干细胞增殖抑制因子及其应用制造技术

本发明专利技术公开并要求保护的是用于调节异常干细胞周期和加速化疗后外周血细胞恢复的干细胞抑制因子的分离及其应用。同时公开并要求保护的是干细胞增殖抑制因子。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及调节干细胞周期的干细胞增殖抑制因子在治疗患有自身免疫病、衰老、癌症、骨髓发育不良、前白血病、白血病、银屑病或涉及过度增殖情况的其它疾病的人或动物中的应用。本专利技术也涉及预先或已经接触化疗药物、其它对已进入细胞周期的干细胞有损害的药物或辐射的人或动物的治疗方法。最后，本专利技术涉及用于自体和异体移植方法或用于基因转移的干细胞的维持培养或扩大培养的改进。
技术介绍
在更新系统(renewing system)中的大多数终期细胞是短寿命的且在生命过程中不断地被替代。例如，血细胞来源于具有自我更新能力的多潜能造血干细胞(HSC)。造血干细胞是造血细胞的一个亚群。造血细胞可以从例如骨髓、脐带血或外周血(未活化的或用例如G-CSF的药剂活化的)获得；造血细胞包括干细胞群、祖细胞、分化细胞、辅助细胞、基质细胞以及有助于形成产生成熟血细胞所必需的环境的其它细胞。由于造血干细胞对于造血和免疫系统的所有成熟细胞的发育是必不可少的，因此在患者接受化疗或其它药物治疗时，造血干细胞的存活对于重建机体的全部功能性宿主防御系统是必需的。造血细胞的产生受一系列因子的调控，这些因子刺激造血细胞的生长，分化，其中一些因子如红细胞生成素和G-CSF目前已用于临床。然而，尚未完全表征的调控网络的一部分是形成了调控过程中的负向调节(negative arm)的反馈机制(Eaves et al，Blood，78110-117，1991)。在早期的研究中，Lord和其同事们发现在正常的鼠和猪骨髓提取物中存在着一种可溶性蛋白因子，它能可逆性地抑制造血干细胞的细胞周期(Lord et al.，Br.J.Haem.，34441-446，1976)。这种活性抑制物(分子量50～100kD)被命名为干细胞抑制因子(SCl)。由于体内检测需要大量的受照射的小鼠这一固有的困难，初始来源的这种因子的纯化没能完成。为了克服这些困难，Pragnell和其同事们建立了一个体外检测初级造血细胞的方法并筛选了作为活性抑制物来源的细胞系(见Graham et al.，Nature，344442-444，1990)。由于早期的研究已鉴定出巨噬细胞是干细胞抑制因子的可能来源(Lord et al.，Blood Cells，6581-593，1980)，因此选择了小鼠巨噬细胞系J774.2(Graham et al.，Nature，344442-444，1990)。Graham等用该细胞系的条件培养基进行纯化，分离到一种抑制性肽，它被证明与以前所描述的细胞因子，巨噬细胞炎性蛋白1-α(MIP-1α)，相同。因此，MIP-1α是从细胞系分离得到的，而不是从初级材料得到的。尽管Graham等观察到MIP-1α抗体消除了骨髓粗提取物的活性，但其他工作者的研究表明其它抑制活性是重要的。例如，Graham等(J.Exp.Med.178925-32，1993)提出TGFβ，而不是MIP-1α是造血干细胞的一个基本抑制因子。Eaves等(PNAS 9012015-19，1993)进一步提出在正常骨髓中MIP-1α和TGFβ两者都处于较理想的水平，而且抑制作用需要两个因子之间的协同作用。其它工作者描述了另外一些干细胞抑制因子。Frindel和其同事从胎牛骨髓和肝脏提取物中分离了一种四肽，它有干细胞抑制活性(Lenfant et al.，PNAS 86779-782，1989)。Paukovits等(Cancer Res，50328-332，1990)表征了一种五肽，当它以单体形式存在时是一种抑制因子，当它以二聚体形式存在时是一种干细胞周期刺激因子。在各种离体系统中，还有一些因子也被认为是抑制性的(见Wright和Pragnell，Bailliere’s ClinicalHaematology v.5，pp 723-39，1992(Bailliere Tinadall.Paris))。Tsyrlova等(SU156261A1)公开了干细胞增殖抑制因子的纯化方法。至今，这些因子还没有一个被批准用于临床。然而，确实需要有效的干细胞抑制因子。与化疗或放疗有关的主要毒性是破坏了正常增殖的细胞，导致骨髓抑制和胃肠毒性。一个有效的干细胞抑制因子将保护这些细胞并使治疗方案最优化。正如根据临床情况，对各种刺激性细胞因子(即如下细胞因子IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-9、IL-11、IL-13、IL-14、IL-15、G-CSF、GM-CSF、红细胞生成素、血小板生成素、干细胞因子，flk2/flt3配基等等，它们刺激造血细胞周期)有确定的需要一样，对各种抑制性因子可能也有不同的临床需要。血红蛋白是一种高度保守的具有约64,000道尔顿分子量的四聚体蛋白，它由两条α链和两条β链组成。每条链结合一个血红素分子(亚铁血红素IX)，一个含铁辅基。脊椎动物α和β链可能来源于单一的祖先基因，该基因被复制，然后分开；在链自身之间和不同脊椎动物之间，两条链在很大程度上存在序列一致性(见附图说明图16A)。在人类中，16号染色体上的α链簇含有两个编码相同多肽的α基因(α1和α2)，以及编码其它α样链的基因ζ、θ和几个非转录的拟基因(见图16B人α链的cDNA和氨基酸序列)。11号染色体上的β链簇由以下基因组成一个β链基因和几个β样基因δ、ε、Gγ和Aγ，以及至少两个非表达的拟基因(见图16C人β链cDNA和氨基酸序列)。在发育过程中，这些基因的表达发生变化。在已被深入表征的人的造血过程中，胚胎成红细胞成功地合成了两个ζ链和两个ε链的四聚体(GowerI)，两个α链和两个ε链的四聚体(Gower II)或两个ζ链和两个γ链的四聚体(Hb Portland)。随着胚胎发生的进程，占优势的形式由胎儿血红蛋白(Hb F)构成，它由两个α链和两个γ链组成。成人血红蛋白(两个α链和两个β链)在胎儿期开始合成，在出生时大约50％的血红蛋白具有成人的形式，大约到6月龄时转换完成。在成人中，血红蛋白的绝大部分(大约97％)是具有两条α链和两条β链的种类(Hb A)以及少量的可检测到的Hb F或δ链(Hb A2)。血红素对血细胞生成的影响已被广泛地研究(见S.Sassa，Seminars Hemat.25312-20，1988和N.Abraham et al.，Int.J.Cell Cloning 9185-210，1991 for reviews)。成红细胞的成熟需要血红素，在体外，氯化血红素(氯化亚铁血红素IX-即带有一个氯离子的血红素)增加CFU-GEMM、BFU-E和CFU-E的增殖。同样，氯化血红素增加长期骨髓培养中的细胞结构(cellularity)。I.癌症的化疗与放疗对刺激性生长因子的大量有成果的研究导致许多这些因子(红细胞生成素、G-CSF、GM-CSF等等)在临床上的应用。这些因子已经降低了与化疗和放疗有关的死亡率和发病率。通过阻断干细胞进入细胞周期从而使它们避免毒副作用这样的可选择的策略，可以意识到对接受化疗或放疗的病人的其他临床益处。II.骨髓移植骨髓移植(BMT)对于各种血液病，自身免疫病和恶性疾病是一个有用的治疗措施；目前的治疗包括从脐带血或外周血(未活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种药物组合物，它包含血红蛋白和药用载体。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：V科兹洛夫，I楚尔洛娃，SD沃尔帕，
申请(专利权)人：威尔斯塔特医疗公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]