用于治疗创伤性脑损伤和用于调节神经原性细胞迁移的方法和组合物技术

本文公开了通过移植细胞来治疗创伤性脑损伤的方法，所述细胞源于表达外源Notch细胞内结构域的骨髓粘附干细胞。经移植的细胞形成通路，内源神经原性细胞沿所述通路进行增殖并且从脑室下区迁移至损伤位点。

Methods and Compositions for Treatment of Traumatic Brain Injury and Regulation of Neurogenic Cell Migration

This article discloses a method of treating traumatic brain injury by transplanting cells derived from bone marrow adherent stem cells expressing exogenous Notch intracellular domain. Transplanted cells form pathways along which endogenous neurogenic cells proliferate and migrate from the subventricular region to the site of injury.

【技术实现步骤摘要】
用于治疗创伤性脑损伤和用于调节神经原性细胞迁移的方法和组合物本申请是申请日为2013年3月13日、申请号为201380025599.8、专利技术名称为“用于治疗创伤性脑损伤和用于调节神经原性细胞迁移的方法和组合物”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2012年5月16日提交的美国临时专利申请号61/647,893(其说明书和附图通过提及而以其整体合并入本文以用于所有目的)的权益。关于联邦政府资助的声明本文中所描述的研究中的一些得到来自国家神经学病症和中风研究所(NationalInstituteofNeurologicalDisordersandStroke)的拨款的资助。美国政府可能享有在本文所公开的专利技术中的某些权利。专利
本公开内容为用于神经学病症的细胞疗法的领域。专利技术背景最初用于深入检验细胞发育1，干细胞已经成为再生医学(包括用于治疗神经学病症的基于细胞的疗法)的基石2,3。干细胞甚至存在于成年期中8，并且具有自我更新和分化成多种谱系9，促进正常的内环境稳定10，和内源地11-14或者在移植入受损伤的器官(即脑)中之后15-21发挥治疗益处的能力。侧脑室的脑室下区(SVZ)和海马齿状回的颗粒细胞下区是成人脑中两个主要的干细胞小生境(niche)22,23，尽管在其他脑区域中已经检测到静息神经干细胞(NSCs)24。在损伤后诱导内源干细胞将会在再生医学中提供新的机会2,3,11-21。除了多能干细胞外的细胞也已经用于治疗中枢神经系统的病症。作为一个例子，通过移植在缺血性损伤位点处或者在缺血性损伤位点附近，将SB623细胞(其为源自其中已经表达了外源Notch细胞内结构域的骨髓粘附干细胞的细胞)用于治疗中风。参见例如，美国专利号8,092,792，和Yasuhara等人,(2009)StemCellsDevel.18:1501-1513。美国专利号7,682,825描述了SB623细胞在许多中枢和周围神经系统病症的治疗之中的另外用途。尽管有这些科学进展和一些初步的临床研究25-27，但是在我们对于细胞疗法的了解中的根本缺口是关于经移植的细胞促进受损的神经组织修复的机制的知识。迄今为止，在血液学和非血液学病症中提供治疗益处方面，增加的移植物存活和移植物持久存在已经被认为是成功的细胞移植疗法的关键。因此，许多努力指向延长经移植的细胞的存活和持久存在。因此，不要求持久存在大量经移植的细胞的用于有效细胞疗法的方法将会是有利的。创伤性脑损伤(TBI)是指由于外部机械力而引起的对脑的损害。除了其他原因外，TBI尤其可以由于跌倒、火器伤、运动事故、建筑事故和交通事故而引起。TBI的受害者可能会遭受到许多身体、认知、社交、情感和/或行为的紊乱。对于逆转TBI的初始物理损害，几乎没有什么可以做的。因此，治疗选项主要在于用于在急性期中防止进一步损害的稳定化，和之后的康复。由于这些有限的选项，因而需要另外的用于治疗TBI的方法和组合物。专利技术概述本专利技术人已发现，SB623细胞(即源自其中已经表达了外源Notch细胞内结构域的骨髓粘附干细胞的细胞)的移植可以用于治疗创伤性脑损伤(TBI)。相比于仅接受载料注射的因创伤而受损伤的动物而言，在TBI后接受SB623移植体的动物展示出显著经改善的运动和神经学功能，以及与之相关联的显著降低的对于皮层核心和损伤周围皮层区域的损害。专利技术人还已经发现，与预期相反，SB623细胞移植的治疗益处并不需要大量经移植的细胞的存活和持久存在。令人惊异地，可以通过最小和短期的移植物存活(其足以引发强大且稳定的功能恢复)来获得治疗益处。