使用软骨细胞和TGF-β的软骨再生制造技术

本发明专利技术涉及一种治疗骨关节炎的方法，该方法包括获取蛋白质的转化生长因子超家族的一个成员；获取可包含编码基因的载体的培养的结缔组织细胞群，或不包含编码基因的任何载体的培养的结缔组织细胞群；将蛋白质和结缔细胞转移入哺乳动物宿主的有关节炎的关节空间，在关节空间的组合活性导致再生结缔组织。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术涉及将至少一种编码转化生长因子β超家族的一个成员的基因导入至少一种哺乳动物的结缔组织以在哺乳动物宿主中再生结缔组织的方法。本专利技术还涉及导入至少一种转化生长因子β超家族的基因产物和至少一种哺乳动物结缔组织细胞以用于哺乳动物宿主中再生结缔组织。本专利技术还涉及含有包含编码转化生长因子β超家族的一个成员的基因的DNA载体分子的结缔组织细胞系。相关技术的简要描述在矫形外科领域，变性关节炎或骨关节炎以及参加体育活动引起的损伤是与软骨损伤相关的最常见疾病。对于骨关节炎，几乎在全身每个关节，如膝、髋、肩、甚至腕都被累及。该疾病的发病机理是透明关节软骨的变性(Mankin等，J Bone JointSurg，52A460-466，1982)。关节的透明软骨出现变形、形成原纤维和最终蚀空。如果变性的软骨可以某种形式再生，大多数患者可能在没有令人虚弱的疼痛中享受人生。至今尚无报道有关再生损伤的透明软骨的方法。药物传递的传统途径，如口服、静脉内或肌肉内施用，输送到关节的药物是不足的。关节内注射的药物的半衰期通常是短的。关节内注射药物的另一个缺点是需要经常重复注射以获得在关节空间可接受的药物水平以治疗慢性疾病如关节炎。由于迄今治疗剂不能选择性地定向于关节，所以需要将哺乳动物宿主系统地暴露于高浓度的药物以获得持续的关节内治疗剂量。用此方式暴露非靶向器官加剧了抗关节炎药物产生严重副作用的倾向，如哺乳动物宿主的胃肠道紊乱和血液学、心血管、肝脏和肾脏系统的变化。在矫形外科领域，已经考虑一些细胞因子作为治疗矫形疾病的候选药物。已经考虑骨形成蛋白作为骨形成的有效刺激剂(Ozkaynak等，EMBO J，92085-2093，1990；Sampath和Rueger，Complications in Ortho，101-107，1994)，和已报道TGF-β作为骨形成和软骨形成的刺激剂(Joyce等，J Cell Biology，1102195-2207，1990)。转化生长因子β(TGF-β)被认为是多功能的细胞因子(Sporn和Roberts，Nature(London)，332217-219，1988)，在细胞生长、分化和细胞外基质蛋白合成中起调节作用(Madri等，Cell Biology，1061375-1384，1988)。TGF-β体外抑制表皮细胞和破骨细胞样细胞的生长(Chenu等，Proc Natl Acad Sci，855683-5687，1988)，但体内刺激(Critchlow等，Bone，521-527，1995；Lind等，A Orthop Scand，64(5)553-556，1993；和Matsumoto等，In vivo，8215-220，1994)。TGF-β诱导的骨形成是骨膜下多能细胞刺激介导的，该多能细胞最终分化成软骨形成细胞(Joyce等，J CellBiology，1102195-2207，1990；和Miettinen等，J Cell Biology，127-62021-2036，1994)。已报道在矫形外科中TGF-β的生物效应(Andrew等，Calcif Tissue In.5274-78，1993；Borque等，Int Dev Biol.，37573-579，1993；Carrington等，J CellBiology，1071969-1975，1988；Lind等，A Orthop Scand.64(5)553-556，1993；Matsumoto等，In vivo，8215-220，1994)。在鼠胚胎中，染色显示TGF-β与源自间充质的组织密切相关，如结缔组织、软骨和骨。除了胚胎学中的发现，TGF-β在骨形成和软骨形成的部位存在。它也可增强兔胫骨的骨折愈合。