干细胞的递送载体及其用途制造技术

根据一些实施方案，本文提供一种包含干细胞的生物相容性支架(例如，柔韧性支架)，其适合于在手术去除肿瘤之后的腔内给予，其中所述支架允许所述干细胞迁移离开所述支架并朝着癌性或损伤组织迁移，其中所述干细胞负载有治疗剂和/或报道分子。还提供了形成支架的方法及其使用方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】干细胞的递送载体及其用途相关申请本申请要求于2015年3月31日提交的美国临时专利申请序列号62/140820的权益，其全部内容通过引用并入本文。背景成胶质细胞瘤(GBM)是最常见的原发性脑癌，也是最致命的肿瘤之一。Adamson,C.等人.Glioblastomamultiforme:areviewofwherewehavebeenandwherewearegoing.ExpertOpinInvestigDrugs18,1061-1083(2009);Erpolat,O.P.等人.Outcomeofnewlydiagnosedglioblastomapatientstreatedbyradiotherapyplusconcomitantandadjuvanttemozolomide:along-termanalysis.Tumori95,191-197(2009)。侵袭性GBM细胞逃逸到非患病大脑中，使完全手术切除不可能，小分子化学疗法无法达到侵袭性GBM病灶。因此，GBM是无法治愈的，中位存活仍然是12-15个月。Stupp,R.等人.EffectsofradiotherapywithconcomitantandadjuvanttemozolomideversusradiotherapyaloneonsurvivalinglioblastomainarandomisedphaseIIIstudy:5-yearanalysisoftheEORTC-NCICtrial.Thelancetoncology10,459-466(2009)。工程化干细胞(SC)治疗是GBM的有希望的治疗策略。Aboody,K.S.等人.Stemandprogenitorcell-mediatedtumorselectivegenetherapy.Genetherapy15,739-752(2008);Ahmed,A.U.等人.Theuseofneuralstemcellsincancergenetherapy:predictingthepathtotheclinic.Currentopinioninmoleculartherapeutics12,546-552(2010)。SC具有寻找GBM、迁移到实体瘤和扩散GBM沉积物的独特能力。当用细胞毒性剂进行遗传工程化时，SC提供了在各种临床前研究中根除实体GBM的疗法。然而，手术切除是GBM患者护理标准的一部分，并且在术后患者中正在测试GBM的SC治疗的第一个临床试验。Aboody,K.S.等人.Neuralstemcell-mediatedenzyme/prodrugtherapyforglioma:preclinicalstudies.Sciencetranslationalmedicine5(2013)。一个新的和关键的挑战是创建一种递送载体，其解决细胞毒性SC治疗的独特需求，并且与人患者测试和治疗兼容。概要根据一些实施方案，本文提供一种形成包含干细胞(例如人干细胞)的支架(例如，柔韧性支架)的方法，其中所述干细胞负载有治疗剂和/或报道分子。在一些实施方案中，所述方法包括：提供支架材料，任选地其中所述支架是生物相容的，并且任选地，其中所述支架是可生物降解的和/或生物可吸收的，并将所述干细胞负载到所述支架上。