用于选择性富集靶细胞的方法、组合物、试剂盒及系统技术方案

本发明专利技术提供了用于检测、富集、培养、鉴定、分离和/或表征靶细胞亚群的方法、组合物、试剂盒和系统。本发明专利技术利用限定的环境条件来富集靶细胞亚群，该亚群可用于未来的遗传学、蛋白质组学和形态分析。该方法可以使用图像捕获和分析软件基于例如物理性质如大小、形态和动力学性质来表征细胞。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于选择性富集靶细胞的方法、组合物、试剂盒及系统交叉引用本申请要求于2013年1月25日提交的美国临时申请号61/756,993的优先权，并且要求于2013年2月4日提交的美国临时申请号61/760,626的优先权，这些申请通过引用并入本文。序列表本申请包含已通过EFS-Web以ASCII格式提交的序列表，该序列表通过引用而整体并入本文。所述ASCII拷贝创建于2014年1月22日，命名为43382701601Seqlist.txt，大小为11千字节。没有引入新内容。
技术介绍
从异源细胞群体中富集的细胞亚群通常是许多临床和研究应用所需要的。许多细胞亚群存在于包括血液在内的体液中。由于抽血的微创性，从血液中分离和检测细胞亚群是有吸引力的选项。在血液中发现的有用的细胞亚群的例子可以包括循环肿瘤细胞(CTC)、癌症干细胞(CSC)、造血干细胞(HSC)以及内皮祖细胞(EPC)。生命科学的最新发展凸显了对以下方法和系统的需求，该方法和系统在不损害细胞完整性的情况下快速且有效地从异源群体中分离、表征以及富集细胞亚群。然而，本领域的关键问题是：不能以足以进行有意义的研究的量来捕获和富集稀少的靶细胞亚群。目前用于分离靶细胞亚群的检测方法通常依赖于抗体的使用、细胞侵入基质的能力或复杂的微流体装置，其已经导致不一致的结果和有限的样品。例如，目前可用的用于分离细胞亚群的方法依赖于抗体来进行亲和纯化或鉴定(identification)。对抗体的依赖可能存在问题，因为细胞不可能总是表达相同的细胞表面抗原。实际上，研究表明：具有转移潜能的CTC和CSC降低了EpCAM表达。此外，诸如CTC和CSC等细胞亚群可以具有不同的分子表型，其可以随时间而改变。因此，不依赖于抗体标记物来捕获、检测和富集某些细胞亚群的方法可用于众多的应用范围。
技术实现思路
本专利技术的方面涉及靶细胞亚群的富集、鉴定、分离和/或培养。例如，本专利技术提供了一种从异源细胞群体中捕获和富集靶细胞亚群的方法，包括：使来自该异源细胞群体的细胞与基底接触；以及用足以允许靶细胞亚群富集的时间，在富集培养基中孵育所述细胞，其中，基于靶细胞亚群的物理和动力学性质来分离靶细胞亚群。本专利技术还提供一种从异源细胞群体中捕获、富集和鉴定靶细胞亚群的方法，包括：使来自异源细胞群体的细胞与基底接触；将靶细胞亚群在富集培养基中孵育足以允许靶细胞亚群富集的时间；使用一装置，随时间的推移而获得靶细胞亚群的图像；以及使用软件对该图像进行分析，其中，该软件能够基于细胞的物理和动力学性质自动地分类所述细胞。在一些实施方案中，该软件基于物理性质对参数进行整合，其中该参数选自：细胞总大小、细胞形状、细胞运动、细胞核大小和细胞分裂。在一些实施方案中，该软件检测细胞的荧光标记。本专利技术还提供了一种用于从人类受试者捕获并富集CTC的方法，包括：从人体抽血；使包含在血液中的细胞接触基底；使细胞在培养基中孵育足以允许CTC富集的时间；以及使用一装置，自动地进行CTC的图像分析和CTC的分类，其中该分类用于指导对癌症患者的治疗。在实施上述任一方法中，靶细胞亚群可以选自：循环肿瘤细胞(CTC)、癌症干细胞(CSC)、来自实体瘤的细胞、造血干细胞(HSC)、原代神经元细胞、胎儿细胞、干细胞、成体干细胞、免疫细胞、原代肝细胞、原代心肌细胞、内皮祖细胞(EPC)、癌细胞和上皮祖细胞。在实施上述任何方法中，异源细胞群体可以包括体液或其衍生物。在一些实施方案中，异源细胞群体包括体液或其衍生物以及来自不同来源的、具有被标记的能力的细胞。在一些实施方案中，分离并培养来自靶细胞亚群的一种或多种细胞。在实施上述任何方法中，基底可以选自：GOL基底；GEL基底；以及细胞。在一些实施方案中，基底的构造选自：单层、双层、中间层以及反转构造。在上述任何方法的一些实施方案中，富集培养基选自：涂布培养基(PlatingCultureMedium)；R型长期生长培养基；DF型长期生长培养基；D型长期生长培养基；MEF-富集培养基；及其任意组合。在一些实施方案中，使用显微操作分离一种或多种单独的细胞。在上述方法的一些实施方案中，使用显微操作从靶细胞群体中分离一种或多种细胞。本专利技术的上述任何方法可以用于多种临床应用。在一些实施方案中，本专利技术的方法用于监测患者以研究癌症的存在。在一些实施方案中，重复进行血液的系列检验，从而预测癌症复发的可能性。在一些实施方案中，将分离的细胞任选地培养以用于药理学试验，从而确定癌症患者的最佳治疗模式。在一些实施方案中，使分离的细胞繁殖，以生成细胞培养物。在一些实施方案中，细胞培养物用于癌症研究。在一些实施方案中，细胞的分类指导癌症患者的诊断、预后或治疗诊断。在一些实施方案中，该方法包括经网络传输关于分类的数据。本专利技术还提供了一种包含代码的计算机可读介质，在由一个或多个处理器执行时，该代码实现上述任何方法。本专利技术还提供一种用于实施如权利要求10所述的方法的系统，包括：存储器，其用于储存与样品相关的数据集；处理器，其通信地耦合至该存储器；以及该数据集。