多潜能成体祖细胞的免疫调节特性及其用图_3

文档序号:8550246阅读:来源:国知局
脉炎、急性播散性脑脊髓炎("ADEM"和"ADE")、古德帕斯彻氏综合征、韦格 纳肉芽肿、乳糜泻、天疱疮、多关节炎和温性自身免疫性溶血性贫血,所述细胞是辅助于对 这些自身免疫功能异常的治疗来给予。
[0118] 68.根据任何前述或后述的方法,其中所述受试者有遭受以下一种或多种自身免 疫功能异常的危险或正遭受这些自身免疫功能异常:节段性回肠炎、红斑狼疮(也称"SLE" 和系统性红斑狼疮)、多发性硬化、重症肌无力、牛皮癣、类风湿性关节炎、格雷夫斯氏病、桥 本氏病、糖尿病(I型)、莱特尔氏综合征、原发性胆汁性肝硬化、乳糜泻、多关节炎和温性自 身免疫性溶血性贫血,所述细胞是辅助于对这些自身免疫功能异常的治疗来给予。
[0119] 69.根据任何前述或后述的方法,其中所述受试者有遭受以下一种或多种据 认为具有自身免疫因素(component)的疾病的危险或正遭受这些疾病:子宫内膜异 位、间质性膀胱炎、神经性肌强直、硬皮病、进行性系统性硬皮病、白癫风、外阴部触觉痛 (vulvodynia)、恰加斯氏病、肉样瘤病、慢性疲劳综合症和自主神经机能异常,所述细胞是 辅助于对这些疾病的治疗来给予。
[0120] 70.根据任何前述或后述的方法,其中所述受试者有遭受炎性疾病的危险或正遭 受炎性疾病,所述细胞是辅助于对炎性疾病的治疗来给予。
[0121] 71.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞以包含一种或多种其它药物活性 剂的制剂形式给予。
[0122] 72.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞以包含一种或多种其它免疫抑制 剂的制剂形式给予。
[0123] 73.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞以包含以下一种或多种药剂的制 剂形式给予:皮质类固醇、环胞菌素 A、环胞菌素样免疫抑制剂、环磷酰胺、抗胸腺细胞球蛋 白、硫唑嘌呤、雷帕霉素、FK-506和FK-506之外的大环内酯样免疫抑制剂、雷帕霉素和免疫 抑制性的单克隆抗体药剂。
[0124] 74.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞以包含以下一种或多种药剂的制 剂形式给予:皮质类固醇、环胞菌素 A、硫唑嘌呤、环磷酰胺、雷帕霉素、FK-506和免疫抑制 性的单克隆抗体药剂。
[0125] 75.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞以包含一种或多种抗生素药剂的 制剂形式给予。
[0126] 76.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞以包含一种或多种抗真菌剂的制 剂形式给予。
[0127] 77.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞以包含一种或多种抗病毒剂的制 剂形式给予。
[0128] 78.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞通过胃肠外途径给予受试者。
[0129] 79.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞通过以下胃肠外途径中的任何一 种或多种给予受试者:静脉内、动脉内、心脏内、脊柱内、鞘内、骨内、关节内、滑液内、皮内、 真皮内、皮下和肌肉内注射。
[0130] 80.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞通过以下胃肠外途径中的任何一 种或多种给予受试者:静脉内、动脉内、皮内、真皮内、皮下和肌肉内注射。