在一些实施方案中，所述支架适合于手术去除肿瘤(例如，脑肿瘤)后的腔内给予。在一些实施方案中，提供支架作为无菌支架。在一些实施方案中，支架包含选自以下的聚合和/或交联材料：聚阴离子多糖(例如透明质酸(HA)、羧甲基纤维素(CMC)、羧甲基直链淀粉(CMA)、6-硫酸软骨素、硫酸皮肤素、6-硫酸皮肤素及其组合)、海藻酸、壳多糖、壳聚糖、纤维蛋白、葡聚糖、聚乳酸、聚乙醇酸、聚(D-)乳酸、聚乙醇酸乳酸(polyglycoliclacticacid)、角蛋白、层粘连蛋白、弹性蛋白、胶原和其它天然存在的细胞外基质蛋白、明胶、聚二噁烷酮、聚己酸内酯及其共混物和共聚物。在一些实施方案中，支架包含生物可吸收的明胶海绵。在一些实施方案中，细胞是间充质干细胞或神经干细胞。在一些实施方案中，干细胞是诱导的神经干细胞。在一些实施方案中，干细胞是衍生自体细胞例如皮肤成纤维细胞(例如通过快速转分化)的诱导的神经干细胞。在一些实施方案中，治疗剂是蛋白质毒素、溶瘤病毒、促凋亡剂或可用于酶/前药治疗的酶。还提供一种形成包含干细胞(例如人干细胞)的支架的方法，其中所述干细胞负载有治疗剂和/或报道分子。在一些实施方案中，所述方法包括：提供可聚合和/或可交联材料，任选地其中材料是无菌的，将可聚合和/或可交联材料与所述干细胞混合以形成材料和干细胞的混合物，聚合和/或交联所述混合物的所述材料，从而形成包含干细胞的所述支架。在一些实施方案中，所述支架是生物相容的并且允许干细胞迁移离开所述支架并且朝着癌性或损伤组织迁移。在一些实施方案中，在手术去除脑肿瘤之后在腔内给予期间原位进行聚合和/或交联。在一些实施方案中，给予支架以沿着脑肿瘤切除腔的壁排列。还提供一种递送载体，包括：柔韧的生物相容性支架；和掺入所述支架中的干细胞(例如人干细胞)，其中所述干细胞负载有治疗剂和/或报道分子。在一些实施方案中，干细胞是间充质干细胞或神经干细胞。在一些实施方案中，干细胞是诱导的神经干细胞。在一些实施方案中，干细胞是衍生自体细胞如皮肤成纤维细胞(例如通过快速转分化)的诱导的神经干细胞。在一些实施方案中，治疗剂是蛋白质毒素、溶瘤病毒、促凋亡剂或可用于酶/前药治疗的酶。还提供一种治疗有需要的受试者的脑癌的方法，其包括向所述受试者给予本文教导的包含干细胞的递送载体。在一些实施方案中，干细胞相对于受试者是同种异体的或自体的。在一些实施方案中，干细胞是相对于所述受试者为自体的诱导的人神经干细胞，并且在所述提供体细胞后，进行1、2、3或4至7、10、14或21天的给予。在一些实施方案中，干细胞(或其增殖性干细胞的后代)在给予后至少15、20、30或40天保持在治疗区域中。还提供一种本文教导的包含干细胞的递送载体在治疗有需要的受试者的脑癌的方法中的的用途。附图说明图1：诊断和治疗性iNSC的产生和表征。(A)用于创建h-iNSC的治疗和诊断变体的策略的示意图。人成纤维细胞用Sox2转导并置于诱导NSC的神经祖细胞培养基中。4天后，扩增h-iNSC并使用光学报道分子或杀肿瘤转基因转导。(B)人成纤维细胞和作为单层、神经球生长或用针对巢蛋白的抗体染色的h-iNSC的白光和荧光显微照片。(C)显示诱导h-iNSC产生后不同天数巢蛋白表达的概要图。(D)揭示NSC标志物巢蛋白的h-iNSC-GFP表达的免疫荧光染色。通过丝裂原去除，从h-iNSC-GFP分化GFAP+星形胶质细胞和Tuj1+神经元。相比之下，未观察到多能性标志物TRA-160或OCT4染色。仅显示二次抗体通道的荧光图像显示在底行。(E)正常人成纤维细胞、h-iNSC和h-iPSC中巢蛋白、Sox2、Nanog和OCT3/4表达的RT-PCR分析。图2：工程化h-iNSC归巢于GBM。