用于增加干细胞功能的组合物和方法与流程

本发明涉及造血干细胞和祖细胞(hspc)。具体地讲，本发明涉及用于增加造血干细胞中的干细胞功能，例如增加hspc的群的植活和/或增加自我更新和分化的能力的组合物和方法。

背景技术：

1、造血系统是不同成熟细胞谱系的复杂细胞层级。这些包括提供对病原体的防护的免疫系统的细胞、携带氧气通过身体的细胞以及涉及伤口愈合的细胞。所有这些成熟细胞均来源于能够自我更新并分化成任何血细胞谱系的造血干细胞(hsc)库。

2、hsc与它们的定向后代的区别在于主要依赖于厌氧糖酵解而不是线粒体氧化磷酸化来产生能量(simsek,t.等人，2010年，《细胞·干细胞(cell stem cell)》，第7卷，第380-390页；takubo,k.等人，2013年，《细胞·干细胞(cell stem cell)》，第12卷，第49-61页；vannini,n.等人，2016年，《自然通讯(nat commun)》，第7卷，第13125页；yu,w.m.等人，2013年，《细胞·干细胞(cell stem cell)》，第12卷，第62-74页)。据信，这种不同的代谢状态保护hsc免受活性线粒体中的反应性氧物质(ros)所致的细胞损伤，从而维持细胞长期体内功能(chen,c.等人，2008年，《实验医学杂志(j exp med)》，第205卷，第2397-2408页；ito,k.等人，2004年，《自然(nature)》，第431卷：第997-1002页；ito,k.等人，2006年，《自然医学(nat med)》，第12卷，第446-451页；tothova,z.等人，2007年，《细胞(cell)》，第128卷，第325-339页)。

3、由四甲基罗丹明甲酯(tmrm)荧光指示的线粒体膜电位先前已被用作细胞代谢状态的替代物，并且已证实表型定义的hsc与祖细胞相比具有较低的线粒体膜电位(vannini,n.等人，2016年，《自然通讯(nat commun)》，第7卷，第13125页)。在同一研究中，发现通过线粒体电子传递链的化学解偶联而人为降低线粒体膜电位迫使hsc在通常诱导快速分化的培养条件下维持其功能(vannini,n.等人，2016年，《自然通讯(nat commun)》，第7卷，第13125页)。重要的是，在人hsc中观察到类似的机制，其中通过用烟酰胺核糖核苷(nad和维生素b3前体)补充培养基来人为降低线粒体膜电位导致植活水平显著更高并且能够维持主要和次要受体人源化小鼠两者中的长期血液产生。

4、然而，仍然显著需要在体内和体外增加hsc中干细胞功能的附加方法，特别是增加hspc的群的植活(例如在造血干细胞移植程序期间)和增加hsc的自我更新和分化能力的方法。

技术实现思路

1、本技术已经发现尿石素a(uroa)与烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nad+)前体、优选烟酰胺核糖核苷和维生素b12(优选甲基钴胺素)的组合对改善造血干细胞(hsc)功能具有协同作用，诸如通过增加植活和自我更新。

2、不受理论的束缚，增加的干细胞功能可通过在暴露于所述组合的细胞中通过线粒体自噬诱导调节线粒体膜电位来实现。

3、在一个方面，本发明提供了包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物用于增加造血干细胞和/或祖细胞(hspc)群中的干细胞功能的用途。

4、在一些实施方案中，用途为体外用途。在一些实施方案中，用途为离体用途。

5、在一些实施方案中，群是hspc的分离群。

6、在一些实施方案中，hspc具有cd34+表型。

7、在一些实施方案中，hspc具有cd34+cd38-表型。

8、在另一个方面，本发明提供了包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物，其用于增加造血干细胞功能。

9、在一些实施方案中，包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物用于增加个体的造血干细胞功能。

