部分是用标记的CDC(A部分)和用磁力的标记的CDC(B部分)处理的动物的代表性心脏。C-K部分是细胞注射后24小时收获的器官的代表性图。从磁力组心脏中检测到了更强的荧光(更佳的细胞滞留)(比较F部分和C部分)。从磁力组的肺和脾脏中检测到较弱的荧光(比较G和H部分以及D和E部分)。阴性对照(未标记的细胞)显示在I-K部分中。图17A-17E表示磁性靶向对短期细胞滞留和长期移植的影响。A部分表示注射后24小时的细胞滞留的百分率，B部分表示注射后3周的细胞滞留的百分率。C和D部分分别是用未靶向的标记的CDC和用磁性靶向的标记的CDC的代表性荧光图。E部分表示来自两个处理组的荧光的定量。图18A-18H表示各个处理组的心脏的形态学分析。A-D部分是为了评价在指定治疗后3周的瘢痕组织沉积而用Mason三色染色的心肌切片。E-H部分是表示分别各个治疗组中活的心脏组织、瘢痕组织、损害的壁厚度和左心室扩张指数的图。图19A-19D表示对细胞的磁性靶向响应的各个功能參数的变化。A部分显示用磁性靶向的CDC、标记但未靶向的CDC和单独的CDC治疗的心脏和对照心脏的基线与治疗后3周的左心室射血分数的变化。B部分表示每个组离基线的变化。C部分表示 周时的左心室射血分数对3周时的细胞滞留的线性回归。C部分表示3周时的左心室射血分数对3周 时的活的心肌的线性回归。图20A-20F表示的实验结果显示，单独注射SPM不是检测到的SPM标记的⑶C对心脏功能改善的原因。A部分表明，単独注射SPM导致了 3周时LVEF的降低，这是与注射PBS相似的模式(B部分)。C-F部分是注射SPM的心脏在3周时的荧光免疫组织化学图像。SPM存在于心肌中(E部分)，其中许多被巨噬细胞所摄取(F部分)。图21A-21F表示对不同治疗响应的细胞移植和炎症响应的分析。A-D部分是表示心脏组织中巨噬细胞与SPM标记且磁性靶向的⑶C (A部分)、SPM标记且未靶向的⑶C (B部分)、CDC(C部分)和对照注射(部分D)的共定位的共聚焦图像。E部分显示了表示各个处理组的GFP阳性和⑶-68阳性(巨噬细胞)的数量的柱状图。F部分显示GFP阳性细胞的数量与记录的事件的数量的比较。图22A-22F表示SPM、GFP(OTC)和⑶-68 (巨噬细胞)的共定位。A部分表明，在注射后24小吋，大部分CDC是SPM阳性的。B部分显示极少数的SPM细胞与巨噬细胞共定位。3周吋，少数⑶C仍包含SPM (C部分)，而大部分的巨噬细胞是SPM阳性的(D部分)。E和F部分显示在注射后24小时和3周时SPM/GFP和SPM/⑶-68共定位的定量。图23A-23E表示与移植的⑶C的心脏分化相关的数据。A部分显示，磁性靶向的SPM标记的⑶C与α-横纹肌肌动蛋白共定位，表明这些⑶C參与了心肌再生。B部分显示GFP阳性/ α -横纹肌肌动蛋白阳性细胞的定量。C部分显示GFP阴性/ α -横纹肌肌动蛋白阳性细胞的定量。D部分显示从SPM标记的⑶C组到SPM标记且磁性祀向组的受体和供体心肌细胞(成熟的和未成熟的)的增加的百分比分布。M表示成熟的供体来源的心肌细胞，IM标记未成熟的供体来源的心肌细胞，R表示受体来源的心肌细胞。E部分表示磁性靶向治疗的潜在机制。图24A-24F表示在SPM标记的⑶C磁性靶向的动物中SPM阳性/GFP阳性细胞中心脏标记物的表达。A部分显示DAPI染色，B部分显示GFP ；C部分显示α -横纹肌肌动蛋白；D部分显示SPM微珠；E部分显示GFP和α-横纹肌肌动蛋白共定位；F部分显示GFP和SPM共定位。实心白色箭头显示在心脏的梗塞区域周围检测的SPM阳性/GFP阳性细胞，其表明在细胞浆中剰余SPM没有阻止CDC向心肌细胞表型的分化。空的白色箭头表示SPM阴性但GFP和α -横纹肌肌动蛋白阳性的细胞，表明ー些⑶C胞吐SPM。