制备诱导多能干细胞的方法及其应用技术

技术编号:12067331 阅读:93 留言:0更新日期:2015-09-18 01:38
本发明专利技术涉及一种用于制备诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSCs)的新颖方法,其是通过引入三种基因Oct3/4、Sox2与Parp1至体细胞。本发明专利技术亦涉及通过前述方法所制造的iPSCs。亦提供一种通过使用PAR基化的蛋白质或具有PAR基化活性的酵素以将细胞回春的方法。进一步提供的是一种用于诱导干扰素-γ可诱导性蛋白质-10(IP-10)的分泌的方法,包括将一有效量的iPSCs或iPSC-CM投予至有需要的个体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 交互参照的相关申请 本专利申请主张于2012年10月1日申请的美国临时专利申请第61/708, 128号 的优先权,在此将其全文并入以为参照。本申请案亦主张于2012年10月24日申请的美国 临时专利申请第61/717, 871号的优先权,在此将其全文并入以为参照。
本专利技术概括而言涉及一种制备诱导多能干细胞的方法,及一种经由此方法使细胞 回春的方法。本专利技术亦涉及一种用于治疗组织损伤的方法。
技术介绍
于产生诱导性多能干细胞(iPSCs)的细胞的重新编程技术为干细胞生物学与再 生医学的具有前景的策略。以往资料已显示核的重新编程可通过三种方法以实验地诱导: 核转移、细胞融合或转录因子的强制表现(Yamanaka与Blau,2010)。成熟卵母细胞与胚胎 干细胞(embryonic stem cell,ESCs)含有重新编程因子(蛋白质、RNAs、脂质与小分子) 是可为所知的,该因子可使此等体细胞进行有效的核的重新编程,为一种将体细胞转换成 多能性状态的过程(Jullien等人,2010 ;Wang等人,2010)。最近的证据强烈显示核蛋白在 重新编程过程期间的染色质再成型与表观遗传的修饰中调节的枢轴角色(Jullien等人, 2011)。然而,于细胞的重新编程期间核中因子调节过程的确切分子机制仍然未确定。 诱导多能干细胞(iPSCs)首先由2012年获得诺贝尔医学奖的Shinya Yamanaka的 团队开展。Yamanaka成功地通过已被鉴定为于胚胎干细胞(ESCs)中特别重要的基因的转 染以制造 iPSCs,并分离用于制造多能性干细胞的必要的四个关键多能性基因:0ct-3/4、 Sox2、c-Myc与Klf4 (Takahashi与Yamanaka,2006)。前人继而发现通过转录因子诱导的 核的重新编程重设了表观遗传的标志,导致体细胞的表体基因组的整体逆转至类ESC状态 (Maherali等人,2007 ;Papp与Plath,2011)。然而,涉及后转译交互作用及修饰的机制仍然 未确定。以质谱学(mass spectrometry,MS)为基础的蛋白质体学分析为现有方法中对干 细胞生物学中蛋白质体谱的整体调查最强大的工具(Rigbolt等人,2011 ;Van Hoof等人, 2009)。虽然表观遗传的事件中核蛋白质的重要性已被关注(Jullien等人,2010),但关于 所涉及的官能性蛋白质及调节重新编程与维持多能性的机制仍所知甚少。 Yamanaka等人于US专利第8, 058, 065号(2009年6月9日申请并于2011年11 月15日颁证)中亦提供通过经引入基因0ct3/4、Klf4、c-Myc及Sox2的体细胞的核重新编 程而制备诱导多能干细胞(iPSC)的方法。该通过诱导分化该所获得的iPSC而制备体细胞 的方法揭示于美国专利第8, 129, 187号中(2010年2月18日申请并于2012年3月6日颁 证)。然后,Yamanaka等人提供通过引入编码0ct3/4、Klf4及Sox2且不含c-Myc的基因 制备诱导多能干细胞(iPSC)的方法(美国专利第8, 278, 104号,2008年6月13日申请并 于2012年10月2日颁证)。Sakurada等人提供一种使用两或多种由包含外生的0ct3/4、 Sox2与Klf4基因的iPSCs分化的分离的细胞群体而用于药物探索的方法及平台(美国专 利第8, 257,941号,2009年6月12日申请并于2012年9月4日颁证)。 