(A)将h-iNSC-GFPFL与表达mCherry的人GBM细胞分开500μm接种，并置于荧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成包含干细胞的柔韧性支架的方法，其中所述干细胞是哺乳动物间充质干细胞或哺乳动物神经干细胞，所述方法包括：提供支架，所述支架是柔韧的并且适合于手术去除肿瘤后的腔内给予，其中所述支架是生物相容的，并且所述支架允许所述干细胞迁移离开支架并朝着癌性或损伤组织迁移，任选所述支架是无菌的，并且任选所述支架是可生物降解的和/或生物可吸收的，且将所述干细胞施用到所述支架上或所述支架中，其中所述干细胞负载有治疗剂，所述治疗剂是蛋白质毒素、溶瘤病毒、促凋亡剂或可用于酶/前药治疗的酶，并且任选所述干细胞还负载有报道分子，从而形成包含干细胞的所述柔韧性支架。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.31 US 62/1408201.一种形成包含干细胞的柔韧性支架的方法，其中所述干细胞是哺乳动物间充质干细胞或哺乳动物神经干细胞，所述方法包括：提供支架，所述支架是柔韧的并且适合于手术去除肿瘤后的腔内给予，其中所述支架是生物相容的，并且所述支架允许所述干细胞迁移离开支架并朝着癌性或损伤组织迁移，任选所述支架是无菌的，并且任选所述支架是可生物降解的和/或生物可吸收的，且将所述干细胞施用到所述支架上或所述支架中，其中所述干细胞负载有治疗剂，所述治疗剂是蛋白质毒素、溶瘤病毒、促凋亡剂或可用于酶/前药治疗的酶，并且任选所述干细胞还负载有报道分子，从而形成包含干细胞的所述柔韧性支架。2.权利要求1的方法，其中所述干细胞是人间充质干细胞或人神经干细胞。3.权利要求1或2的方法，其中所述支架包含选自以下的聚合和/或交联材料：聚阴离子多糖(例如透明质酸(HA)、羧甲基纤维素(CMC)、羧甲基直链淀粉(CMA)、6-硫酸软骨素、硫酸皮肤素、6-硫酸皮肤素及其组合)、海藻酸、壳多糖、壳聚糖、纤维蛋白、葡聚糖、聚乳酸、聚乙醇酸、聚(D-)乳酸、聚乙醇酸乳酸、角蛋白、层粘连蛋白、弹性蛋白、胶原和其它天然存在的细胞外基质蛋白、明胶、聚二噁烷酮、聚己酸内酯及其共混物和共聚物。4.权利要求1-3中任一项的方法，其中所述支架包括电纺支架。5.权利要求1-4中任一项的方法，还包括模制所述支架以形成贴片形状的步骤。6.权利要求1-5中任一项的方法，其中所述支架包括生物可吸收的明胶海绵。7.权利要求1-6中任一项的方法，其中所述干细胞是神经干细胞。8.权利要求7的方法，其中所述干细胞是诱导的神经干细胞。9.权利要求7的方法，其中所述干细胞是衍生自皮肤成纤维细胞的神经干细胞。10.权利要求1-9中任一项的方法，其中所述治疗剂是可用于酶/前药治疗的酶。11.一种形成包含干细胞的支架的方法，其中所述干细胞是哺乳动物间充质干细胞或哺乳动物神经干细胞，所述干细胞负载有治疗剂，并且任选所述干细胞还负载有报道分子，所述方法包括：提供可聚合和/或可交联材料，任选所述材料是无菌的，将所述可聚合和/或可交联材料与所述干细胞混合以形成所述材料和所述干细胞的混合物聚合和/或交联所述混合物的所述材料，从而形成包含所述干细胞的所述支架，其中所述支架是生物相容的，并且所述支架允许干细胞迁移离开支架并且朝着癌性或损伤组织迁移。12.权利要求11的方法，其中所述干细胞是人间充质干细胞或人神经干细胞。13.权利要求11或12的方法，其中所述聚合和/或交联在手术去除脑肿瘤之后在腔内给予期间原位进行。14.权利要求11-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：SD欣特根，J罗德里格斯巴戈，MG埃温德，KJ吉鲁，R杜米特鲁，
申请(专利权)人：北卡罗来纳查佩尔山大学，
类型：发明
国别省市：美国,US