图25Α-2 表示GFP阳性细胞(OTC)中内皮蛋白的荧光共聚焦图像。A部分显示DAPI染色；Β部分显示内皮蛋白、血管性血友病因子的染色；C部分显示GFP(⑶C) ;D部分显示合并图。GFP阳性对WF阳性细胞的共定位表明移植的CDC通过分化为内皮表型而參与了血管结构的再生。图26表示此处所述和采用的冠状动脉内效率研究的总体设计。图27A-27E表示大鼠CDC的SPM标记。如A部分所示，以500 I的SPM/细胞比将大鼠⑶C与法兰红偶联的SPM共培养。然后通过荧光显微镜检查⑶C。B部分表示被固定、用普鲁士蓝染色(铁)并用核红(nuclear red)反染的细胞。未标记的细胞并不表达法兰红荧光或普鲁士蓝染色(A和B的插图)。条=50um。C部分表示⑶C和Fe-⑶C的WST-8増殖分析(η = 3)。没有检测到显著性差异。D部分表示半胱天冬酶_3的Western印记分析，E部分表示TUNEL染色，其表 明Fe-⑶C中的凋亡没有明显增加。图28A-28M表示在有和没有磁性靶向的情况下Fe-CDC冠状动脉内输注的剂量优化。细胞输注后24小时处死动物。A-J部分显示，増加的荧光成像显示了随着未标记(A-E)和磁性靶向的CDC(F-J)的剂量的増加的荧光密度的増加。当输注IxlO8和2xl06细胞吋，可见高密度区域(粉红色圈出)。L部分表示通过qPCR測定并针对细胞剂量作图的每mg心脏组织的细胞数。"*"表示当与Fe-⑶C组比较时P <0.05。M部分表示针对剂量作图的C血清TnI值(姆个数据点η = 3)。#表示当与对照(剂量=O)组比较时ρ < O. 05。图29A-29F表示在高细胞输注剂量时⑶C的微栓塞。在i. c.输注后24小时处死动物，代表性心脏切片针对a-SMA染色以检测血管。通过法兰红荧光对Fe-⑶C成像。A-D部分中，在5xl05Fe-⑶C的输注剂量，轻易地检测到了含细胞的血管，血管仍然畅通。然而，在IxlO6Fe-⑶C的剂量，许多血管被细胞凝块堵塞。E部分表示被堵塞的血管的定量。F部分表示包含细胞的被堵塞的血管的定量。姆组动物η = 3。条=50um。图30A-30F表示磁力应用持续时间对细胞滞留的影响。动物i.e.输注500，OOOFe-CDC并应用不同时间的磁力。24小时后，处死动物，切除的心脏用于滞留的Fe-CDC荧光成像。A部分表示磁性靶向不同时间的心脏的荧光成像图。F部分表示荧光密度的定量(显示Fe-⑶C)。图31A-31B表示磁性靶向对短期细胞滞留和长期细胞移植的影响。A部分表示细胞输注后24小时处死雌性动物(n = 5)。通过SRY基因的定量PCR检测到滞留在雌性心脏中的供体雄性细胞。B部分，在注射后3周进行类似的PCR实验以定量移植。图32A-32C递送后72小时i. c.输注的Fe-⑶C的经血管转位。在有和没有磁力增强的接受500，OOOFe-⑶C局部缺血/再灌注动物在细胞输注后72小时处死(每组η = 3)。代表性心脏切片针对aSMA染色以显示血管。用法兰红荧光对Fe-⑶C成像。A和B部分显示来自Fe-⑶C+磁力和Fe-⑶C组的代表性共聚焦图像。C部分表示每个高能场的Fe-⑶C的定量。条=50um。图33A-33G表示心脏的形态剂量学分析。A部分表示对于指定治疗组治疗后3周的代表性的Masson三色染色的心肌切片(每组η = 7)。分别通过蓝色和红色鉴定瘢痕组织和活的心肌。B-E部分表示不同定量分析的端点和LV形态计量參数。"*"表示当与对照比较时Ρ<0.05，" #"表示当与Fe-CDC组比较时ρ < O. 05。图34Α-34Η表示通过i. c.递送的Fe-⑶C的磁性靶向的功能益处的增加。A-F部分表示指定组治疗后3周时的长轴位心脏舒张和收缩图。G部分表示基线和细胞给药后3周通过超声波心动描记术测定的左心室射血分数变化(LVEF)(每组η = 9)。基线LVEF在3组间没有区別。