[0131] 81.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞通过以下胃肠外途径中的任何一 种或多种给予受试者:静脉内、动脉内、皮内、皮下和肌肉内注射。
[0132] 82.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞通过注射器经由皮下针头给予受 试者。
[0133] 83.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞经由导管给予受试者。
[0134] 84.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞通过外科植入给予受试者。
[0135] 85.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞通过用关节内窥镜程序进行植入 来给予受试者。
[0136] 86.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞在载体(support)中或载体上给 予受试者。
[0137] 87.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞以包囊形式给予受试者。
[0138] 88.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞进行适当配制以供通过以下途径 中的任何一种或多种进行给予:口服、直肠给予、表皮给予、眼部给予、鼻内给予和肺部给 予。
[0139] 89.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞以一个剂量给予受试者。
[0140] 90。根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞以一系列的两个或多个剂量序贯 给予受试者。
[0141] 91.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞以单剂量、以两个剂量或以两个以 上剂量给予,其中各剂量相同或不同,且它们之间以相等或不相等的间隔时间给予。
[0142] 92.根据任何前述或后述的方法,其中所述细胞在少于一天到一个星期、一个星期 到一个月、一个月到一年、一年到两年或者两年以上的时间里给予。
[0143] 93. -种治疗受试者的免疫功能异常的方法,所述方法包括通过某种途径和以能 有效治疗受试者的免疫功能异常的量,给予遭受免疫功能异常的受试者这样的细胞:它们 不是胚胎干细胞、胚胎生殖细胞或生殖细胞;能分化成内胚层、外胚层和中胚层胚胎谱系中 的至少两个谱系的每一个的至少一种细胞类型;不会在受试者中引起有害免疫应答;和能 有效治疗受试者的免疫功能异常。
[0144] 94. 一种治疗受试者的免疫功能异常的辅助治疗方法,所述方法包括通过某种途 径和以能有效治疗受试者的免疫功能异常的量,给予遭受免疫功能异常的受试者这样的细 胞:它们不是胚胎干细胞、胚胎生殖细胞或生殖细胞;能分化成内胚层、外胚层和中胚层胚 胎谱系中的至少两个谱系的每一个的至少一种细胞类型;不会在受试者中引起有害免疫应 答;和能有效治疗受试者的免疫功能异常,其中所述细胞是辅助于一种或多种其它的正给 予受试者以治疗相同的免疫功能异常、治疗一种或多种其它功能异常或者这两种情况的治 疗法来给予受试者。
[0145] 本发明的其它方面在以下公开内容中描述或者从以下公开内容显见,这些其它方 面属本发明的范围内。
【附图说明】
