用于诱导人类多能干细胞的方法和组合物技术

本发明专利技术涉及一种用于诱导人类多能干细胞的方法和组合物。本发明专利技术提供了多能性干细胞样(PSCL)细胞或无性系、培养基和它的上清和生产和使用多能干细胞的方法。

Methods and compositions for inducing human pluripotent stem cells

The present invention relates to a method and a composition for inducing human pluripotent stem cells. The present invention provides pluripotent stem cell like (PSCL) cells or clones, culture medium and supernatant thereof, and methods of making and using pluripotent stem cells.

【技术实现步骤摘要】
相关申请的相互参考本申请要求2010年5月13日提交的美国临时申请号61/334,315的利益，该临时申请所教的内容的整体被纳入文本作为参考。
本专利技术大体上涉及用于诱导人类多能干细胞(humanpluripotentstemcells)的方法和组合物(composition)
技术介绍
胚胎干细胞(ES)是多能细胞，它能够在细胞培养中增殖和向表现出多能性质的多种细胞系限制性细胞(lineage-restrictedcell)群体分化(Odoricoetal.,StemCells19:193-204(2001))。由于这些特征，包括人类胚胎干细胞的胚胎干细胞能够成为非常特定的细胞类型，该细胞类型表现出多种功能。通常人类胚胎干细胞是高度成分均一，具有自我复制能力和分化成人体中的任意功能细胞的能力。在合适的条件下，自我复制能够导致长期增殖能力，具有在细胞培养中无限扩增的潜力。另外，如果人类胚胎干细胞以无向的方式(undirectedfashion)分化，用于表达用于多数不同组织类型标志的细胞的异质性群体(heterogeneouspopulation)被获得(WO01/51616；和Shamblottetal.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA98:113(2001))。这些特征使得人类胚胎干细胞独特、均一，用于制备具有治疗功效的细胞的起源群体。人类胚胎干细胞能够被用于制备多种用于科学和商业研究用途的分化细胞类型。目前，许多类型的分化人类细胞不易获得且在体外培养中不能大量的扩增。然而，人类胚胎干细胞在培养中能够无限地扩增，且能够分化成许多(即使不是全部)人体的分化细胞类型。这样以来，诱导人类胚胎干细胞分化成任何数量的人体的特定细胞类型的培养技术正在被开发。用于科学和商业研究的许多分化人类细胞可被大量地供应的可能性已经被人类胚胎干细胞的可用性开启。从事人类胚胎干细胞的一个困难是不使用动物产品或产品，如血清，开发用于人类胚胎干细胞的标准培养的条件，动物产品或产品，如血清趋向于批次到批次不同。这样以来，本领域希望人类胚胎干细胞培养的培养条件尽可能界定。为了实现那个想法，一组培养条件最近被描述即允许在界定的条件下长期培养未分化的人类胚胎干细胞。Ludwigetal.,Nat.Methods3:637-646(2006)，整体纳入文本作为参考。Ludwig等描述了一种培养基，本文该培养基被称为TeSRTM培养基，其用于培养人类胚胎干细胞，该培养基的每种成分被充分公开和表征。因此，TeSRTM是一种用于人类胚胎干细胞培养的被充分界定且足够的培养基。TeSRTM已经被证明在用于新鲜人类胚胎干细胞系的衍生中的使用也有效，新鲜人类胚胎干细胞系的衍生甚至比未分化的人类胚胎干细胞培养更有挑战性限制。当生长在细胞与其它细胞或它们环境中的物理结构(physicalstructures)直接接触的环境中时，人类胚胎干细胞优先地保持未分化。在其它细胞环境中，人类胚胎干细胞开始分化且不能无限增殖。在克隆一种胚胎干细胞培养的过程中，这是有意义的。本文使用的“克隆”意思是从起始培养启动一种胚胎干细胞培养的方法，理想地，从单个胚胎干细胞或至少从极少数个胚胎干细胞。允许未分化的胚胎干细胞的克隆培养的培养条件也许是在常规的胚胎干细胞培养和增殖中要求的所有条件中的最基本条件。尽管在有效地培养胚胎干细胞中取得了进展，这些方法的几个重大缺点仍然存在。例如，通过MEF调节的培养基(MEF-conditionedmedium)或基质胶(matrigelmatrix)，暴露于动物病原体仍然是一种可能。在人类治疗中使用人类胚胎干细胞的主要障碍是最初描述的繁殖人类胚胎干细胞的方法，该方法涉及在非人类起源的一层饲养细胞(feedercells)上，且在非人类起源的营养血清的存在下培养人类胚胎干细胞。最近，广泛研究改进用于人类胚胎干细胞的培养体系已经集中在在无血清/无饲料的条件下种植胚胎干细胞的能力上。