最近，已报道TGF-β的治疗价值(Critchlow等，Bone，521-527，1995；和Lind等，A Orthop Scand，64(5)553-556，1993)，但其短期效应和高成本限制了在临床上的广泛应用。以前，已经确定关节内注射TGF-β治疗关节炎是不理想的，因为注射的TGF-β的作用持续时间短，在体内TGF-β降解为无活性形式。因此，需要TGF-β的长期释放以再生透明软骨的新方法。已报道用软骨细胞的自体移植再生关节软骨(Brittberg等，New Engl J Med331889-895，1994)，但该步骤必须做广泛切除软组织的两次手术。如果关节内注射同种异源细胞，如一起加有或是外源的TGF-β蛋白或是软骨细胞的包含编码TGF-β基因的载体生产的TGF-β蛋白的软骨细胞足以治疗变性关节炎，对患者来说有极大的经济益处和身体益处。基因治疗，即转移特定蛋白质到特定部位的方法，可解决该问题(Wolff和Lederberg，《基因疗法》(Gene Therapeutics)Jon A.Wolff编，3-25，1994；和Jenks，J Natl Cancer Inst，89(16)1182-1184，1997)。美国专利5,858,355和5,766,585公开了制备IRAP(白细胞介素-1受体拮抗蛋白)基因的病毒或质粒构建物；再构建物转染滑液细胞(5,858,355)和骨髓细胞(5,766,585)；将转染的细胞注射到兔关节中，但并未公开使用属于TGF-β超家族的基因来再生结缔组织。美国专利5,846,931和5,700,774公开了将包含属于TGF-β“超家族”的骨形态形成蛋白质(BMP)的组合物和截短的甲状旁腺激素相关蛋白一起注射，以有效维持软骨组织形成和诱导软骨组织。但是，未公开使用BMP基因的基因治疗方法。美国专利5,842,477公开了将支架、骨膜/软骨膜组织和基质细胞(软骨细胞最佳)的组合物植入到软骨受损的区域。由于该专利公开要求所有三种成分都存在于植入的系统中，参考文献未能公开或提示不要求植入支架或骨膜/软骨膜组织的简单基因治疗方法。尽管有这些公开的先有技术，仍然很真空的需要稳定地再生软骨和具有长期效应的方法。专利技术概要本专利技术满足了上文所述的需要。本专利技术提供了将编码一种产物的至少一种基因导入至少一种哺乳动物结缔组织的细胞以用于治疗哺乳动物宿主。本专利技术包括使用重组技术生产包含编码产物的基因的DNA载体分子并把包含编码产物的基因的DNA载体分子导入结缔组织细胞。DNA载体分子可以是任何能传递和维持在靶细胞或组织内使编码感兴趣产物的基因可以稳定表达的DNA分子。用于本专利技术的较佳的DNA载体分子是病毒或质粒DNA载体分子。本方法优选包括将编码产物的基因导入哺乳动物结缔组织的细胞以用于治疗。本专利技术也涉及治疗骨关节炎的方法包括a)产生或获得蛋白质的转化生长因子超家族的一个成员；b)产生或获得可包含编码基因的载体的培养的结缔组织细胞群，或不包含编码基因的任何载体的培养的结缔组织细胞群；和c)将a)步骤的蛋白质和b)步骤的结缔组织细胞通过关节内注射转移到哺乳动物宿主的患关节炎的关节空间，使关节空间内的组合活性导致再生结缔组织。在结缔组织细胞包含编码蛋白的基因的载体的情况中，重组载体可以是，但不限于病毒载体，优选是逆转录病毒。载体也可以是质粒载体。本专利技术的方法包括在移植前储存结缔组织细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治疗骨关节炎的方法，包括：　　　　ａ）产生或获得蛋白质的转化生长因子超家族的一个成员；　　　　ｂ）产生或获得可包含编码基因的载体的培养的结缔组织细胞群，或不包含编码基因的任何载体的培养的结缔组织细胞群；和　　　　ｃ）将ａ）步骤的蛋白质和ｂ）步骤的结缔组织细胞与药学上可接受的载体通过关节内注射转移到哺乳动物宿主的患关节炎的关节空间，使关节空间内的组合活性导致再生结缔组织。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SU宋，李泳锡，李宽熙，卢文钟，李德根，
申请(专利权)人：组织基因股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]