[0146] 图1是转录序型分析(transcriptional profiling)研宄的图示,进行该研宄是 为了产生(鉴别)基于基因和表面受体的、能区别本发明MPCs与其它更为谱系定向的 (more lineage committed)干细胞和祖细胞的标志。实验产生出一批75个在MSC培养物 和MPCs之间具有10倍差异表达的标志。
[0147] 图2这一组图形显示了 GFP标记的大鼠 MAPCs的三谱系分化。结果显示MAPCs能 分化成所有三种胚胎谱系的细胞。如下文所进一步描述,对于内皮分化,将MPCs在纤连蛋 白包被的板上在血管内皮生长因子B (VEGF-B)存在下进行培养。对于肝细胞分化,将细胞 在基质胶包被的板上生长并用成纤维细胞生长因子-4 (FGF-4)和肝细胞生长因子(HGF)处 理。神经元分化是通过序贯用碱性FGF (bFGF)、用FGF-8和Sonic Hedgehog(SHH)两者及用 大脑衍生神经营养因子(BDNF)进行处理来诱导。两个星期后,从细胞抽提出mRNA并应用 于使用能特异性检测各种谱系标志的引物的qPCR分析。在所有测定中,在能诱导谱系的细 胞因子不存在下培养的细胞充当为对照。将各个谱系标志的表达水平首先归一化到在分化 过程中不受影响的内对照基因(GAPDH)的表达水平。然后这样来评估分化成功:计算出分 化细胞或对照细胞与亲本大鼠细胞系的水平相比而言的相对表达,以相对表达超过5倍的 增加作为成功分化的截断水平。分化的大鼠 MAPCs显示出内皮标志von Willebrand因子 和PECAM-K上小图);肝标志白蛋白、细胞角蛋白-18和HNF-Ia(中小图)和神经元/星 形胶质细胞标志GFAP、干蛋白和NF-200(下小图)的显著表达。
[0148] 图3这一对柱形图显示了 MAPCs在下文进一步描述的混合淋巴细胞反应(MLR)中 的低免疫原性(上小图)和免疫抑制性(下小图)。上小图中:B+B =供体B+供体B ;B+A =供体B+供体A ;B+K =供体B+供体K ;B+R =供体B+供体R ;B+T =供体B+供体T ;供体 B+PHA;B+BMPC=供体B+MAPC。十二种不同的供体都获得相同的结果。下小图中:供体W+ 供体W ;供体W+供体A ;供体W+供体T ;供体W+MSC ;供体W+MAPC (17);供体W+PHA ;供体W+ 供体A+MSC ;供体W+供体A+MAPC (17);供体W+供体T+MSC ;供体W+供体T+MAPC (17);供体 W+供体P+MSC ;供体W+供体P+MAPC (17)。PHA是植物凝集素(T细胞激活的阳性对照)。
[0149] 图4这个图形显示MAPCs如在实施例6中所述能抑制ConA刺激的T细胞的增殖。 插图文字"仅LN"表示不加 MAPCs的对照反应的结果。MAPCs后的数字表示有多少细胞被 用于测定中。
[0150] 图5A这个图形显示LewisMAPCs如在实施例7中所述在混合淋巴细胞反应中的免 疫抑制作用。图5A中的插图列举了每个反应中MAPCs的数量。在插图中,R表示应答细胞 (responder cell),S表示刺激细胞(stimulator cell)(来自DA大鼠的受福射脾细胞)。
[0151] 图5B这个图形显示Sprague-Dawley MAPCs如在实施例7中所述在混合淋巴细胞 反应中的免疫抑制作用。插图文字和缩写同图5A。
[0152] 图6这个图形显示,由接受者的呼吸频率测定出,MAPCs的输注并没有不利影响接 受者的健康,这个图形在实施例8中作进一步的描述。
[0153] 图7这个柱形图描绘了证明MAPCs抑制正在进行的免疫应答的能力的实验的结 果。该图形显示,MPCs无论是与T细胞激活剂(刺激剂)同时加入(第0天,图形的左 侧),还是在T细胞激活剂(刺激剂)加入3天后加入(第3天,图形的右侧),在MLRs中 都有强烈免疫抑制性。实验的细节在实施例10中作进一步描述。
