多潜能成体祖细胞的免疫调节特性及其用图_4

文档序号:8550246阅读:来源:国知局
为可以是将MPCs集中到治疗靶标的有力工具。这个作用可受特异性因子的刺激,这在 下文中有论述。
[0204] MAPCs还可通过它们对各种因子的应答来调节免疫过程。这可以对直接调节而言 另外地(additionally)或者替代地(alternatively)出现。这种因子可包括归巢因子、促 细胞分裂原和其它刺激因子。它们还可包括分化因子和能引发特定细胞过程的因子。后者 包括能促使细胞分泌其它特异性因子的因子,所述其它因子如涉及将细胞如干细胞(包括 MAPCs)募集到受伤或疾病部位的因子。
[0205] 对前述情况而言另外地或者替代地,可将MAPCs分泌能作用于内生细胞如干细胞 或祖细胞的因子。这些因子可以作用于其它细胞以引起、提高、降低或抑制它们的活性。 MAPCs可分泌能作用于干细胞、祖细胞或分化细胞从而促使这些细胞分裂和/或分化的因 子。归巢到需要进行修复的部位的MAPCs可分泌能吸引其它细胞到该部位的营养因子。这 样,MAPCs可将干细胞、祖细胞或分化细胞吸引到需要进行修复的部位。MAPCs还可分泌能 促使这些细胞分裂或分化的因子。
[0206] 包括营养因子在内的这种因子的分泌,能有助于MAPCs在例如限制炎性损害、限 制血管通透性、改进细胞存活以及引起和/或增加修复细胞向损害部位的归巢方面的功 效。这种因子还可直接影响T细胞增殖。这种因子还可通过降低树突细胞的吞噬和抗原呈 递活性来影响树突细胞,这还可影响到T细胞活性。
[0207] 通过这些和其它的机制,MAPCs能提供有利的免疫调节作用,包括但不限于对不需 要的和/或不利的免疫反应、应答、功能、疾病等的抑制。本发明各个实施方案中的MAPCs能 提供有利的免疫调节特性和作用,这种特性和作用本身或者与在辅助疗法中可用于排除、 防止、减轻、降低、改善、缓和、治疗、消除和/或整治不利的免疫过程和/或病况。这种过程 和病况包括例如自身免疫疾病、贫血、肿瘤、HVG、GVHD和某些炎性疾病,这在本文别处作更 详细描述。MPCs尤其是在哺乳动物中可用于这些其它方面。在这点上的本发明各个实施 方案中,MPCs往往是辅助于其它疗法在人患者中进行治疗使用。
[0208] MAPC 的给予
[0209] MAPC 制品
[0210] MAPCs可从多个组织如骨髓细胞制备得到,这在本文别处作更详细描述。
[0211] 在许多实施方案中,MAPC制品(preparation)是克隆衍生得到的。原则上,这些制 品中的MPCs互相间在遗传上是相同的,且如果制备和保持得当的话,不会有其它的细胞。
[0212] 在一些实施方案中,可以使用纯度不如这些的MAPC制品。当初始克隆步骤需要 超过一个细胞时可能会出现纯度较低的集落,不过这种情况少见。如果这些细胞不全是 MAPCs,则扩增会产生出混合集落,其中MAPCs仅是至少两种类型的细胞中的一种。更经常 的是,当将MPCs与一种或多种其它类型的细胞混合给予时,会产生混合集落。
[0213] 在许多实施方案中,给予受试者的MAPCs的纯度为约100%。在其它实施方案 中,为95%-100%。在一些实施方案中,为85%-95%。特别是在与其它细胞混合的情 况中,MAPCs 的百分数可为 25% -30%、30% -35%、35% -40%、40% -45%、45% -50%、 60% -70%、70% -80%、80% -90%或 90% -95%。