H部分表示每个组从基线到3周的LVEF的变化。数值被表示为平均值土 S. D。图35A-3 表示移植的⑶C的改善的移植和心脏分化。在细胞输注后3周处死动物(每组动物η = 5)，代表性心脏切片针对DAPI、GFP、α -横纹肌肌动蛋白(a SA)染色。A和B部分显示分别来自Fe-CDC和Fe-⑶C+磁力组的代表性共聚焦图像。Fe-⑶C+磁力组具有更多的GFP_和GFP_ / a SAraft细胞。这表明磁性靶向改善了长期细胞移植。C部分表示在风险和正常区域的GFPraft细胞的定量。D部分表示GFP_/aSA_细胞的定量。条=IOOum0图36A-36E表示SPM_/GFP_细胞中心脏标记物的表达，该代表性共聚焦图显示了 Fe-⑶C+磁力动物的梗塞周围区域中GFP与a -横纹肌肌动蛋白(a -SA)的共定位。A部分显示DAPI染色；B部分显示a -SA ；C部分显示GFP ；D部分显示SPM ；E部分显示合并图。在区域中检测了 SPM_/GFP_/a -5ム_细胞，其表明在细胞浆中剩余SPM没有阻止 ⑶C向心肌细胞表型的分化。也检测了 SPM_/GFP_ / a -SAraft细胞(蓝色箭头)，其表示在获得心肌细胞表型之前或之后胞吐SPM的细胞。条=50um。图37A-D表示的代表性共聚焦图显示了 Fe-⑶C+磁力动物的梗塞周围区域中小动脉中GFP与血管性血友病因子(vWF)的共定位。A部分显示DAPI ；B部分显示vWF ；C部分显示GFP ;D部分显示合并图。用白色箭头表示GFPVWFraft的细胞。GFP与vWF的共定位表明移植的⑶C通过分化为内皮表型而參与了血管结构的再生。条=50um。图38A-38D表示⑶68阳性巨噬细胞的组织密度。代表性共聚焦图像表明PBS对照(A) ,Fe-CDC(B)和Fe-CDC+磁力(C)组在3周时离体的心脏中CD68阳性细胞的存在。在来自Fe-⑶C和Fe-⑶C+磁力组的切片中检测的⑶68与SPM的共聚焦(C插图；实心箭头)。D部分表示每个低能场的总的⑶68raft巨噬细胞的定量(每组动物η = 5)。所有三个治疗组的数值没有区別。条=50um。图39A-39C表示Ki67阳性的心肌细胞。在细胞输注后3周处死动物(每组动物η = 5)，代表性心脏切片针对DAPI、Ki67、a -横纹肌肌动蛋白(a SA)染色。A和B部分显示来自Fe-⑶C和Fe-⑶C+磁力组的代表性共聚焦图像。Fe-⑶C+磁力组具有更多的Ki67
-横纹肌肌动蛋白细胞(緑色箭头和插图)，显示了更多心肌细胞増殖或新形成。C部分表示Ki67_/a SA_细胞的定量。条=lOOum。图40A-40C表示内源c_kit阳性细胞的招募。代表性共聚焦图像表明Fe-⑶C+磁力(A部分)和Fe-⑶C (B部分)组在3周时离体的心脏中内源(GFP _/c_kit _ ;箭头)和外源(GFPHtt/c-kitHtt;箭头)细胞的存在。C部分表示每个高能场的内源的GFPstt/c-kit_细胞的定量(姆组动物η = 5) ο条=50um。图41A-41D表示由于磁性靶向的组织保留。显示的代表性共聚焦图像表明Fe-⑶C+磁力(A部分)、Fe-⑶C(B部分)和PBS对照(C部分)组在3周时离体的心脏中TUNELraft凋亡细胞的存在。D部分表示每个高能场的TUNELraft细胞的定量(每组动物η =5)。条=50um。*表示当与PBS对照比较时ρ < O. 05 ;#表示当与Fe-CDC比较时ρ < O. 05。图42Α-42Β表示每个治疗组的转铁蛋白(Α部分)和铁蛋白(B部分)的血清水平。图43A-43J表示SPM标记的细胞没有脱靶聚集。普鲁士蓝染色显示在所有三个组的肺、肝脏和脾脏中没有明显的铁团簇。相反，阳性对照(以Fe-CDC直接注射脾脏随后立即冰冻切片)显示了清楚的普鲁士蓝信号(J部分)。