[0154] 图8这个柱形图显示MAPCs在MLRs中对T细胞增殖的抑制是可逆的。结果以三 份重复培养的平均cpm+/-SD表示。这个图形在实施例11中作进一步的描述。
[0155] 图9这个图形显示MAPCs如实施例13中所述能抑制GVHD。
[0156]
[0157] 本文用到的某些术语具有以下阐明的含义。
[0158] 单数名词意指一个或多个该名词所指事物;至少是一个。
[0159] "辅助于"是指共同地、一起地、另外地、联合地等。
[0160] "共给予"可包括两种或多种药剂的同时或序贯给予。
[0161] "细胞因子"指细胞的能诱导或增强细胞运动如MPCs或其它干细胞、祖细胞或分 化细胞的归巢的因子。细胞因子还可刺激这种细胞发生分裂。
[0162] 本文所用的"有害"是指能造成损害。举例说,本文所用的"有害免疫应答"是指 能造成损害的免疫应答,如缺乏的或太弱的免疫应答、太强的免疫应答和/或方向错误的 免疫应答。有害免疫应答包括在免疫疾病中出现的能造成损害的免疫应答。实例包括免疫 缺陷疾病中免疫应答的缺乏、自身免疫疾病中过大的和/或方向错误的免疫应答。有害免 疫应答还包括会干扰医学治疗的免疫应答,这包括会干扰医学治疗的、在其它方面正常的 免疫应答。实例包括涉及排斥移植物的免疫应答,和移植物中会引起移植物抗宿主病的免 疫活性细胞的应答。
[0163] "分化因子"指细胞的能诱导谱系定向(lineage commitment)的因子,如生长因 子。
[0164] 本文所用的"功能异常"是指本来正常的过程的紊乱、疾病或有害作用。举例说, 免疫功能异常包括免疫疾病如自身免疫疾病和免疫缺陷。它还包括会干扰医学治疗的免疫 应答,这包括会干扰医学治疗的、在其它方面正常的免疫应答。这种功能异常的实例包括涉 及排斥移植物的免疫应答,和移植物中会引起移植物抗宿主病的免疫活性细胞的应答。
[0165] "EC细胞"指胚胎癌细胞。
[0166] "有效量"一般指能提供所需的局部性或全身性作用的量。例如,有效量是足以实 现有利的或所需的临床结果的量。有效量可以在单次给药中全部一次提供,或者分几次给 药以分次的量来提供有效量。例如,MAPCs的有效量可以以一次或多次给药来给予,可包括 任何预先选择的细胞量。要准确确定出多少的量才被认为是有效量,这要取决于每个受试 者个人的因素,包括他们的体重、年龄、损失情况和/或疾病或正在治疗的损伤情况以及自 从出现损伤或患上疾病以来的时间长度。本领域技术人员会能够根据这些本领域常规的考 虑因素确定出针对给定受试者的有效量。因此例如,本领域技术人员如医师根据本文和本 领域所公开的MAPCs已知特性,同时考虑上述各个因素,会能够确定出针对给定受试者的 MAPCs有效量。本文所用的"有效剂量"与"有效量"同义。
[0167] "EG细胞"指胚胎生殖细胞。
[0168] "移入"指细胞接触到现有的体内目的组织并掺入到其中的过程。
[0169] "富集集落"是指MPCs的数量相对于起始集落中的其它细胞或成分的相对增加, 如MAPCs的数量相对于培养物(如原代培养物)中或体内一种或多种非MPC细胞类型的 增加。
[0170] "ES细胞"指胚胎干细胞。
[0171] "扩增"指某一个细胞或多个细胞繁殖但没有分化。
[0172] 本文所用的"范可尼贫血"与范科尼贫血同义,是一种遗传性疾病。
[0173] "GVHD"指移植物抗宿主病,这是指主要出现在免疫缺损的宿主中的过程,当该宿 主被移植物的免疫活性细胞识别为非己时出现。
[0174] "HVG"指宿主抗移植物反应,这是指当宿主排斥移植物时出现的过程。通常,当移 植物被宿主的免疫活性细胞识别为外来(非己)时会引发HVG。
[0175] "分离"指某个细胞或多个细胞与在体内与其有关联的一个或多个细胞或者一个 或多个细胞成分没有了关联。