10、在一些实施方案中，干细胞功能包括植活。在一些实施方案中，干细胞功能包括自我更新。在一些实施方案中，干细胞功能包括分化。

11、在一些实施方案中，干细胞功能是植活。在一些实施方案中，干细胞功能是自我更新的。在一些实施方案中，干细胞功能是分化。

12、在另一个方面，本发明提供了包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物，其用于增加个体的血细胞水平。

13、在另一个方面，本发明提供了包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物，其用于治疗或预防个体的(a)贫血、白细胞减少症和/或血小板减少症；(b)感染；和/或(c)癌症。

14、在另一个方面，本发明提供了包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物，其用于治疗或预防贫血、白细胞减少症和/或血小板减少症。

15、在另一个方面，本发明提供了包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物，其用于治疗或预防感染。

16、在另一个方面，本发明提供了包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物，其用于治疗或预防癌症。

17、在一些实施方案中，癌症是血液癌症。在一些实施方案中，癌症是白血病、淋巴瘤或骨髓瘤。

18、在优选的实施方案中，尿石素为尿石素a。

19、在优选的实施方案中，nad+前体选自由以下项组成的组：烟酸、烟酰胺、烟酰胺核糖核苷(nr)、还原型烟酰胺核糖核苷(nrh)、烟酰胺单核苷酸(nmn)、烟酸单核苷酸、烟酸核糖核苷、以及它们的混合物。

20、在一个优选的实施方案中，所述组合包含尿石素a、烟酰胺核糖核苷和维生素b12。

21、在一些实施方案中，将包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物肠内或肠外、优选肠内施用于个体。在优选的实施方案中，将该组合口服施用给个体。

22、在一些实施方案中，包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物为药物组合物或营养组合物的形式。

23、在一些实施方案中，包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物为食物产品、食品补充剂、营养制品、特殊医学用途配方食品(fsmp)、营养补充剂、乳基饮品、低容量液体补充剂或代餐饮料的形式。

24、在一些实施方案中，个体具有亚正常量的造血细胞或存在具有亚正常量的造血细胞的风险，该造血细胞为例如，红细胞、白细胞和/或血小板。

25、在一些实施方案中，个体患有贫血、白细胞减少症和/或血小板减少症或存在患上贫血、白细胞减少症和/或血小板减少症的风险。

26、在一些实施方案中，个体已经历选自以下项的干预：造血干细胞移植；骨髓移植；清髓性预处理；化疗；放射疗法；以及外科手术。

27、在一些实施方案中，个体是免疫受损的个体。

28、在一些实施方案中，个体在干预后3周-4周。

29、在一些实施方案中，个体为人或非人哺乳动物，优选地为人，任选地为成人、儿童或婴儿。

30、在一些实施方案中，将尿石素、nad+前体和维生素b12同时、依次或分开、优选同时施用于个体。

31、在一些实施方案中，包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物为与选自以下项的物质同时、分开或依次使用的组合制剂：g-csf类似物、tpo受体类似物、scf、tpo、flt3-l、fgf-1、igf1、igfbp2、il-3、il-6、g-csf、m-csf、gm-csf、epo以及它们的组合。

32、在另一个方面，本发明提供了扩增造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的分离群的方法，该方法包括使该群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触。

33、在一些实施方案中，该接触包括在存在包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物的情况下培养该群。

34、在一些实施方案中，该方法包括以下步骤：

35、(a)提供hspc的群；

36、(b)任选地培养hspc的所述群，优选地在hspc扩增或维持培养基中培养；

37、(c)任选地分离由低线粒体膜电位表征的hspc的亚群；以及

38、(d)使(a)或(b)的群或(c)的亚群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触。

39、在一些实施方案中，步骤(a)中提供的群得自骨髓、流动外周血或脐带血。

40、在一些实施方案中，步骤(d)的产物富含具有长期多谱系血液重构能力的细胞。

41、在另一方面，本发明提供可通过本发明的方法获得的造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的群。

