增强造血干细胞植入过程的材料和方法技术

增强造血干细胞植入过程的材料和方法。本公开涉及增强造血干细胞(HSPC)和祖细胞(HSPC)植入过程的方法。降低PGE2生物合成的化合物或PGE2受体拮抗剂单独地或与其它造血动员剂(如AMD3100和G‑CSF)联合地体内处理HSPC供体，使得循环中可用HSPC增加。减少PGE2细胞合成的化合物包括非甾体抗炎化合物，例如吲哚美辛。用有效量的PGE2或其至少一种衍生物例如16,16‑二甲基前列腺素E2(dmPGE2)离体处理HSPC促进了HSPC的植入。类似的方法也可用于增加病毒介导的向HSPC中转导基因的效率。

Materials and methods to enhance the process of hematopoietic stem cell implantation

Materials and methods to enhance the process of hematopoietic stem cell implantation. The present disclosure involves methods for enhancing the implantation of hematopoietic stem cells (HSPC) and progenitor cells (HSPC). Reduce the biosynthesis of PGE2 compounds or PGE2 receptor antagonist alone or with other hematopoietic mobilization agent (such as AMD3100 CSF and G) combined with in vivo treatment with HSPC donor, making the HSPC available in circulation increased. Compounds that reduce the synthesis of PGE2 cells include non steroidal anti-inflammatory compounds, such as indomethacin. With an effective amount of PGE2 or at least one of its derivatives such as 16,16 two methyl prostaglandin E2 (dmPGE2) in vitro HSPC promoted HSPC implantation. Similar methods can also be used to increase the efficiency of virus mediated transduction of genes into HSPC.