[0176] "MAPC"是"多潜能成体祖细胞"的首字母缩略词。它指能产生超过一个胚层如所 有三个胚层(即内胚层、中胚层和外胚层)的细胞谱系的非ES、非EG、非生殖细胞。MAPCs 还具有端粒酶活性。它们可以是〇ct-3/4(例如人oct-3A)阳性。它们还可表达rex-Ι和 rox-Ι。此外,它们可表达sox_2、SSEA_4和/或nanog。在MAPC中的术语"成体"不带限 制性。它仅仅表示这些细胞不是ES、EG或生殖细胞。通常,本文所用的MPC是单数,MAPCs 是复数。MAPCs还被称为多潜能成体干细胞(MASCs)。参见美国专利7, 015, 037,该专利中 有关MAPC/MASC及其分离和生长方法的公开内容通过引用结合到本文中。
[0177] "MASC" 参见 MAPC。
[0178] "MNC"指单核细胞。
[0179] "模式"指类型、办法(approach)、途径(avenue)或方法,如治疗模式即疗法类型。
[0180] "MSC"是间充质干细胞的首字母缩略词。
[0181] MPCs中的"多潜能"指在分化时产生超过一个胚层如所有三个原始胚层(即内胚 层、中胚层和外胚层)的细胞谱系的能力。
[0182] "持续"指细胞在体内随时间推移(例如数天、数周、数月或数年)能抵抗排斥和保 持和/或增加数量的能力。
[0183] 多潜能成体祖细胞(MPCs)中所用的"祖细胞"表示这些细胞能产生其它细胞如 进一步分化的细胞。该术语不带限制性,并不将这些细胞限制于特定的谱系。
[0184] "自我更新"指产生具有分化潜力的复制子干细胞的能力,该分化潜力与产生复制 子干细胞的干细胞的分化潜力相同。在此情形下使用的类似术语是"增殖"。
[0185] "受试者"是脊椎动物如哺乳动物如人。哺乳动物包括但不限于人、饲养动物、竞技 动物和宠物。需要用本发明方法进行治疗的受试者,包括遭受紊乱、功能异常或疾病(如免 疫缺陷或功能异常,如HVG和GVHD),或者这些问题的副作用,或者这些问题的治疗法的那 些受试者,这些问题可得益于给予MAPCs作为主要治疗或辅助治疗。
[0186] 本文所用的"移植物"是指引入到受试者中的细胞、组织或器官。移植物可衍自受 试者,衍自培养物或衍自非受试者来源。
[0187] "治疗"包括治疗、防止、改善、抑制或整治缺陷、功能异常、疾病或其它会导致有害 作用的过程,如免疫系统缺陷、功能异常、疾病或其它会有害影响免疫系统功能或特性或者 会干扰疗法的过程。
【具体实施方式】
[0188]
[0189] MAPCs无论是单独使用时还是与其它治疗法组合使用时,对于通过细胞移植技术 治疗疾病,如对于组织和器官再生,都非常有希望。实现MAPCs对于治疗疾病和对于组织和 器官再生的希望的潜在障碍,有通常会复杂化或阻碍移植疗法如血液和骨髓移植疗法和实 体器官移植的成功的不利免疫反应。这些免疫并发症中显著的有宿主免疫系统的移植排斥 (本文称宿主抗移植物反应,"HVG")和当移植物中的免疫活性细胞因与宿主的非己成分接 触而被激活时所致的对免疫缺损宿主的系统性损害(本文称为移植物抗宿主病,"GVHD")。
[0190] 已发现(在本文别处作更详细的描述)MAPCs不会在异基因宿主中引起免疫应答。 因此,MAPCs向异基因宿主的移植应该不会产生异基因移植排斥(即HVG)。
[0191] 此外还发现,异基因 MAPCs能以高浓度给予给予宿主而没有对呼吸的不利影响, 这提示肺中没有出现不适当的聚集和/或沉积。
[0192] 另外发现(在本文别处作更详细的描述)MAPCs能调节免疫应答。在这点上具体 的说,已发现MAPCs能抑制免疫应答,包括但不限于涉及例如HVG和GVHD (仅举此两例)的 免疫应答。在这点上更具体的说,已发现MAPCs甚至在强效T细胞刺激剂如伴刀豆球蛋白 A和异基因刺激细胞存在下,也能抑制T细胞的增殖。
