平滑肌细胞结构制造技术

本发明专利技术涉及在有需要受试者中使用支架接种自体或非自体细胞群体(所述细胞群体来源于或不是来源于再生、重建、扩大或替换的受试者的相应的器官或组织构造)的管腔器官或组织构造的再生、重建、扩大或替换。

【技术实现步骤摘要】
本申请是中国专利技术专利申请(申请日：2011年5月3日；申请号：201180033273.0(国际申请号：PCT/US2011/035058)；专利技术名称：平滑肌细胞结构)的分案申请。
本专利技术涉及在有需要使用支架接种细胞的受试者中的管腔器官或组织构造的重建、扩大或替换，所述细胞从不是源自(重建、扩大或替换的受试者的)相应的器官或组织构造获得。
技术介绍
最近的研究表明了，在人体内管腔的或管状的器官的重新再生的前景。在一项研究中，儿童患者的膀胱被扩大，通过植入管状的、生物可降解的支架，所述支架接种自体尿路上皮及膀胱平滑肌细胞。所述植入启动了具有层状组织架构的全层膀胱壁、以及伴随的泌尿系统功能的再生(Atala,A.,等(2006)Lancet367,1241-1246)。在另一项研究中，设计了功能性人体气管，使用脱细胞的、尸体气管支架，所述支架内接种自体骨髓细胞定向分化所产生的自体呼吸道上皮细胞和软骨细胞(Asnaghi,M.A.,等(2009)Biomaterials30,5260-5269；Macchiarini,P.,等(2008)Lancet372,2023-2030)。细胞接种支架的使用有可能解决在不同类型的管腔或管状器官设置中的缺损。一些异常现象可能导致膀胱发育异常，并且需要手术扩大。尿流改道术是当个体由于损伤或非功能性泌尿系统而不能排尿的时候，从身体排出尿液的路径和方式。总之，任何阻塞尿液流动，和增加在输尿管和/或肾脏中的压力的疾病，可能需要尿流改道术。改道的一些常见适应症包括需要囊切除术的膀胱癌症，影响肾功能、辐射损伤到膀胱的神经性膀胱功能障碍，在女性中发生的顽固性尿失禁，以及慢性盆腔疼痛综合征。总之，尿流改道存在两种主要的策略：尿道造口术和可控尿流改道。尽管小肠黏膜下层(SI)可以用于尿流改道，据报道，所述黏膜和黏膜下层的去除可能导致肠道段缩回(参见Atala,A.,J.Urol.156:338(1996))。因此，需要存在其他方法和设备，以为有需要的患者提供尿流改道系统。尿失禁是一个普遍的问题，它影响所有年龄和水平的人们的身体健康(包括在广大市民和在医疗机构中)。目前治疗急迫性尿失禁是注射神经毒素，如肉毒杆菌毒素，如据认为，肉毒杆菌毒素对膀胱过动发挥其作用，通过使在膀胱壁中的膀胱逼尿肌瘫痪，或可能影响在膀胱内的传入神经通路和减少在泌尿道上皮下层的神经感受器。大尺寸的肉毒杆菌毒素的分子可以限制其扩散能力，从而禁止它达到传入、传出神经纤维。然而，治疗可能需要许多的肉毒杆菌毒素注射(一般为20至50)进入膀胱肌壁内。目前仍需要替代方法来治疗尿失禁。肺脏可以被认为是高度分化的管状器官，可以改善以再生(通过利用源自于脂肪平滑肌细胞和可降解支架)。据报道，用源自脂肪的“基质细胞”接种的聚乙醇酸(PGA)片毡表明，在大鼠肺叶切除模型内的肺再生(Shigemura等,AmJRespirCritCareMedVol174.pp1199—1205,2006)。接种PGA片层的细胞被封在剩余的肺叶上。在移植的1周内，观察到肺泡和血管再生，同时伴随肺功能性的修复。在另一项研究中，胎儿大鼠肺细胞被接种到凝胶泡沫海绵支架上，并移植到成年大鼠肺中。具有明显血管网络的肺泡状结构，被观察到在降解支架内再生，在植入后4个月内(Andrade等,AmJPhysiolLungCellMolPhysiol292:510-518,2007)。所述体内研究的结果，该研究使用接种胎儿肺细胞的聚乳酸-共-乙醇酸/聚-L-乳酸(PLGA/PLLA)支架(Mondrinos等TissueEngineering12(4):717-728,2006；Mondrinos等AmJPhysiolLungMolPhysiolo239:L639-L650,2007)表明：选择的以靶向特定受体亚型的外源性纤维母细胞生长因子的适当组合，将促进适当的肺上皮细胞和间充质细胞的行为，以有利于组织再生。Mondrinos等(2006)也报道了这一现象：三维MATRIGELTM结构含有肺泡形成单元(AFU)(摘要，图3)。仍然需要附加的细胞群体，以合适地为肺脏提供再生医学为基础的治疗。在所述胃肠道内的缺损是需要存在替代的治疗方法的另外领域。使用脱细胞的、尸体气管段支架，设计功能性的人体器官，所述支架接种由自体骨髓细胞分化直接形成的自体呼吸上皮细胞和软骨细胞(Macchiarini,P.,等(2008)上文)。动物模型被用于设计成气管的组织，在所述组织中，包括来自于分化的MSC的软骨细胞、以及上皮细胞都是宿主生存所需要的(Go等(2010)JThoracCardiovascSurg139,437-443)。直接来源于自体气管外植体的软骨细胞可能对重新再生的气管适用(Komura,M.,等(2008)JPediatrSurg43,2141-2146；Komura,M.,等(2008)PediatrSurgInt24,1117-1121)。另外，所述小肠(SI)当前代表迫切临床需求，由于小肠移植不能满足儿科小肠综合症的当前治疗标准。自体类器官单元，由不完全解离的上皮细胞和间叶细胞集落组成，部分来源于消化的肠上皮(大概含有滞留的肠干细胞)，并且用于接种PLLA支架管道，所述支架管道随后在所述猪的腹膜腔内成熟。在移植后7周，观察到所述重新得到的植入含有组织段，其概括了天然SI总的整体层状组织(Sala,F.G.,等(2009)JSurgRes156,205-21225)。重要地，相似地植入到所述腹膜内的无细胞支架，不产生胃肠组织段。尽管如此，嫁接这种组织工程的SI片段到在大型哺乳动物中的宿主SI的效果，仍然有待证明。而且，这种方法要求收获到10cm的自体SI至派生类器官，以用于移植。另外，这是不确定的：体外扩增是否能减少所需要的自体SI的量，能接种支架结构的类器官单元是否能从患病人体内部分离，或者会需要多少自体组织以形成临床相关移植。在另一项报道中，凝胶海绵支架(具有或者不具有源自胃的SMC)被嫁接到在狗的手术分离的回肠袢中的lxlcm缺损处。在SMC+移植位点的宏观分析证明了类天然新黏膜的再生。尽管如此，在SMC-移植位点的组织仍然溃烂。在所述SMC+移植位点观察到显著增强的血管化、上皮化合圆形肌肉组织化(Nakase,Y.,等(2006)TissueEng12,403-412)。接种到所述支架的SMC的数量的增加，导致更大区域的再生SI组织，尽管没有观察到伴随的所述平滑肌层厚度的增加(Nakase,Y.,等(2007)JSurgRes137,61-68)。所述管腔或管状器官再生方法，也可以适用于食管再生。在27例雌性大鼠中的腹部食管中的块状缺损用从胃无细胞模型形成的无细胞支架修补。在所述24例存活者中，即使在移植后18个月，也没有显示黏膜肌层再生的证据(Urita,Y.,等(2007)PediatrSurgInt23,21-26)。与之相反的，在犬模型的食管切除和更换中，PGA管道接种角质形成细胞和成纤维细胞的混合物，在植入后的3个星期内引发与天然食管相似的平滑肌层状组织的再生，同时无细胞PGA管道形成食管狭窄，并在2-3个星期内导致几乎完全的阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
可植入式细胞支架结构，用于治疗有需要的受试者，包括：a)支架，包括具有第一表面的模型，其中所述模型被形成以符合在所述受试者中至少部分的的天然管腔器官或组织构造；以及b)第一细胞群体，所述第一细胞群体源自与所述受试者非自体的、并且不是所述天然器官或组织构造的来源，所述第一细胞群体沉积在所述第一表面上或其中，所述支架和所述第一细胞群体形成可植入式结构。