例如，为了保证一种用于人类胚胎干细胞的生长的无饲料的环境，包括血清替代物(SR)，转化生长因子.beta.1(TGF-.beta.1),LIF,bFGF和基质纤连蛋白(fibronectinmatrix)的培养基的替代体系也已经被尝试(Amitetal(2004),Biol.Reprod.70(3):837-45)。评价在人类饲料或无饲料基质上衍生和繁殖未分化的人类胚胎干细胞的方法在继续。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于重新编程细胞进入多能干细胞样(apluripotentstemcelllike)(PSCL)细胞或无性系(clone)的方法和组合物，用于本专利技术的方法的一种培养基、PSCL细胞或无性系和使用所述PSCL细胞或无性系治疗或减轻紊乱(disorder)的一种方法。在一方面，本专利技术提供了一种细胞培养基组合物，所述组合物包括纤维调节素(FMOD)或它的衍生物或片段，其中所述组合物对重新编程细胞以便形成多能干细胞样(PSCL)无性系是有效的，其中所述PSCL克隆，在免疫荧光染色中，由针对人类Oct4A、Sox2、Nanog、SSEA4、TRA-1-60(S)或TRA-1-181的抗体识别。在一些实施例中，所述FMOD是FMOD蛋白质或肽。所述细胞培养基组合物可以具有不同浓度的FMOD蛋白质或肽。在一些实施例中，所述组合物具有浓度从约200nM到约800nM的FMOD。在上述组合物中，所述细胞可以为任意哺乳动物的细胞。在一些实施例中，所述细胞是人类细胞、小鼠细胞(mousecell)或大鼠细胞(ratcell)。人类细胞的例子包括，例如，BJ、和NHDF。在另一方面，本专利技术提供了一种重新编程哺乳动物细胞进入PSCL细胞或无性系的方法。在一些实施例中，所述方法包括：用细胞培养基处理哺乳动物细胞从一天到一个月的一段时间，和有规律地更换所述细胞培养基直至多能干细胞样(PSCL)无性系形成；其中所述培养基包括纤维调节素(fibromodulin)(FMOD)或它的衍生物或片段，其中所述组合物对重新编程所述细胞以便形成PSCL无性系是有效的，和其中所述PSCL无性系，在免疫荧光染色中，由针对人类Oct4A、Sox2、Nanog、SSEA4、TRA-1-60(S)或TRA-1-181的抗体识别。在一些实施例中，所述FMOD是FMOD蛋白质或肽。在上述方法中，所述细胞培养基组合物可以具有不同浓度的FMOD蛋白质或肽。在一些实施例中，所述组合物具有浓度从约200nM到约800nM的FMOD。在上述方法中，所述细胞可以为任意哺乳动物的细胞。在一些实施例中，所述细胞是人类细胞、小鼠细胞或大鼠细胞。人类细胞的例子包括，例如，BJ、、NHDF、角化细胞、黑色素细胞、外周血细胞(例如，CD34+)、脐带血细胞或甚至某些干细胞(例如，脂肪源性干细胞(adipose-derivedstemcells)、血管周围干细胞或神经干细胞)。在本专利技术的进一步方面，它提供了一种多能干细胞样(PSCL)细胞或无性系，其由一种方法产生，所述方法包括：用细胞培养基处理哺乳动物细胞从一天到一个月的一段时间，和有规律地更换细胞培养基直至多能干细胞样(PSCL)无性系形成；其中所述培养基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，所述组合物包括由一种方法制备的多能干细胞样无性系，所述方法包括：用无血清细胞培养基体外处理哺乳动物细胞从一天到一个月的一段时间，和有规律地更换所述无血清细胞培养基直至多能干细胞样(PSCL)无性系形成；其中，所述无血清细胞培养基包括纤维调节素(FMOD)，其中，所述无血清细胞培养基对重新编程细胞以便形成PSCL无性系是有效的，其中，所述PSCL无性系，在免疫荧光染色中，由针对人类Oct4A、Sox2、Nanog、SSEA4、TRA‑1‑60(S)或TRA‑1‑181的抗体识别，其中，所述无血清细胞培养基包含不含血清的200nM FMOD至800nM FMOD，其中，所述被重新编程的哺乳动物细胞是人类正常成人皮肤成纤维细胞NHDF细胞，其中，所述多能干细胞样无性系是ES样无性系，和其中，所述多能干细胞不是人胚胎干细胞。

【技术特征摘要】
2010.05.13 US 61/334,3151.一种组合物，所述组合物包括由一种方法制备的多能干细胞样无性系，所述方法包括：用无血清细胞培养基体外处理哺乳动物细胞从一天到一个月的一段时间，和有规律地更换所述无血清细胞培养基直至多能干细胞样(PSCL)无性系形成；其中，所述无血清细胞培养基包括纤维调节素(FMOD)，其中，所述无血清细胞培养基对重新编程细胞以便形成PSCL无性系是有效的，其中，所述PSCL无性系，在免疫荧光染色中，由针对人类Oct4A、Sox2、Nanog、SSEA4、TRA-1-60(S)或TRA-1-181的抗体识别，其中，所述无血清细胞培养基包含不含血清的200nMFMOD至800nMFMOD，其中，所述被重新编程的哺乳动物细胞是人类正常成人皮肤成纤维细胞NHDF细胞，其中，所述多能干细胞样无性系...

【专利技术属性】
技术研发人员：康·汀，B·嘉·苏，中·郑，
申请(专利权)人：加州大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US