本发明专利技术提供了一种从胚胎干细胞产生造血细胞系细胞的系统。在造血原性细胞因子和本公开内容中所列的其它因子存在下进行分化。获得的细胞群显著富含ＣＤ４５阳性细胞，该标记是有自我更新功能的早期造血前体细胞的标记。在分化过程中，掺入骨形态发生蛋白增强了细胞群形成次生代集落的能力。由于胚胎干细胞的强大复制能力，提供了造血细胞重要的新商业来源。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及细胞生物学、胚胎干细胞和细胞分化。更具体的，本专利技术提供了具有造血能力、用于药物开发和移植治疗的分化细胞。相关申请的引用本申请要求2001年12月7日提交的美国临时申请号60/338,979的优先权。在先申请在此完整引入以供参考。背景白血病是具有严重预后的造血细胞癌症。美国白血病协会估计在1998年，美国有28700人被诊断出白血病。最近10年来，在用异体或自身造血干细胞联合放疗或化疗治疗白血病上取得了很大的进展。自身移植也用于治疗晚期乳癌、卵巢癌和前列腺癌。干细胞移植目前正在临床测试中测试其对严重的、有生命危险的自身免疫疾病的治疗作用。不幸的是，常常不能得到合适的造血干细胞用于治疗这些病况。另一供体的异体细胞匹配困难，因而导致需要开发自身移植物，该移植物的治疗细胞衍生自病人自身的骨髓。自身供给需要时间，来准备用于移植的足够的细胞，常常有癌细胞通过施用的细胞重新引入病人的危险。进行了大量的研究，来确定存在于人血和骨髓中，据信不断补充了对造血系统干细胞特征的了解。Gunsilius等(Biomed.Pharmacother.55186，2001)提供了一个综览。美国专利5,750,397报道了人造血干细胞的培养物为CD34阳性，能从人骨髓样品中产生、增殖和分化。美国专利5,192,553报道了胎儿和血液新生干祖细胞的分离。美国专利5,635,386报道了调节人造血细胞培养物中特定细胞系的方法。欧洲专利出版号EP 455,482A3报道了一个缺乏CD38但表达CD34的人祖细胞亚组。Vaziri等(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 919857，1994)报道了由于人造血干细胞老化引起的端粒DNA丧失。Chiu等(Geron Corporation；Stem Cells14239，1996)描述了来自成人骨髓的造血祖细胞中端粒酶活性的差异表达。Gaffney等(Blood 911662，1998)报道了Flt-3配体和骨髓基质衍生的因子对原代人CD34阳性骨髓祖细胞的影响。Koller等(J.Hematother.5449，1995)比较了Flt-3配体与c-kit作为体外造血细胞扩展的刺激剂。Bhatia等(Proc.Natl.Acad.Sci.945320，1997)报道了能再次增加免疫缺陷小鼠的原始人造血细胞。Bhatia等(Nature Med.41038，1998)报道了一类具有SCID再增活力的人造血细胞。Gallacher等(Blood 961，2000)报道了新循环性人胚胎血干细胞的分离。国际专利出版物WO 99/23205报道了一群基本均质的、CD34阴性和Lin阴性的人造血干细胞。Karanu等(J.Exp.Med.1921365，2000)报道了作为造血干细胞生长因子的Motch配体Jagged-1。Bhatia等(J.Exp.Med.1891139，1999)报道了骨形态发生蛋白调节人造血干细胞的发育过程。Karanu等(Blood 971960，2001)报道了Delta-2和Delta-4的功能是原始人造血细胞的有丝分裂调节剂。Bhardwaj等(Nature Immunol 2172，2001)报道了音速刺猬(sonic hedgehog)因子能诱导人造血细胞增殖。已鉴别了人骨髓和脐带血的重要造血祖细胞，并发现了体外操纵它们的有效方法。但是这些细胞在整个捐赠的人细胞群仅占很低的百分数仍然是一个问题。另一种来源是早期胚胎组织分离的多能细胞。最近已开发了，用于分离和培养人ES细胞的技术(Thomson等，Science 282114，1998；美国专利号6,090,622和6,200,806)。