【技术特征摘要】
2010.05.03 US 61/330,810;2010.05.03 US 61/330,774;1.可植入式细胞支架结构，用于治疗有需要的受试者，包括：a)支架，包括具有第一表面的模型，其中所述模型被形成以符合在所述受试者中至少部分的的天然管腔器官或组织构造；以及b)第一细胞群体，所述第一细胞群体源自与所述受试者非自体的、并且不是所述天然器官或组织构造的来源，所述第一细胞群体沉积在所述第一表面上或其中，所述支架和所述第一细胞群体形成可植入式结构。2.可植入式细胞支架结构，用于治疗有需要的受试者，包括：a)支架，包括具有第一表面的模型，其中所述模型被形成以允许在有需要的受试者中的来自天然容器的所述尿液的通过；以及b)第一细胞群体，所述第一细胞群体源自与所述受试者非自体的、并且不是所述天然器官或组织构造的来源，所述第一细胞群体沉积在所述第一表面上或其中，所述模型和所述第一细胞群体形成可植入式结构。3.可植入式细胞支架结构，用于治疗在有需要的受试者中的呼吸障碍，包括：a)支架，包括具有第一表面的模型，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW卢德洛，MJ杰奥，J巴苏，TA伯特伦，CW金海默，KI格思里，RM艾拉甘，D贾因，OA奈特，R佩恩，SF昆兰，HS拉波波特，ND桑哈，JE肖凯斯，TB伯内特，SA博伊德，CR哈伯斯塔特，DM贾斯特威兹，EA里维拉，W夏普，
申请(专利权)人：再生医学开曼有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY