改进的造血干细胞和祖细胞疗法制造技术

本发明专利技术提供了改进的用于细胞治疗的方法。特别地，本发明专利技术提供具有改进的植入和归巢性质的经改变的造血干细胞和/或祖细胞的治疗组合物，以及制备所述治疗组合物的方法。本发明专利技术进一步提供了改善造血干细胞和祖细胞移植的功效的方法，包括向需要造血系统重建的个体中植入所述治疗组合物。

Improved hematopoietic stem cell and progenitor cell therapy

The present invention provides improved methods for cell therapy. In particular, the present invention provides therapeutic compositions of modified hematopoietic stem cells and / or progenitor cells with improved implantation and homing properties, and methods of making the therapeutic compositions. The present invention further provides a method for improving the efficacy of hematopoietic stem cell and progenitor cell transplantation, including the implantation of the therapeutic composition to an individual who needs a reconstruction of the hematopoietic system.

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请根据35U.S.C.§119(e)，要求2010年8月12日提交的美国临时专利申请第61/373,212号的权益，通过引用将其整体并入本文。专利技术背景
本专利技术大体涉及细胞疗法。具体地，本专利技术涉及改进的用于造血系统的细胞疗法。更具体地说，本专利技术涉及改进的用于重建个体的造血系统的方法。相关领域描述再生医学是开发治疗以修复或恢复体内特定的细胞，组织和器官的医学研究领域。再生疗法所追求的一个方面是使用造血干细胞移植治疗越来越多的癌症和退行性疾病。根据全国(NMDP)，估计全球每年进行45,000至50,000例造血干细胞移植(骨髓、外周血干细胞(PBSC)，或脐带血移植)，其中包括约20,000例异体造血干细胞移植，以治疗患有危及生命的恶性及非恶性疾病的患者(Horowitz MM.Uses and Growth of Hematopoietic Cell Transplantation.In:Blume KG,Forman SJ,Appelbaum FR,eds.Thomas'Hematopoietic Cell Transplantation.3rd ed.Malden,Mass:Blackwell；2004:9-15)。此外，每年约4,800名患者通过NMDP使用无关系的捐献者或脐带血单元进行移植。因为开始运营于1987年，NMDP已协助超过38,000例骨髓和脐带血移植，给予患者第二次生命的机会。传统上，来自骨髓的造血干细胞移植用于治疗患有不同类型的白血病，贫血，淋巴瘤，骨髓瘤，免疫缺陷性疾病和实体瘤(如乳腺癌和卵巢癌)的患者。然而，骨髓移植对于捐献者是痛苦的，而且，找到必要程度的HLA捐献者匹配组织，尤其是在特定的民族群体中，通常是困难和耗费时间的。此外，异体骨髓移植往往伴随显著的移植物抗宿主病(GVHD)发病率。在许多情况下，接受造血干细胞移植的患者患有危及生命的晚期癌症或其他代谢性疾病。因此，寻找具有适当匹配的HLA组织类型的捐献者的任何延误都可能有危及患者的结果，往往造成死亡。因此，最近NMDP无关系的捐献者移植的数量显著增长，仅2009年有4800多例，相比之下2008年有4,300例。此外，使用无关系的捐献者或脐带血单元的异体移植的比例稳步提高。在2006年，全球范围内进行的超过三分之一的异体移植使用的是无关系的捐献者。2009年，75％的成年捐献者——超过2,800人——通过NMDP向患者捐献外周血干细胞。2009年，NMDP促成了1,056例脐带血移植，这占2009年NMDP移植总数的22％。这与2008年相比增长18％，2008年NMDP促成898例脐血移植。已经使用脐带血进行了异体造血干细胞移植，因为血液更容易得到，接受者患移植物抗宿主病的风险较低，对于捐献者是无痛的，并且捐献者和接受者之间的HLA组织类型匹配要求更低。然而，发现利用人类脐带血移植存在几个缺点，包括脐带血移植的造血干细胞和祖细胞可能不能植入的风险。使用脐带血移植的另一个缺点是，脐带血细胞植入患者需要更长的时间，将患者置于感染的高风险中。此外，脐带血移植是较新的治疗方法。因此，临床医生不倾向于使用它们，因为他们不能获得与做骨髓移植一样多的关于脐血移植后患者的长期结果的信息。此外，脐带血移植也具有与骨髓和外周血移植全部相同的风险。此外，使用脐带血作为细胞源用于人血移植的重大障碍是，在单个单位的脐带血中常常没有对于患者的个头而言足够的或足以治疗特定适应症的造血细胞。因为单个脐带的大小(即，单个脐带中造血细胞的数目)往往不足以血液移植，可能需要两个脐带，这增加了GVHD和植入失败的风险。因此，已经尝试许多方法以在离体环境中扩增分离的移植物中脐带血中的人造血干细胞和祖细胞的数量，这允许使用单个脐带移植，但这些努力鲜有成功。因此，没有实现修复或再生的造血干细胞治疗的承诺，在某种程度上是由于有前途的动物模型方案向人临床实践转换的困难，现有的临床治疗方案的低功效，并发症(如移植物抗宿主病)的高发生率，和相对较少的充分匹配的捐献者。因此，现有技术需要可以提高造血干细胞和祖细胞向骨髓中植入的功效的方法，从而扩大造血干细胞移植的适用性和增加造血干细胞移植的成功。本专利技术提供了这些问题的解决方案，并进一步提供对于本领域技术人员而言将是显而易见的其他的用途和优点。专利技术概述本专利技术提供了改进的造血干细胞和祖细胞移植方法。此外，本专利技术提供了具有增加的植入/植入潜力和/或增加的增殖的造血干细胞或祖细胞的优良制剂。在多个实施方案中，细胞在体内增殖或扩增。在多个其它实施方案中，将细胞离体处理，给予个体并在体内增殖或扩增。在一方面，本专利技术提供了含有细胞群体的治疗组合物，所述细胞群体包含至少约一百万个人造血干细胞或祖细胞，其中：a)所述造血干细胞或祖细胞已经在约37℃的温度下与增加细胞中CXCR4基因表达的试剂离体接触；b)与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，所述造血干细胞或祖细胞中CXCR4的基因表达增加至少约2倍；并且c)其中所述治疗组合物包括准备好向患者给药的造血干细胞或祖细胞的治疗上可接受的无菌悬浮液。在具体实施方案中，与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，所述治疗组合物的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的基因表达增加至少约3倍。在一实施方案中，所述细胞群体包含CD34+细胞集合，其中与非接触的CD34+细胞集合相比，所述CD34+细胞集合中CXCR4的基因表达增加至少约3倍。在另一实施方案中，与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，CXCR4的基因表达增加约3倍至约8倍。在治疗组合物的另一实施方案中，与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，CXCR4的基因表达增加至少约4倍。在治疗组合物的另一实施方案中，与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，CXCR4的基因表达增加至少约6倍。在治疗组合物的另一实施方案中，与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，CXCR4的基因表达增加至少约7倍。在治疗组合物的另一实施方案中，与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，CXCR4的基因表达增加至少约8倍。在治疗组合物的另一实施方案中，与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，CXCR4的基因表达增加至少约10倍。在本专利技术的另一实施方案中，与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，CXCR4的基因表达增加至少约12倍。在本专利技术的其他实施方案中，与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，CXCR4的基因表达增加至少约16倍。在一些实施方案中，与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，构成治疗组合物的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的基因表达增加约8倍至约18倍。在本专利技术的多个实施方案中，增加造血干细胞或祖细胞中CXCR4基因表达的试剂选自：cAMP增强剂，Gα-s激活剂，和选择性地结合PGE2EP4受体的化合物。在具体实施方案中，所述增加造血干细胞或祖细胞中CXCR4基因表达的试剂为PGE2，或者PGE2类似物或衍生物。在更具体的实施方案中，所述增加造血干细胞或祖细胞中CXCR4基因表达的试剂为16,16-本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有细胞群体的治疗组合物，所述细胞群体包含至少五百万个人造血干细胞或祖细胞，其中：a)所述造血干细胞或祖细胞已在37℃±2℃的温度下与增加细胞中CXCR4基因表达的试剂离体接触；b)与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，所述造血干细胞或祖细胞中CXCR4的基因表达增加至少3倍；并且c)其中所述治疗组合物包含准备好给予患者的造血干细胞或祖细胞的治疗上可接受的无菌悬浮液。

【技术特征摘要】
2010.08.12 US 61/373,2121.含有细胞群体的治疗组合物，所述细胞群体包含至少五百万个人造血干细胞或祖细胞，其中：a)所述造血干细胞或祖细胞已在37℃±2℃的温度下与增加细胞中CXCR4基因表达的试剂离体接触；b)与非接触的造血干细胞或祖细胞中CXCR4的表达相比，所述造血干细胞或祖细胞中CXCR4的基因表达增加至少3倍；并且c)其中所述治疗组合物包含准备好给予患者的造血干细胞或祖细胞的治疗上可接受的无菌悬浮液。2.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述组合物包含至少约10×106个造血干细胞或祖细胞，至少约15×106个造血干细胞或祖细胞，至少约20×106个造血干细胞或祖细胞，至少约25×106个造血干细胞或祖细胞，或至少约30×106个造血干细胞或祖细胞。3.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述组合物在与试剂接触24小时内给予患者。4.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述组合物在与试剂接触12小时内给予患者。5.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述组合物在与试剂接触6小时内给予患者。6.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述增加CXCR4基因表达的试剂为前列腺素E2或具有dmPGE2活性的试剂。7.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述组合物基本上不含所述试剂。8.如权利要求1至7中任一项所述的治疗组合物，其中所述离体接触和给予患者在比群体中的细胞发生明显的离体细胞分裂所需的时间更短的时间段内进行。9.如权利要求1至8中任一项所述的治疗组合物，其中所述离体接触和给予患者在比离体有丝分裂所需的时间更短的时间段内进行。10.如权利要求1至9中任一项所述的治疗组合物，其中所述离体接触和给予患者在比群体中细胞加倍的时间更短的时间段内进行。11.如权利要求1至10中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·肖马克，普拉蒂克·穆尔塔尼，卡罗琳·德斯邦特斯，大卫·L·罗宾斯，保罗·格雷森，约翰·门德雷恩，
申请(专利权)人：菲特治疗公司，
类型：发明
国别省市：美国;US