[0214] 给定体积中的MAPCs的数量可通过公知和常规的程序和仪器来测定。给定体积的 细胞混合物中的MPCs的百分数可通过几乎一样的程序来测定。可容易通过手工计数或使 用自动细胞计数器对细胞进行计数。使用特异性的染色和肉眼检验法,和通过使用特异性 结合试剂(通常是抗体、荧光标记物)和荧光激活细胞分选仪的自动方法,可测定给定体积 中的特定细胞。
[0215] MPC免疫调节可涉及未分化的MAPCs。它可涉及定向于某个分化途径的MAPCs。这 种免疫调节还可涉及已分化成具有有限分化潜力的较不强效(potent)的干细胞的MAPCs。 它还可涉及已分化成终末分化细胞类型(terminally differentiated cell type)的 MAPCs。MAPCs的最佳类型和混合物要按其特定使用情况决定,这将是本领域技术人员确定 MAPCs的有效类型或组合的日常设计问题。
[0216] 制剂
[0217] 用于为给定应用给予MAPCs的制剂(formulation)的选择,要取决于多种因素。 这些因素中主要是受试者的物种,所治疗的紊乱、功能异常或疾病的性质及其在受试者中 的状态和分布,所给予的其它疗法和药剂的性质,MAPCs的最佳给予途径,MAPCs通过该 途径时的存活率,剂量方案以及本领域技术人员显见的其它因素。比如具体地说,合适的 载体和其它添加剂的选择要取决于确切的给药途径和特定剂型如液体剂型(例如组合物 是否要配制成溶液剂、混悬剂、凝胶剂或别的液体剂型,如延时释放剂型或液体填充剂型 (liquid-filled form))的性质。
[0218] 例如,细胞存活可能是基于细胞的疗法的功效的重要决定因素。这对于主要疗法 和辅助疗法都是如此。如靶标部位并不适合细胞种植和细胞生长,则这又是一个问题。这 会妨碍治疗性MAPCs接近该部位和/或移入该部位。本发明的各个实施方案包括增加细胞 存活和/或克服细胞种植和/或生长障碍所造成的问题的措施。
[0219] 包含MAPCs的组合物的实例包括液体制品,而液体制品包括肌肉内或静脉内给药 (例如可注射给药)用混悬剂和制品,如无菌混悬剂或乳剂。这种组合物可包含MAPCs与 合适的载体、稀释剂或赋形剂如无菌水、生理盐水、葡萄糖、右旋糖等的混合物。组合物还 可进行冻干。组合物可含有辅助物质如湿润剂或乳化剂、PH缓冲剂、胶凝剂或粘度增强添 加剂、防腐剂、矫味剂、着色剂等,这取决于给药途径和所需的制品。可参考权威性教科书 如"REMINGTON' S PHARMACEUTICAL SCIENCE," 17th edition,1985(通过引用结合到 本文中)来制备合适的制品,而无需做太多的实验。
[0220] 本发明的组合物往往便利地作为液体制品来提供,例如等渗水溶液剂、混悬剂、乳 剂或粘稠组合物,它们可被缓冲到选定的pH。液体制品通常比凝胶剂、其它粘稠组合物和固 体组合物更容易制备。另外,液体组合物的给药还稍微更方便些,特别是通过注射给药。另 一方面,可在适当的粘度范围内配制出粘稠组合物,以使与特定组织的接触时间更长。
[0221] 往往要包括各种添加剂以提高组合物的稳定性、无菌性和等渗性,如抗微生物防 腐剂、抗氧化剂、螯合剂和缓冲剂等等。可通过各种抗细菌剂和抗真菌剂,例如对羟基苯甲 酸酯类、氯丁醇、苯酚、山梨酸等,来确保防止微生物的作用。在许多情况下,宜包括等渗剂 如糖类、氯化钠等。可通过使用能延迟吸收的物剂如单硬脂酸铝和明胶,来造成可注射药物 形式的延长吸收。但是根据本发明,所使用的任何介质、稀释剂或添加剂都要与细胞相容。
[0222] MAPC溶液剂、混悬剂和凝胶剂除了细胞外,通常还含有大量的水(优选纯化的灭 菌水)。还可存在少量的其它成分,如pH调节剂(例如碱如NaOH)、乳化剂或分散剂、缓冲 剂、防腐剂、湿润剂和胶凝剂(例如甲基纤维素)。