发明详述此处提供的组合物和方法可用于帮助将细胞递送至目标组织或器官，帮助改善被给药细胞的滞留率和/或移植。特别地，此处提供的组合物和方法可用于将细胞(包括干细胞如CDC)定位至心脏组织以及改善由血液流动和心脏收缩引起的洗出效应导致的被递送细胞的典型的低滞留率。见，例如表1，其显示了用不同的未靶向的细胞类型的不同递送方法的滞留率。表I-细胞滞留率
权利要求
1.将细胞磁力靶向进心脏以修复损伤的心脏组织的方法，包括 将磁力标记的心脏干细胞递送至包含损伤心脏组织的心脏的一个或多个递送位点； 其中所述心脏组织损伤是由于损害或疾病， 其中所述损伤的心脏组织减弱了心脏功能， 其中所述递送在所述心脏活跃收缩时进行， 其中所述活跃收缩诱导所述被递送的细胞流动远离所述递送位点；和 在损伤的心脏组织周围或邻近处瞬时施加磁场， 其中所述磁场阻碍了所述被递送的细胞的流出并增加了所述被递送细胞的短期滞留和长期移植， 其中所述增强的滞留和移植引起了损伤的心脏组织的所述区域中长期的功能和解剖学上的改善，进而修复所述损伤的心脏组织。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述心脏干细胞包括心球来源的干细胞。
3.根据权利要求I所述的方法，其中所述磁力标记包括超顺磁性氧化铁(SPIO)颗粒。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述SPIO颗粒包括超顺磁微球(SPM)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述SPM:心脏干细胞比例约为500 I。
6.根据权利要求I所述的方法，其中所述损伤的心脏组织由心脏的急性损害造成。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述急性损害包括心肌梗塞。
8.根据权利要求I所述的方法，其中所述损伤的心脏组织由心脏的慢性应激或疾病造成。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述慢性心脏应激或疾病是下列中的一种或多种慢性心衰竭、全身性高血压、肺动脉高血压、瓣膜功能紊乱、充血性心力衰竭和冠状动脉疾病。
10.根据权利要求I所述的方法，其中所述损伤的心脏组织选自心外膜、心内膜和心肌。
11.根据权利要求I所述的方法，其中所述功能改善包括心输出量的增加。
12.根据权利要求13所述的方法，其中所述心输出量的增加包括左心室射血分数的增加。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述左心室射血分数增加至少5%。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述左心室射血分数增加约10%。
15.根据权利要求I所述的方法，其中所述损伤的心脏组织的所述修复进一步包括活性心脏组织的增加。
16.根据权利要求I所述的方法，其中所述解剖学改善包括心脏壁厚度的增加。
17.根据权利要求I所述的方法，其中所述损伤的心脏组织是心肌梗塞导致的，其中所述损伤的心脏组织的所述修复进一步包括瘢痕组织形成的减少。
18.根据权利要求I所述的方法，其中所述递送的细胞作为细胞的病灶补丁被移植进损伤的心脏组织。
19.根据权利要求I所述的方法，其中所述磁性标记的干细胞内或上的磁力标记在递送后随时间降低。
20.根据权利要求I所述的方法，其中所述短期滞留相比于非磁力靶向的细胞增加了至少10%。
21.根据权利要求I所述的方法，其中所述长期移植相比于非磁力靶向的细胞增加了至少10%。
22.根据权利要求I所述的方法，其中所述磁场通过一个或多个位于所述心脏外部的磁力源而施加。