42、在另一方面，本发明提供了包含本发明的造血干细胞和/或祖细胞(hspc)群的药物组合物。

43、在另一个方面，本发明提供了细胞培养基，该细胞培养基包含：包含尿石素、烟酰胺核糖核苷和维生素b12的组合的组合物。

44、在优选的实施方案中，尿石素为尿石素a。

45、在优选的实施方案中，nad+前体选自由以下项组成的组：烟酸、烟酰胺、烟酰胺核糖核苷(nr)、还原型烟酰胺核糖核苷(nrh)、烟酰胺单核苷酸(nmn)、烟酸单核苷酸、烟酸核糖核苷、以及它们的混合物。

46、在一个优选的实施方案中，所述组合包含尿石素a、烟酰胺核糖核苷和维生素b12。

47、在一些实施方案中，培养基为造血干细胞和/或祖细胞(hspc)培养基。

48、在一些实施方案中，培养基为扩增或维持培养基。

49、在另一个方面，本发明提供了为个体植活造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的方法，该方法包括使hspc的分离群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触，以及将hspc的群施用于对其有需要的个体。

50、在另一个方面，本发明提供了增加造血干细胞功能的方法，该方法包括使造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触。

51、在另一个方面，本发明提供了增加个体的造血干细胞功能的方法，该方法包括使造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触，以及将hspc的群施用于对其有需要的个体。

52、在另一个方面，本发明提供了增加造血干细胞植活的方法，该方法包括使造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触。在另一个方面，本发明提供了增加造血干细胞自我更新的方法，该方法包括使造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触。在另一个方面，本发明提供了增加造血干细胞分化的方法，该方法包括使造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触。在一些实施方案中，在个体中增加植活、自我更新和/或分化，并且该方法还包括将hspc的群施用给对其有需要的个体。

53、在另一方面，本发明提供了以下方法：(a)增加血细胞水平；(b)治疗或预防贫血、白细胞减少症和/或血小板减少症；(c)治疗或预防感染；和/或(d)治疗或预防个体的癌症，包括使造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触，以及将hspc的群施用于对其有需要的个体。

54、在另一个方面，本发明提供了增加血细胞水平的方法，该方法包括使造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触。

55、在另一个方面，本发明提供了治疗或预防贫血、白细胞减少症和/或血小板减少症的方法，该方法包括使造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触。

56、在另一个方面，本发明提供了治疗或预防感染的方法，该方法包括使造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触。

57、在另一个方面，本发明提供了治疗或预防癌症的方法，该方法包括使造血干细胞和/或祖细胞(hspc)的群与包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物接触。

58、在一些实施方案中，该方法为离体方法。在一个实施方案中，该方法为体内方法。

59、在一些实施方案中，群是hspc的分离群。在一些实施方案中，该方法还包括向对其有需要的个体施用hspc的群。

60、在另一个方面，本发明提供了增加造血干细胞功能的方法，该方法包括将包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物施用于对其有需要的个体。

61、在另一个方面，本发明提供了增加造血干细胞植活的方法，该方法包括将包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物施用于对其有需要的个体。在另一个方面，本发明提供了增加造血干细胞自我更新的方法，该方法包括将包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物施用于对其有需要的个体。在另一个方面，本发明提供了增加造血干细胞分化的方法，该方法包括将包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物施用于对其有需要的个体。

62、在另一方面，本发明提供了增加血细胞水平的方法，该方法包括将包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物施用于对其有需要的个体。

63、在另一个方面，本发明提供了治疗或预防贫血、白细胞减少症和/或血小板减少症的方法，该方法包括将包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物施用于对其有需要的个体。

64、在另一个方面，本发明提供了治疗或预防感染的方法，该方法包括将包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物施用于对其有需要的个体。

65、在另一个方面，本发明提供了治疗或预防癌症的方法，该方法包括将包含尿石素、nad+前体和维生素b12的组合的组合物施用于对其有需要的个体。