[0223] 通常,组合物要等渗,也就是说它们当适当制备以供给药时会与血液和泪液具有 相同的渗透压。
[0224] 本发明组合物的所需等渗性可用氯化钠或者其它药物可接受物剂如右旋糖、硼 酸、酒石酸钠、丙二醇或其它无机或有机溶质来实现。优选氯化钠,特别是对于含有钠离子 的缓冲剂。
[0225] 如果需要的话,可用药物可接受的增稠剂将组合物的粘度维持在选定的水平。优 选甲基纤维素,因为它容易获得,经济且容易操作。其它合适的增稠剂包括例如黄原胶、羧 甲基纤维素、羟丙基纤维素、卡波姆等。增稠剂的优选浓度要取决于所选的物剂。重要一点 是使用会实现所选粘度的量。粘稠组合物通常是通过加入这种增稠剂从溶液剂准备得到。
[0226] 可采用药物可接受的防腐剂或细胞稳定剂来提高MPC组合物的寿命。如果包括 有这种防腐剂,则选择不会影响MPCs的存活力或功效的组合物是完全在技术人员的能力 范围内的事情。
[0227] 本领域技术人员会认识到,组合物的各成分应该是化学上惰性的。这对于熟知化 学和药物原理的技术人员来说是不成问题的。可通过参考权威性教科书,或者通过用本公 开说明书和本文引述的文献所提供的信息或本领域易获得的信息进行简单实验(不涉及 太多的实验),容易地将问题避免。
[0228] 无菌可注射溶液剂可通过将用于实施本发明的细胞与按需而定的不同数量其它 成分一起掺入到所需量的适当溶剂中来制备。
[0229] 在一些实施方案中,将MAPCs配制成单位剂量可注射形式,如溶液剂、混悬剂或乳 剂。适合MPCs注射用的药物制剂通常是无菌水溶液剂和分散剂。可注射制剂的载体可以 是含有例如水、盐水、磷酸缓冲盐水、多元醇(例如甘油、丙二醇、液体聚乙二醇等)和它们 的合适混合物的溶剂或分散介质。
[0230] 技术人员能容易确定出待按本发明方法给药的组合物中细胞和任选的添加剂、介 质和/或载体的量。通常,任何添加剂(细胞除外)在溶液中如在磷酸缓冲盐水中的存在量 为0. 001-50wt%。活性成分的存在量为微克量至毫克量的范围,如约0. 0001至约5wt%、 优选约0. 0001至约Iwt %、最优选约0. 0001至约0. 05wt %或者约0. 001至约20wt %、优选 约0. 01至约IOwt %、最优选约0. 05至约5wt %。
[0231] 对于任何要给予动物或人的组合物和对于任何特定的给药方法,优选的是为此确 定:毒性,如通过在合适动物模型(例如啮齿动物如小鼠或大鼠)中确定致死剂量(LD)和 LD50 ;及组合物的剂量、其中各成分的浓度和能引起合适应答的组合物给予时机。这种确 定不需要做过多的实验,由技术人员的知识、本公开说明书和本文引述的文献就可确定。同 样,序贯给药的时间也不用做过多实验就能确定。
[0232] 在一些实施方案中,将MAPCs进行包囊来给药,特别是在包囊能提高疗法的有效 性或者提供操作和/或货架期方面的好处的情况下。在包囊能提高MPC介导的免疫抑制 的功效的一些实施方案中,包含还因此可以减少对免疫抑制药物疗法的需求。
[0233] 而且,在一些实施方案中,包囊能提供对受试者免疫系统的屏障,这个屏障可进一 步减少受试者免疫系统对MAPCs的应答(MAPCs在异基因移植物中通常没有免疫原性或者 仅有弱免疫原性),从而减少在给予细胞时可能会出现的任何移植排斥或炎症。
[0234] 在多个其中MPCs与别种类型的细胞(其通常在异基因或异种环境中更具免疫原 性)混合给予的实施方案中,包囊可减少或消除宿主对非MPC细胞的不利免疫应答和/或 如果混合细胞具有免疫活性和将宿主识别为非己时可能会在免疫缺损宿主中出现的GVHD。
[0235] MAPCs可通过膜以及胶囊进行包囊后再进行植入。设想的是,许多现有的细胞包囊 方法中的任何一种都可采用。在一些实施方案中,将细胞单个地进行包囊。在一些实施方 案中,将许多细胞包囊在同一个膜中。在其中细胞植入后要进行去除的实施方案中,包囊着 许多细胞的相对较大尺寸结构(如在单个膜当中)可提供进行回收的便利手段。
[0236] 有多种材料可用于各种实施方案中对MAPCs进行微包囊。这种材料包括例如聚合 物胶囊、海藻酸盐-聚-L-赖氨酸-海藻酸盐微胶囊、聚-L-赖氨酸海藻酸钡胶囊、海藻酸 钡胶囊、聚丙烯腈/聚氯乙烯(PAN/PVC)中空纤维和聚醚砜(PES)中空纤维。
[0237] 可用于给予MPCs的细胞微包囊技术是本领域技术人员公知的,在例如Chang, Ρ·,et al.,1999 ;Matthew,Η· W.,et al.,1991 ;Yanagi,Κ·,et al.,1989 ;Cai Ζ· Η·,et al.,1988 ;Chang,Τ. Μ.,1992和在美国专利5, 639, 275 (该专利例如描述了用于长期保持 能稳定表达生物活性分子的细胞的生物相容性胶囊)中有描述。另外的包囊方法描述于 欧洲专利公开说明书 301,777 及美国专利 4, 353, 888 ;4, 744, 933 ;4, 749, 620 ;4, 814, 274 ; 5, 084, 350 ;5, 089, 272 ;5, 578, 442 ;5, 639, 275 和 5, 676, 943。所有前述文献和专利关于 MAPCs的包囊的内容通过引用结合到本文中。
[0238] 某些实施方案是将MPCs掺入到聚合物如生物聚合物或合成聚合物中。生物聚合 物的实例包括但不限于纤连蛋白、血纤蛋白、纤维蛋白原、凝血酶、胶原和蛋白聚糖。其它因 子如上述细胞因也可掺入到聚合物。在本发明的其它实施方案中,可将MAPCs掺入到三维 凝胶的空隙中。大的聚合物或凝胶通常要进行外科手术植入。能配制成足够小的颗粒或纤 维的聚合物或凝胶,可通过其它普通的、更为方便的非外科手术途径给予。
[0239] 本发明的药用组合物可以以多种形式制备,这些形式包括片剂、硬明胶或软明胶 胶囊、水溶液剂、混悬剂和脂质体以及其它缓释制剂如成型聚合物凝胶(shaped po Iymeri c gel)。口服液体药物组合物可以为例如含水或含油混悬剂、溶液剂、乳剂、糖浆剂或酏剂的 形式,或者可以以干燥产品形式呈现,在使用前用水或其它合适的介质复溶。这种液体药物 组合物可含有常规添加剂如悬浮剂、乳化剂、非水介质(其可包括食用油)或防腐剂。可将 口服剂型配制成使得细胞在通过胃部后释放到肠中。这种制剂描述于美国专利6, 306, 434 及其中包含的参考文献。
[0240] 适合直肠给药的药物组合物可制备成单位剂量栓剂。合适的载体包括盐水溶液和 本领域常用的其它材料。
[0241] 对于吸入给药,细胞可便利地从吹入器、喷雾器或加压容器(pressurized pack) 或其它便利的喷雾剂递送工具进行递送。加压容器可包含合适的推进剂如二氯二氟甲烷、 三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其它合适的气体。在加压气溶胶的情况中,可通过 提供阀门以递送计量量(metered amount)来确定剂量单位。
[0242] 或者,对于吸入或吹入给药,给药方式可以采取干粉组合物的形式,例如调节剂 和合适的粉末基料(如乳糖或淀粉)的粉末混合物。粉末组合物可以在例如胶囊或药筒 (cartridge)或者例如明胶或水泡眼包装(在吸入器或吹入器帮助下可从中给予粉末)中 以单位剂型形式提供。对于鼻内给药,细胞可通过液体喷雾来给予,如通过塑料瓶喷雾器给 予。
[0243] 其它活性成分
[0244] MAPCs可与其它药物活性剂一起给予。在一些实施方案中,将一种或多种这样的药 剂与MAPCs配制在一起进行给药。在一些实施方案中,MAPCs和该一种或多种药剂在分开 的制剂中。在一些实施方案中,将包含MAPCs和/或该一种或多种药剂的各组合物配制成 相互间辅助使用。
[0245] MAPCs可在包含免疫抑制剂的制剂中给予,所述免疫抑制剂例如是皮质类固醇、 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和雷帕霉素中的任何个的任何组合物。在 某些实施方案中,这在药剂包括皮质类固醇、环胞菌素 A、硫唑嘌呤、环磷酰胺、雷帕霉素和 /或FK-506。前述的免疫抑制剂可以仅仅是它们这种另外的药剂,或者可以与其它的药剂 如本文提到的其它药剂进行组合。其它的免疫抑制剂包括他克莫司、麦考酚酸莫酯和西罗 莫司。
[0246] 这种药剂还包括抗生素药剂、抗真菌剂和抗病毒剂,这是在仅列举少数几个按照 本发明实施方案可以使用的其它药理活性物质和组合物。
[0247] 典型的抗生素或抗真菌化合物包括但不限于青霉素、链霉素、两性霉素、氨苄青霉 素、庆大霉素、卡那霉素、霉酚酸、萘啶酸、新霉素、制霉菌素、巴龙霉素、多粘菌素、嘌呤霉 素、利福平、大观霉素、四环素、泰乐菌素、zeocin和头孢菌素、氨基糖苷和棘白菌素。
[0248] 更多的这类添加剂涉及到这样的事实,即MAPCs和其它干细胞一样,在给予受试 者后会"归巢"到有利于它们生长和发挥功能的环境。这种"归巢"往往将细胞集中在需要 细胞的部位,如免疫紊乱、功能异常或疾病的部位。有多种物质已知能刺激归巢。它们包括 生长因子和营养信号剂如细胞因子。它们可用来促进MPCs向治疗靶标部位的归巢。它们 可以在用MPCs治疗前、与MPCs -起或者在给予MPCs之后给予受试者。
[0249] 某些细胞因子例如能改变或影响MAPCs或它们的分化细胞向需要治疗的部位 如免疫缺损部位的迀移。在这点上可以使用的细胞因子包括但不限于基质细胞衍生因 子-1(50?-1)、干细胞因子(50朽、促血管生成素-1、胎盘衍生生长因子(?16朽、粒细胞集落 刺激因子(G-CSF)、能刺激内皮黏着分子如ICAMs和VCAMs的表达的细胞因子和能引起或促 进归巢的细胞因子。
[0250] 它们可作为预治疗、与MAPCs -起或者在给予了 MAPCs之后给予受试者,以促进向 所需部位的归巢和通过改进的归巢或通过其它机制实现改进的治疗作用。这种因子可以与 MAPCs-起在适合于将它们一起给予的制剂中进行组合。或者,这种因子可以单独配制和给 予。
[0251] 各因子(如上述细胞因子)和MAPCs的给予顺序、制剂、剂量、给予频率和给予途 径,通常要依所治疗紊乱或疾病及其严重程度、受试者、正给予的其它疗法、紊乱或疾病的 阶段及预后因子等等而变。已为其它治疗法确立的一般方案能给确定MAPC介导的直接或 辅助疗法中的适当剂量提供框架。这些信息连同本文提供的另外信息,将使技术人员无需 过多的实验就能按照本发明实施方案确定适当的给予程序。
[0252] 途径
[0253] MPCs可通过多种本领域技术人员公知的可用来将细胞给予受试者的途径中的任 何一种给予受试者。
[0254] 在这点上可在本发明各实施方案中使用的方法包括通过胃肠外途径给予MAPCs 的方法。可用于本发明各个实施方案的胃肠外给予途径,包括通过静脉内、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/或肌肉内注射进行的给予。在 一些实施方案中,使用静脉内、动脉内、皮内、真皮内、皮下和/或肌肉内注射。在一些实施 方案中,使用静脉内、动脉内、皮内、皮下和/或肌肉内注射。