23.根据权利要求I所述的方法，其中所述磁场通过具有磁尖的导管而施加。
24.根据权利要求22或23中任一项所述的方法，其中所述磁场具有约0.I特斯拉-约100特斯拉的场强度。
25.根据权利要求22或23中任一项所述的方法，其中所述磁场具有约I.3特斯拉的场强度。
26.根据权利要求I所述的方法，其中所述心脏干细胞是自体的心球来源的细胞。
27.根据权利要求I所述的方法，其中所述心脏干细胞是同种异体的心球来源的细胞。
28.根据权利要求I所述的方法，其中所述磁力标记干细胞的递送不会优先将巨噬细胞吸引到损伤心脏组织的区域。
29.根据权利要求I所述的方法，其中所述损伤的心脏组织的所述修复是由于在损伤的心脏组织的所述区域内或附近的所述被递送的细胞的增殖引起的。
30.根据权利要求I所述的方法，其中所述损伤的心脏组织的所述修复是由于由所述被递送的细胞释放的旁分泌调节剂引起的，其中所述旁分泌调节剂改善了心脏组织的活力和/或将内源心脏细胞招募到损伤的心脏组织的所述区域。
31.根据权利要求I所述的方法，其中所述心脏干细胞的所述递送是通过心肌内递送途径。
32.根据权利要求I所述的方法，其中所述心脏干细胞的所述递送是通过冠状动脉内递送途径。
33.根据权利要求I所述的方法，其中所述心脏干细胞的所述递送是通过静脉内递送途径。
34.用于损伤的心脏组织修复或再生的方法，包括 将磁力标记的干细胞递送至具有包含心脏功能受损的损伤的心脏组织的区域的心脏的受试者， 其中所述干细胞是心脏干细胞， 其中所述磁力标记干细胞被递送至损伤心脏组织区域内或附近， 在损伤的心脏组织周围或邻近处施加磁场， 其中所述磁场增加了损伤心脏组织区域内或附近的所述磁力标记的干细胞的递送、短期滞留或长期移植中的一种或多种， 其中所述增加的递送、滞留或移植导致损伤心脏组织的区域内的功能的改善。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述功能的改善包括左心室射血分数的增加。
36.根据权利要求34所述的方法，进一步包括活性心脏组织的增加。
37.根据权利要求34所述的方法，进一步包括活性心脏壁厚度的增加。
38.改善由心肌梗塞导致损伤的的心脏组织的功能的方法，包括 将磁力标记的心脏干细胞递送给受心肌梗塞折磨的受试者，其中所述磁力标记的干细胞通过具有电磁部分的导管被递送；和 从所述导管产生磁场， 其中所述磁场增加了所述磁力标记的心脏干细胞在损伤心脏组织的区域的滞留， 其中所述增加的滞留导致所述磁力标记的心脏干细胞的移植增加， 其中所述增加滞留和移植在损伤心脏组织的所述区域产生健康的心肌，和 其中所述健康的心肌导致所述损伤心脏组织的功能的改善。
39.磁力标记的心脏干细胞对于损伤心脏组织修复的用途， 其中所述磁力标记的心脏干细胞是用SPM颗粒标记的心球来源的细胞， 其中所述磁性标记心脏干细胞适用于被递送至具有心脏组织损伤的受试者的心脏，其中在所述损伤的心脏组织周围施加的磁场的应用导致被递送的磁性标记的心脏干细胞的滞留增加，以及 其中被递送的磁性标记的心脏干细胞的滞留增加导致所述损伤的心脏组织的功能改善，继而修复所述损伤的心肌组织。
40.将心肌球来源的干细胞(⑶C)递送至心脏组织的方法，包括 (a)用磁性颗粒标记⑶C； (b)将CDC与心肌组织接触；以及 (c)在心脏组织周围或邻近处施加磁场。
41.将⑶C保留在心脏组织的方法，包括 (a)用磁性颗粒标记⑶C； (b)将CDC与心肌组织接触；以及 (c)在心脏组织周围或邻近处施加磁场。
42.将⑶C移植在心脏组织的方法，包括 (a)用磁性颗粒标记⑶C； (b)将CDC与心肌组织接触；以及 (c)在心脏组织周围或邻近处施加磁场而使CDC的移植发生。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述移植的CDC产生心脏细胞。
44.治疗受试者中损伤的心脏组织的方法，包括 (a)用磁性颗粒标记⑶C； (b)将CDC与心肌组织接触；以及 (c)在心脏组织周围或邻近处施加磁场而治疗心脏组织。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述受试者具有急性心脏衰竭或慢性心脏衰竭。
46.根据权利要求44或45所述的方法，其中所述心脏组织由于局部缺血、再灌注或梗塞而损伤。
47.根据权利要求44-46中任一项所述的方法，其中治疗包括保护损伤的心脏组织、再生心脏组织、增加进入损伤组织的血流、增加心肌灌注、改善全身或局部心脏功能中的一种或多种。
48.根据权利要求47所述的方法，其中所述改善总体心脏功能进一步包括增加心输出量。
49.根据权利要求47或48所述的方法，其中所述改善总体心脏功能包括射血分数增加至少约5% -约25%的绝对范围。
50.根据权利要求47-49中任一项所述的方法，其中所述改善局部心脏功能包括增加心脏泵血。
51.根据权利要求40-50中任一项所述的方法，其中所述CDC通过内吞作用被磁性颗粒标记。
52.根据权利要求40-50中任一项所述的方法，其中所述CDC通过细胞表面结合被磁性颗粒标记。
53.根据权利要求40-50中任一项所述的方法，其中所述CDC通过将包含磁性颗粒的脂质体引入⑶C而标记。
54.根据权利要求40-53中任一项所述的方法，进一步包括将治疗试剂与心脏组织接触。
55.根据权利要求54所述的方法，其中所述治疗试剂是胚胎因子、成纤维细胞生长因子、转录因子、激酶抑制剂和腺苷中的一种或多种。
56.根据权利要求40-55中任一项所述的方法,进一步包括将临时或永久降低血流的试剂与心脏组织或通过心脏组织接触。
57.根据权利要求40-56中任一项所述的方法，进一步包括将降低心率的试剂与心脏组织接触。
58.根据权利要求57所述的方法，其中所述试剂是腺苷。
59.根据权利要求40-58中任一项所述的方法，其中所述CDC通过冠状动脉内、静脉内或心肌内给药而与心脏组织接触。
60.将细胞递送至组织或器官的方法，包括 (a)用磁性颗粒标记细胞； (b)将细胞和血管渗透剂与所述组织或器官接触；以及 (c)在组织或器官周围或邻近处施加磁场。
61.将细胞保留在组织或器官的方法，包括 (a)用磁性颗粒标记细胞； (b)将细胞和血管渗透剂与所述组织或器官接触；以及 (c)在组织或器官周围或邻近处施加磁场。
62.将细胞移植在组织或器官的方法，包括 (a)用磁性颗粒标记细胞； (b)将细胞和血管渗透剂与所述组织或器官接触；以及 (c)在组织或器官周围或邻近处施加磁场，而使细胞的移植发生。
63.根据权利要求60-62中任一项所述的方法，其中所述组织是心脏组织。
64.根据权利要求60-63中任一项所述的方法，其中所述血管渗透剂是磷酸二酯酶(PDE)抑制剂、血小板活化因子(PAF)、血管肉皮生长因子(VEGF)、血清素、缓激肽、前列腺素E、组胺、封闭带毒素(ZOT)、白介素-2、血浆激肽、L-N-单甲基精氨酸、L-N-硝基精氨酸甲酯和硝化甘油中的一种或多种。
65.治疗受试者中损伤的组织或器官的方法，包括(a)用磁性颗粒标记细胞； (b)将细胞与心脏组织接触；以及 (c)在心脏组织周围或邻近处施加磁场而治疗损伤的组织或器官。
66.根据权利要求65所述的方法，其中所述损伤的组织是心脏组织。
67.根据权利要求65或66所述的方法，其中所述受试者具有急性心脏衰竭或慢性心脏衰竭。
68.根据权利要求66-67中任一项所述的方法，其中所述心脏组织由于局部缺血、再灌注或梗塞而损伤。
69.根据权利要求65-68中任一项所述的方法，其中治疗包括保护损伤的心脏组织、再生心脏组织、增加进入损伤的组织的血流、增加心肌灌注、改善全身或局部心脏功能中的一种或多种。
70.根据权利要求69所述的方法，其中所述改善总体心脏功能进一步包括增加心输出量。
71.根据权利要求69或70所述的方法，其中所述改善总体心脏功能包括射血分数增加至少约5% -约25%的绝对范围。
72.根据权利要求69-71中任一项所述的方法，其中所述改善局部心脏功能包括增加心脏泵出。
73.治疗癌症或肿瘤的方法，包括 (a)用磁性颗粒标记抗肿瘤细胞； (b)将细胞与癌症或肿瘤接触；以及 (C)在癌症或肿瘤周围或邻近处施加磁场。
74.根据权利要求59-73中任一项所述的方法，其中所述细胞通过内吞作用被磁性颗粒标记。
75.根据权利要求59-73中任一项所述的方法，其中所述细胞通过细胞表面结合被磁性颗粒标记。
76.根据权利要求59-73中任一项所述的方法，其中所述细胞通过将包含磁性颗粒的脂质体引入细胞而标记。
77.根据权利要求59-73中任一项所述的方法，其中所述细胞通过静脉内或心肌内给药而与组织或器官接触。
78.根据权利要求59-77中任一项所述的方法，其中在细胞与组织或器官接触之前将所述血管渗透剂与所述组织或器官接触。
79.根据权利要求59-77中任一项所述的方法，其中在细胞与组织或器官接触期间将所述血管渗透剂与所述组织或器官接触。
80.根据权利要求59-77中任一项所述的方法，其中接触血管渗透剂之前将所述细胞与所述组织或器官接触。
81.根据权利要求59-77中任一项所述的方法，进一步包括将治疗试剂与所述组织或器官接触。
82.根据权利要求59-81中任一项所述的方法，其中所述组织是心脏组织。
83.根据权利要求82所述的方法，其中所述细胞通过冠状动脉内、静脉内或心肌内给药而与心脏组织接触。
84.根据权利要求82或83所述的方法，其中所述细胞与心脏组织的梗塞周围区域接触。
85.根据权利要求59-84中任一项所述的方法，其中所述细胞是干细胞。
86.根据权利要求85所述的方法，其中所述干细胞是诱导的多能干细胞、胚胎干细胞、心脏干细胞、骨髓干细胞、胎盘来源的干细胞、羊膜干细胞、胚胎生殖细胞或精母细胞。
87.根据权利要求85或86所述的方法，其中所述细胞是CDC。
88.根据权利要求86-87中任一项所述的方法，其中所述干细胞对所述心脏组织是自体或同种异体的。
89.根据权利要求86-88中任一项所述的方法，其中所述干细胞存在于基质中。
90.根据权利要求40-89中任一项所述的方法，其中所述磁性颗粒是超顺磁性氧化铁(SPIO)颗粒。
91.根据权利要求40-89中任一项所述的方法，其中所述磁场是外部磁场。
92.根据权利要求40-89中任一项所述的方法，其中所述磁场是永久性磁场。
93.根据权利要求40-92中任一项所述的方法，其中所述磁场是电磁力。
94.根据权利要求40-93中任一项所述的方法，其中所述磁场是装置的磁力。
95.实施权利要求40-94中任一项所述的方法的组合物，包含含有磁性颗粒的CDC。
96.根据权利要求95所述的组合物，进一步包含血管渗透剂。
97.实施权利要求40-93中任一项所述的方法的试剂盒，包含含有磁性颗粒的CDC。
98.根据权利要求97所述的试剂盒，进一步包含血管渗透剂。
全文摘要
此处公开了用于改进地将细胞递送至目标组织的组合物和方法。在一些实施方式中，组合物包含干细胞，尤其是心脏干细胞，目标组织是损伤的或病变的心脏组织。在一些实施方式中，方法与组合物相结合，导致细胞递送、滞留和/或移植进入目标组织增强，从而诱导了改善的功能性恢复。
文档编号A61N2/00GK102686264SQ201080059695
公开日2012年9月19日 申请日期2010年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者E·马尔万, 程柯 申请人:雪松-西奈医疗中心