Irion提供一种用于自血液细胞中产生无整合的人类诱导多能干细胞的方法,是 使用一或多种以重新编程因子(a)0ct4、Sox2、Klf4 及 c-Myc ; (b)0ct4、Sox2 及 Klf4 ; (c) 0ct4、Sox2、Klf4、c_Myc 及 Nanog ;或(d) Oct 4、Sox2、Lin-28 及 Nanog 编码的 DNA 表现载 体(美国专利第8,048,675号,2010年5月12日申请并于2011年11月I日颁证)。 因此,使用蛋白质体学的途径鉴别涉及核重新编程的调节中的新颖核因子,从而 使阐明于重新编程过程期间核中复杂分子网路为重要的。 诱导多能干细胞(iPSCs)可通过基因或化学试剂的转导作用从成体细胞被重新 编程。iPSCs享有胚胎干细胞(ESCs)的特征且可以自我更新及三胚层(tridermal)分化, 提供于疾病模式化的资源及于移植的潜在来源。iPS细胞相比于胚胎干(embryonic stem, ES)细胞的主要优点为iPS细胞可由患者自身的体细胞衍生,由此避免移植后的免疫抗拒 及因使用ES细胞而引起在伦理上的关注。近来,人类囊肿纤维化iPSCs被示范以制造疾病 特定的肺前驱细胞及最后于免疫不全的小鼠中形成呼吸皮膜(Mou H, Zhao R,et al. Cell Stem Cell 2012;10:385-397)。此外,人类iPSCs可形成肌原的前驱子及神经元,致使其 移植至有神经肌肉疾病或中风疾病的模式生物后产生功能的回复(Darabi R et al. Cell Stem Cell 2012;10:610-619;及 Oki K et al. Stem Cells 2012;30:1120-1133)。然而, iPSCs的可能保护性角色及根本的机制仍然未知。
技术实现思路
于本专利技术中不可预期的发现诱导多能干细胞(iPSCs)可成功地由转染体细胞以 表现0ct3/4、Sox2及Parpl而没有具致癌性的c-Myc及/或Klf4而制备。于本专利技术中,亦不 可预期地发现干扰素(IFN)-Y可诱导性蛋白质-IO(IP-IO)(-种负责修复或再成型组织 伤害修复的趋化激素)涉及于由多能干细胞(iPSCs)或iPSC-条件化的培养基(iPSC-CM) 所介导的效应。 据此,于一方面,本专利技术提供一种不使用c-Myc及/或Klf4而从体细胞制备诱导 多能干细胞(iPSCs)的方法。该方法包括(a)转染分离的体细胞以表现0ct3/4、Sox2及 Parpl ;及(b)在适当的条件下培养如在步骤(a)中所获得的该已转染的体细胞,由此将该 体细胞转换成iPSCs及维持多能性及自我更新能力。 于另一方面,本专利技术提供一种从体细胞制备诱导多能干细胞(iPSCs)的方法,包 括:(a)使分离的体细胞接触或暴露于0ct3/4、Sox2及Parpl ;及(b)在适当的条件下培养 如在步骤(a)中所获得的该体细胞,由此将体细胞群体的至少一亚群转换成为iPSCs及维 持多能性与自我更新能力。 于又一方面,本专利技术提供一种重新编程成体细胞的方法,包括将被PAR基化的/可 被PAR基化的蛋白质或具有PAR基化活性的酵素投予至细胞。 于再一方面,本专利技术亦提供一种将个体中细胞或衰老细胞回春化的方法,包括将 可被PAR基化的蛋白质或具有PAR基化活性的酵素投予至个体。 于另一方面,本专利技术提供一种用于诱导IP-10的分泌的方法,包括将有效量的 iPSCs或iPSC-条件化的培养基投予至有需要的个体。 于另一方面,本专利技术提供一种用于治疗组织伤害的方法,其包括将治疗有效量的 iPSCs本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种从体细胞制备诱导多能干细胞(iPSCs)的方法,包括:(a)转染分离的体细胞以表现Oct3/4、Sox2及Parp1;以及(b)在适当的条件下培养如步骤(a)中所获得的该经转染的体细胞,由此将该体细胞转换成为iPSCs及维持多能性与自我更新能力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱士华简越邱光裕杨逸萍
申请(专利权)人:台北荣民总医院
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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