[0255] 在本发明的各个实施方案中,MAPCs通过全身注射给予。全身注射如静脉内注射 提供了用以给予MPCs的最简单和侵入最少的途径之一。在一些情况中,这些途径可能需 要高MPC剂量来达到最佳有效性和/或MAPCs向靶标部位的归巢。在多个实施方案中, MAPCs可通过革El向和/或局部注射来给予,以确保在革El标部位的最佳效果。
[0256] 在本发明的一些实施方案中,MAPCs可通过注射器经由皮下针头给予受试者。在 各个实施方案中,MAPCs通过导管给予受试者。在多个实施方案中,MAPCs通过外科手术植 入来给予。此外在这点上,在本发明的各个实施方案中,MPCs通过用关节内窥镜程序进行 植入来给予受试者。在一些实施方案中,将MPCs在固体载体(如聚合物或凝胶)中或载 体上给予受试者。在各个实施方案中,将MAPCs以包囊形式给予受试者。
[0257] 在本发明另外的实施方案中,将MAPCs适当配制以供口服、直肠、上表皮、眼部、鼻 部和/或肺部递送并相应地进行给予。
[0258] 剂量
[0259] 组合物可以以医学和兽医领域技术人员公知的剂量和技术进行给予,其中考虑到 诸如特定患者的年龄、性别、体重和身体状况以及将要给予的制剂(例如是固体制剂还是 液体制剂)等因素。技术人员从本公开说明书、本文引述的文献和本领域的知识出发,无需 过多的实验就能确定人用或其它哺乳动物用的剂量。
[0260] 适合按本发明各个实施方案进行使用的MAPCs剂量要取决于多个因素。对于不 同的情况,这个剂量可能相差甚大。会决定为主要和辅助疗法而给予的MPCs的最佳剂量 的参数,通常要包括以下的一些或全部:所治疗的疾病及其阶段;受试者的物种;它们的健 康、性别、年龄、体重和代谢速率;受试者的免疫活性;所给予的其它疗法;和从受试者的病 史或基因型预期的潜在并发症。参数还可包括:MPCs是同基因的、自体同源的、异基因的 还是异种的;它们的功效(比活性);为使MPCs能有效而必须靶向的部位和/或分布;和 该部位的诸如以下的特性:对MPCs的可达性和/或MPCs的移入情况。另外的参数包括 MPCs与其它因子(如生长因子和细胞因子)的共给予。给定情况中的最佳剂量还要考虑 到细胞的配制方式、细胞的给予方式和细胞在给予后会在靶标部位得到局部化的程度。最 后,最佳剂量的确定必然要提供出这样的有效剂量,它既不低于最大有利效果的阈值,也不 高于MAPCs的剂量所伴随出现的不利效果超出所增加的剂量的好处时的阈值。
[0261] 对于一些实施方案,MAPCs的最佳剂量要在用于自体同源单核骨髓移植的剂量的 范围内。对于相当纯的MAPCs制品,在各个实施方案中每次给予的最佳剂量要在IO4-IO8个 MPC细胞/kg接受者质量的范围。在一些实施方案中,每次给予的最佳剂量要在IO5-IO7个 MAPC细胞/kg之间。在许多实施方案中,每次给予的最佳剂量要在5x 105-5x IO6个MPC 细胞/kg之间。作为参考,前述剂量范围中的较高剂量类似于自体同源单核骨髓移植中所 用的有核细胞的剂量。一些较低的剂量类似于自体同源单核骨髓移植中所用的CD34+细胞 /kg的数量。
[0262] 应认识到,单剂量可以全部一次递送、分次递送或者在一段时间里连续递送。整个 剂量还可递送到单个部位,或者分开散布在几个部位。
[0263] 在各个实施方案中,可将MAPCs以初始剂量进行给予,之
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