本专利技术还提供一种用于从源自生物样品的异源细胞群体中选择性富集靶细胞亚群的方法，该方法包括：将异源细胞群体与基底接触；以及在足以允许靶细胞亚群生长的条件下孵育该异源细胞群体，其中该条件包括：在正压条件和/或低氧条件下孵育该异源细胞群体，其中该孵育导致靶细胞亚群的选择性富集。在一些实施方案中，该方法还包括在靶细胞亚群的成员显示一种或多种形态特征和/或动力学性质时，鉴定靶细胞亚群的成员(member)，其中所述一种或多种形态特征和/或动力学性质选自集落形成、增殖、与非靶细胞的表面积相比的大表面积、与非靶细胞对基底的粘附相比增高的对基底的粘附、快速的细胞分裂以及多核化。在一些实施方案中，鉴定不包括使用抗体或多核苷酸标记物。在一些实施方案中，靶细胞亚群包含原代细胞。在一些实施方案中，靶细胞亚群包含选自下组的细胞：循环肿瘤细胞(CTC)、癌症干细胞(CSC)、来自实体瘤的细胞、造血干细胞(HSC)、原代神经元细胞、胎儿细胞、干细胞、成体干细胞、免疫细胞、原代肝细胞、原代心肌细胞、内皮祖细胞(EPC)、癌细胞以及上皮祖细胞。在一些实施方案中，靶细胞亚群的成员是CTC或CSC。在一些实施方案中，该CTC是转移性CTC。在一些实施方案中，该CTC是活CTC。在一些实施方案中，该CTC是急性白血病细胞、急性T细胞白血病细胞、急性淋巴细胞性白血病细胞、急性髓细胞性白血病细胞、成髓细胞性白血病细胞、前髓细胞性白血病细胞、髓单核细胞白血病细胞、单核细胞白血病细胞、红白血病细胞、慢性白血病细胞、慢性髓细胞性(粒细胞)白血病细胞、慢性淋巴细胞性白血病细胞、真性红细胞增多症细胞、淋巴瘤细胞、多发性骨髓瘤细胞、瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症细胞(macroglobulinemiacell)、重链病细胞、肉瘤细胞、纤维肉瘤细胞、粘液肉瘤细胞、脂肪肉瘤细胞、软骨肉瘤细胞、成骨性肉瘤细胞、淋巴管肉瘤细胞、间皮瘤细胞、尤因瘤细胞(Ewing'stumorcell)、平滑肌肉瘤细胞、横纹肌肉瘤细胞、结肠癌细胞、结直肠癌细胞、胰腺癌细胞、乳腺癌细胞、卵巢癌细胞、前列腺癌细胞、去势抗性前列腺癌细胞(castrationresista本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从源自生物样品的异源细胞群体中选择性富集靶细胞亚群的方法，所述方法包括：(a)使所述异源细胞群体与基底接触；以及(b)在足以允许所述靶细胞亚群生长的条件下孵育所述异源细胞群体，其中，所述条件包括在正压条件和/或低氧条件下孵育所述异源细胞群体，其中所述孵育导致所述靶细胞亚群的选择性富集。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.25 US 61/756,993;2013.02.04 US 61/760,6261.一种用于从源自生物样品的异源细胞群体中选择性富集靶细胞亚群的方法，所述方法包括：(a)使所述异源细胞群体与基底接触；(b)在足以允许所述靶细胞亚群生长的条件下孵育所述异源细胞群体，其中，所述条件包括在高于大气压条件和低氧条件下孵育所述异源细胞群体，其中所述孵育导致所述靶细胞亚群的选择性富集。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述靶细胞亚群的成员显示一种或多种形态特征和/或动力学性质时，鉴定所述靶细胞亚群的所述成员，其中所述一种或多种形态特征和/或动力学性质选自集落形成、增殖、与非靶细胞的表面积相比的大表面积、与非靶细胞对所述基底的粘附相比增高的对所述基底的粘附、快速的细胞分裂以及多核化。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述靶细胞亚群包含原代细胞。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述靶细胞亚群包含选自下组的细胞：循环肿瘤细胞(CTC)、癌症干细胞(CSC)、来自实体瘤的细胞、造血干细胞(HSC)、原代神经元细胞、胎儿细胞、原代肝细胞、原代心肌细胞、内皮祖细胞(EPC)以及上皮祖细胞。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物样品包含实体组织样品。6.根据权利要求2所述的方法，其中所述鉴定不包括使用抗体或多核苷酸标记物。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物样品包括体液或其衍生物。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述靶细胞亚群的成员以1个靶细胞/ml所述体液或其衍生物或更低的浓度存在。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述基底包括涂层，其中所述涂层选自GOL基底、GEL基底、一层或多层饲养细胞，以及它们的任意组合。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述基底的构造选自：单层构造、双层构造、中间层构造以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·利姆，
申请(专利权)人：艾克斯赛尔生物科学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US