【技术实现步骤摘要】
增强造血干细胞植入过程的材料和方法本申请是申请号为200980149522.5、专利技术名称为“增强造血干细胞植入过程的材料和方法”的中国专利申请的分案申请，该母案申请是2009年11月6日提交的PCT国际专利申请PCT/US2009/063654进入中国国家阶段的申请。优先权要求本申请要求2008年11月6日提交的美国临时专利申请No.61/112,018的权益，其以参考的方式整体并入本文。政府权利声明本专利技术开发的一部分是在政府资助下进行的，所述资助来自NIH基金号HL069669，HL079654和DK07519。美国政府拥有本专利技术中的某些权利。
本文公开的一些方面和实施方案涉及增强造血干和祖细胞植入的材料和方法。
技术介绍
造血干和祖细胞(Hematopoieticstemandprogenitorcell，HSPC)移植是获准用于治疗某些恶性与非恶性血液病和代谢疾病的疗法。用于移植的HSPC来源包括骨髓、动员的外周血和脐带血(umbilicalcordblood，UCB)(Goldman和Horowitz，2002；Fruehauf和Seggawiss，2003：Broxmeyer，等，2006)。医生常规地进行骨髓、动员的外周血干细胞和脐带血的移植。这些过程要求从健康的正常供体或者从产生给定症状之前或处于恢复之中的患者收获足够数量的造血干和祖细胞。接着将所收获的材料施用给其造血系统以及推定地其患病或异常组织和细胞已被清除的患者。移植之后，移植的干细胞移动或“归巢”到适宜的骨髓微环境小生境(niche)，在此小生境中存活、增殖并生成新的干细胞，这一过程被称作自我更新(Porecha等，2006；Broxmeyer，2006；Hall等，2006)。所述细胞也分化成为谱系限制性祖细胞和成熟细胞，从而恢复了接受者的健康所必需的具有造血功能的造血系统。祖细胞经常存在于所移植的材料中，而且可能是这些移植物产生成熟细胞所必需的。然而，因为祖细胞并不是干细胞，不能自我更新，所以它们仅在有限的时间内参与移植治疗。因为移植的过程对移植材料产生压力，所以成功的移植需要移植足够的细胞以应对该过程中杀死或破坏的细胞。这为脐带血移植物的移植带来了巨大的问题，因为这些移植物仅包含非常有限数目的干细胞。因此，脐带血移植物经常不能成功地用于移植成年人。类似地，10-25％的患者和正常供体无法动员足够的细胞以用于移植过程。在一些患者人群中，特别是用某些化学治疗药物治疗的人群，50％以上的患者无法动员。一般来说，可移植的细胞越多，移植成功的可能性就越大。例如，现今最好的做法建议外周血干细胞移植过程通常要求每公斤接受患者体重施用最少大约2百万个CD34+细胞，可获得的以及随后移植的CD34+细胞越多，患者的结局就越好(Pulsipher，2009)。干细胞数量不足、无法迁移/归巢到适宜的骨髓小生境或造血干和祖细胞的移植效率及自我更新差可不利地影响移植结局，其由多步骤的群体恢复(repopulation)过程来度量。尝试了许多方法在离体背景下扩增分离移植物中人造血干和祖细胞的数量，但是成果非常有限。提高HSPC移植效率的策略需要克服医疗行业所面临的这一挑战。本专利技术中公开的一些方面和实施方案满足了这一需求。
技术实现思路
本公开内容的一些方面涉及对造血干和祖细胞收获和/或植入的增强，其中一些方面包括但不仅限于离体存活、自我更新和归巢到适宜的骨髓小生境，以提高造血干和祖细胞治疗的成功率。本公开内容的一些方面包括增加收获自供体的具有长期群体恢复能力的造血干和祖细胞数量的方法。这些方法中的一些包括如下步骤：鉴定抑制前列腺素(例如前列腺素E)生物合成的化合物，或拮抗参与前列腺素应答的至少一种前列腺素受体的化合物；以及在从供体外周血或骨髓收获造血干和祖细胞之前向供体提供药学有效量的所述化合物。在一个实施方案中，前列腺素E生物合成抑制剂和/或前列腺素E受体拮抗剂的施用与一种或多种临床上获准的造血干和祖细胞动员剂(例如，粒细胞集落刺激因子(Granulocyte-ColonyStimulatingFactor，G-CSF))联用，来增加可通过血液分离法(apheresis)收集的造血干和祖细胞的数量以用于造血移植物移植。在一个实施方案中，化合物选自环加氧酶抑制剂，包括例如吲哚美辛(2-{1-[(4-氯苯基)羰基]-5-甲氧基-2-甲基-1H-吲哚-3-基}乙酸)或其可药用盐。在另一些实施方案中，环加氧酶抑制剂选自：阿司匹林、布洛芬、塞来昔布、罗非昔布、美洛昔康、艾托考昔、伐地考昔、萘普生、双氯芬酸、利克飞龙、依托度酸、酮咯酸或其可药用盐。在一些实施方案中，环加氧酶抑制剂对COX-1和COX-2二者都有作用，通常情况下优先作用于COX-2。在一些实施方案中，可使用的另一种化合物是美洛昔康。本公开内容的另一些方面包括增强收获的造血干和/或祖细胞(hematopoieticstemand/orprogenitor)移植物在接受者中长期群体恢复能力的方法。在接受者的造血系统有缺陷的情况下这是特别有用的。所述方法包括如下步骤：a)从供体中收获移植物，其中所述供体已经过有效量的抑制前列腺素E2生物合成的化合物和/或前列腺素E2受体拮抗剂的处理；b)将移植物与有效量的前列腺素E2或者一种或多种其衍生物离体接触；以及c)将处理过的移植物施用于接受者。在一个实施方案中，所述方法还包括下述步骤：向移植接受者提供有效量的前列腺素E2或一种其衍生物或任何具有PGE2活性的分子，从而增强移植物向适宜治疗小生境的归巢。本公开内容的另一些方面包括提高干细胞中病毒转导效力的方法。这些方法中的一些可包括如下步骤：提供含有至少一个待转导目的基因的病毒载体；提供至少一个经有效量的前列腺素E2或其衍生物离体处理过的干细胞，以及将所述病毒载体转染进经PGE2或其衍生物处理的干细胞。一些实施方案包括增强造血干和/或祖细胞动员的方法，包括如下步骤：鉴定造血干和/或祖细胞的来源；提供降低PGE2生物合成和/或活性的化合物；和将造血干和/或祖细胞的来源与有效量的所述降低PGE2生物合成和/或活性的化合物相接触。在一些实施方案中，所述降低PGE2活性的化合物为非甾体抗炎化合物，其中所述非甾体抗炎化合物作用于环加氧酶-1和环加氧酶-2。在一些实施方案中，所述非甾体抗炎化合物主要作用于环加氧酶-2。在一些实施方案中，所述非甾体抗炎化合物选自：阿司匹林、塞来昔布、罗非昔布、艾托考昔、伐地考昔、布洛芬、萘普生、双氯芬酸、依托度酸，酮咯酸和利克飞龙。在另一些实施方案中，所述非甾体抗炎化合物为吲哚美辛，而在又一些实施方案中所述非甾体抗炎化合物为美洛昔康。在一些实施方案中，向患者施用一段时间的所述非甾体抗炎化合物，所述时间段与使用至少一种增强造血干和祖细胞动员的额外化合物的共治疗相重叠。在一些实施方案中，所述增强造血干和祖细胞动员的化合物选自：G-CSF和普乐沙福(plerixafor)。在一些实施方案中，向患者施用至少3天的所述非甾体抗炎化合物。另一些实施方案包括增强来自供体的造血干和/或祖细胞动员的方法，其包括如下步骤：提供作为至少一种PGE2受体之拮抗剂的化合物；以及在从供体收获造血干或祖细胞之前向本文档来自技高网...

【技术保护点】
增强至少一种人造血干或祖细胞中病毒转导效率的方法，其包括：用有效量的前列腺素E2或其衍生物离体处理所述细胞；和用含有至少一种目的基因的病毒载体转染所述细胞。

【技术特征摘要】
2008.11.06 US 61/112,0181.增强至少一种人造血干或祖细胞中病毒转导效率的方法，其包括：用有效量的前列腺素E2或其衍生物离体处理所述细胞；和用含有至少一种目的基因的病毒载体转染所述细胞。2.根据权利要求2所述的方法，其中所述前列腺素E2或其衍生物选自PGE2和dmPGE2。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述方法还包括向患者施用所述细胞的步骤。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述造血干细胞获自脐带血(UCB)或动员的外周血(PB)。5.增强至少一种人造血干或祖细胞中病毒转导效率的方法，其包括：将所述至少一种细胞与有效量的前列腺素E2或其衍生物和含有至少一种目的基因的病毒载体离体相接触。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述前列腺素E2或其衍生物选自PGE2和dmPGE2。7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其中所述细胞与所述前列腺素E2或其衍生物接触约1至约6小时。8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中所述细胞...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯·M·佩卢斯，乔纳森·霍格特，普拉蒂博哈·辛格，
申请(专利权)人：印第安纳大学研究与技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US