[0193] 此外还发现,甚至相对较少量的MAPCs也能抑制这些应答。的确,在混合淋巴细胞 反应中仅仅3% MAPCs就足以减少体外T细胞对强效刺激剂的应答达50%。
[0194] 因此,在这点上的本发明某些方面提供用于治疗、改善和/或整治或消除不利免 疫反应(如在移植疗法中出现的那些不利免疫反应)的组合物和方法等。
[0195] 异基因 MAPCs的低免疫原性、它们抑制不利免疫应答的能力和它们的高比活性, 使得它们对于具有不利免疫因素 (immune component)的疾病的治疗中的辅助疗法特别有 价值。这种疾病包括自身免疫疾病,自身免疫疾病通常是受试者自身免疫系统的功能异常 引起疾病。MPCs还可用作免疫抑制性辅助治疗药剂用于治疗移植疗法中出现的不利免疫 应答。实例包括免疫活性宿主中的HVG和免疫缺损宿主中的GVHD。MAPCs此外还可用于多 种肿瘤、贫血和血液疾病的治疗中和某些炎性疾病的治疗中的辅助性免疫抑制疗法。在这 点上的疾病下文中将作详细论述。
[0196] 采用本文所述的MPC分离、表征和扩增方法,并结合本文在MPCs的免疫抑制特 性方面的公开内容,可将MPCs用于防止、抑制或减少免疫紊乱、功能异常或疾病,包括例 如不利免疫反应,如由其它疗法引起的不利免疫反应,其中包括会使移植疗法复杂化的不 利免疫反应如HVG和GVHD。这种紊乱、功能异常和疾病还包括先天性免疫疾病和自身免疫 疾病等等。
[0197] MAPCs在这些方面和其它方面都可作为主要和辅助治疗剂和模式来使用。可将 MAPCs单独地或与其它药剂一起进行治疗使用。可将MAPCs在给予这种其它药剂之前、过程 中和/或之后给予。同样,无论是单独使用还是与其它药剂一起使用,MPCs都可在移植进 行之前、过程中和/或之后给予。如果是在移植过程中给予,可将MPCs与移植材料一起给 予,或者分开给予。如果是分开给予,可将MPCs与移植物序贯给予或同时给予。此外,可 将MAPCs在移植之前和/或在移植之后给予。
[0198] 可以与MPCs联用的其它药剂,具体的说是在移植疗法中联用,包括免疫调节剂。 多种这样的药剂在本文别处有描述。在本发明的某些实施方案中,免疫调节剂是免疫抑制 剂,如本文别处描述的免疫抑制剂。这种药剂包括皮质类固醇、环胞菌素 A、环胞菌素样免疫 抑制化合物、硫唑嘌呤、环磷酰胺和甲氨喋呤。
[0199] MAPCs可通过本文别处论述的多种方法给予宿主。在某些实施方案中,MAPCs通过 注射如通过静脉内注射给予。在一些实施方案中,将MAPCs进行包囊来给予。在一些实施 方案中,将MAPCs原位给予。实例包括MAPCs在实体器官移植和在器官修复中的原位给予。 这些和其它形式的给予在下文中进行论述。
[0200] 在本发明的一些实施方案中,将MAPCs以按MAPCs (细胞)与身体质量(体重)之 比度量的剂量来给予。或者,可以以固定细胞数的剂量给予MAPCs。剂量、给药途径、制剂等 在本文别处作更详细的论述。
[0201] 作用机制
[0202] 虽然不想受限于任何一种或多种关于MAPCs的免疫调节特性和其它特性、活性 和作用的解释性机制,但还是值得一提的是它们能够通过多种模式调节免疫应答。例如, MAPCs能对移植物或宿主具有直接的作用。这种直接作用主要是MAPCs与宿主或移植物的 细胞之间的直接接触的事情。这种接触可以是与细胞的结构成员的接触或者是与细胞邻近 环境中的组分的接触。这种直接机制可涉及直接接触、扩散、吸收(uptake)或本领域技术 人员公知的其它过程。MPCs的直接活性和作用可能会在空间上被限制于例如局部沉积区 域或者限制于注射所达到的身体区室。
[0203] MAPCs还可响应"归巢"信号而"归巢",这种信号如受伤或疾病部位所释放的信号。 由于归巢往往是由其自然功能在于将细胞募集到需要进行修复的部位的信号来介导,归巢 行
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