国际专利出版物WO 99/20741和WO 01/51616(Geron Corp.)提供了无饲养细胞培养物中灵长类衍生的原干细胞培养方法和材料，这种培养方便制备这些细胞及其衍生物，用于人的治疗。Li等(Blood 1598，2001)；美国专利6,280,718(Wisconsin)和Kaufman等(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 9810716，2001b)报道了使人多能干细胞分化成造血品系的细胞的最初尝试。必须与小鼠骨髓细胞或卵黄囊内皮细胞一起共同培养，从而产生具有造血细胞标记的细胞。为了使得胚胎干细胞衍生的造血细胞能够进入商用，需要开发新的方法，该方法不需要与基质细胞共同培养，从而提供了与来自骨髓的细胞相比显著改善的产率。专利技术概述本专利技术提供一种有效生产灵长动物细胞的系统，所述细胞是由多能细胞分化成的造血细胞谱系的细胞。本文描述了相当富含造血祖细胞的细胞群。而造血祖细胞又可以分化成红细胞系、粒细胞系、单核细胞系、巨核细胞系和淋巴细胞系细胞集落。本公开内容中描述的组合物、方法和技术具有各种应用前景，包括药物筛选和各种临床治疗形式。本专利技术的实施方式之一是一群在培养物中增殖，具有一定的造血细胞特征的细胞。细胞群是通过分化灵长动物多能干细胞(pPS)获得的，示范性的pPS细胞是人胚胎干细胞建立的细胞系。包括其中至少1％细胞是CD45阳性的，具有其它下列造血细胞的特征性标记，并具有少部分未分化的pPS细胞。细胞群可以高接种效率在对造血细胞集落形成单位(CFU)甲基-纤维素试验形成集落，从而当重新在第二个CFU试验中接种时，形成次生集落。当注射到NOD-SCID小鼠中时，细胞可形成循环性红细胞、粒细胞、单核细胞、巨核细胞或淋巴样细胞。包括基因改造过，表达异源的用于基因治疗，或延长细胞复制能力的基因的细胞。本专利技术的另一个实施方式是一群人造血细胞，具有本文公开所述的至少一种特征，例如至少20％细胞可表达内源基因产生的CD34；至少约2％细胞可表达内源基因产生的CD45；或其中细胞以高接种效率在CFU实验中形成集落。这包括用任何方法制备得到的人细胞组合物，但不限于人多能干细胞分化，或任何其它不涉及用特异性抗体(例如抗-CD34抗体)或其等价物细胞分离的方法。本专利技术的另一个实施方式是一种通过分化pPS细胞制备造血细胞的方法。例如，可从无饲养细胞培养物收集pPS细胞，然后通过形成胚状体(embryoid body)或其它方法引发分化途径。然后可将引发的细胞与造血细胞生长因子的混合物一起培养，从而获得在CFU实验中形成集落的细胞。造血细胞生长因子的混合物可包含下列造血细胞分化因子的一种或多种干细胞因子(SCF)、FLT-3配体、IL-3、IL-6、G-CSF、音速刺猬(sonic hedgehog)或其它本公开列出的细胞因子，还可能与骨形态发生蛋白，例如BMP-4联合。通常不需要与外源基质细胞或任何含有不同基因组的细胞共培育。可用该方法产生造血细胞祖细胞，或成熟的造血细胞，例如红细胞样细胞、粒细胞、单核细胞、巨核细胞或淋巴样细胞。本专利技术的另一个实施方式是一种筛选能调节造血细胞功能的化合物的方法。将该化合物与本专利技术的细胞群混合，并监测所致的细胞群中细胞的任何表型或代谢上的改变。本专利技术还提供了一种可诱导免疫耐受的系统。给予病人衍生自多能(pPS)细胞的端粒化细胞群，可赋予病人对第二种细胞群的免疫耐受性，从而使缺陷组织功能再生。示范性的hPS细胞是人本文档来自技高网...
【技术保护点】
在培养物中增殖的一种分化的细胞群，其特征在于，该细胞群具有以下一个或多个特征： .至少１％细胞是ＣＤ４５阳性， .至少２０％是ＣＤ３４阳性， .至少７０％是ＣＤ１３阳性， .至少１０％是ＡＣ１３３阳性。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：M巴蒂亚，J马登斯，IA赫伯，AS马宗达，
申请(专利权)人：杰龙公司，罗巴茨研究所，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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