这解决了两个主要问题：对于充足供应可移植的细胞的需要和对于长期移植物存活的需要。专利技术人还已经发现，SB623细胞移植在TBI治疗中的有益效应是由于在脑室下区(SVZ)中的神经原性小生境和受损伤的脑位点之间形成生物学桥(“生物桥”(biobridge))而引起的。已经通过免疫组织化学方式可视化并经激光捕获的这种生物桥最初表达高水平的细胞外基质金属蛋白酶，并且其特征在于经移植的细胞流。在移植后的时间里，经移植的细胞被新形成的宿主细胞替代，并且几乎没有经移植的细胞保留在生物桥中。因此，经移植的SB623细胞最初在神经原性SVZ和受损伤的皮层之间形成通路，所述通路促进宿主神经原性细胞稍后从神经原性小生境向脑损伤位点迁移。该连续的事件揭示了用于治疗TBI的新方法，即移植SB623细胞，其形成用于引导宿主神经原性细胞迁移的瞬时通路。也就是说，经移植的SB623细胞最初在神经原性小生境和损伤位点之间形成生物桥；但一旦该生物桥形成，经移植的细胞被迁移至损伤位点的宿主神经原性细胞所替代。这些发现揭示，宿主细胞从神经原性小生境向受损伤的脑位点的长距离迁移可以通过经移植的SB623细胞来实现，所述经移植的SB623细胞用作用于引发内源修复机制的生物桥。因此，本公开内容尤其提供了下列实施方案：1.用于在受试者中治疗创伤性脑损伤的方法，所述方法包括向所述受试者的脑施用治疗有效量的SB623细胞，其中所述SB623细胞通过下述方式来获得：(a)提供骨髓粘附干细胞(MSCs)的培养物；(b)将步骤(a)的细胞培养物与包含编码Notch细胞内结构域(NICD)的序列的多核苷酸相接触，其中所述多核苷酸不编码全长Notch蛋白；(c)选择包含步骤(b)的多核苷酸的细胞；和(d)在不进行选择的情况下进一步培养步骤(c)的所选择出的细胞。2.实施方案1的方法，其中所述受试者为人。3.实施方案1或2的方法，其中所述MSCs从人获得。4.用于移植到受试者中以治疗创伤性脑损伤的细胞，其中所述细胞通过包括下列步骤的过程来获得：(a)提供MSCs的培养物；(b)将步骤(a)的细胞培养物与包含编码NICD的序列的多核苷酸相接触，其中所述多核苷酸不编码全长Notch蛋白；(c)选择包含步骤(b)的多核苷酸的细胞；和(d)在不进行选择的情况下进一步培养步骤(c)的所选择出的细胞。5.实施方案4的细胞，其中所述受试者为人。6.实施方案4或5的细胞，其中所述MSCs从人获得。7.用于诱导内源神经原性细胞从神经原性小生境向脑损伤位点迁移的方法，所述方法包括向受试者的脑施用治疗有效量的SB623细胞，其中所述SB623细胞通过下述方式来获得：(a)提供MSCs的培养物；(b)将步骤(a)的细胞培养物与包含编码Notch细胞内结构域(NICD)的序列的多核苷酸相接触，其中所述多核苷酸不编码全长Notch蛋白；(c)选择包含步骤(b)的多核苷酸的细胞；和(d)在不进行选择的情况下进一步培养步骤(c)的所选择出的细胞。8.实施方案7的方法，其中所述神经原性小生境为脑室下区。9.实施方案7或8的方法，其中所述脑损伤为创伤性脑损伤。10.实施方案7-9中任一项的方法，其中所述受试者为人。11.实施方案7-10中任一项的方法，其中所述MSCs从人获得。12.用于在受试者中刺激神经原性细胞增殖的方法，所述方法包括向受试者的脑施用治疗有效量的SB623细胞，其中所述SB623细胞通过下述方式来获得：(a)提供MSCs的培养物；(b)将步骤(a)的细胞培养物与包含编码Notch细胞内结构域(NICD)的序列的多核苷酸相接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于在受试者中诱导神经原性细胞进行增殖的细胞，其中所述细胞通过包括下列步骤的过程来获得：(a)提供骨髓粘附干细胞(MSCs)的培养物，(b)将步骤(a)的细胞培养物与包含编码Notch细胞内结构域(NICD)的序列的多核苷酸相接触，其中所述多核苷酸不编码全长Notch蛋白，(c)选择包含步骤(b)的多核苷酸的细胞，和(d)在不进行选择的情况下进一步培养步骤(c)的所选择出的细胞。

【技术特征摘要】
2012.05.16 US 61/647,8931.用于在受试者中诱导神经原性细胞进行增殖的细胞，其中所述细胞通过包括下列步骤的过程来获得：(a)提供骨髓粘附干细胞(MSCs)的培养物，(b)将步骤(a)的细胞培养物与包含编码Notch细胞内结构域(NICD)的序列的多核苷酸相接触，其中所述多核苷酸不编码全长Notch蛋白，(c)选择包含步骤(b)的多核苷酸的细胞，和(d)在不进行选择的情况下进一步培养步骤(c)的所选择出的细胞。2.权利要求1的细胞，其中所述受试者为人。3.权利要求1的细胞，其中所述MSCs从人获得。4.权利要求1的细胞，其用于治疗脑损伤。5.权利要求4的细胞，其中所述脑损伤在皮层中。6.权利要求4的细胞，其中所述脑损伤为创伤性脑损伤。7.用于在受试者中诱导神经原性细胞向脑损伤位点迁移的细胞，其中所述细胞通过包括下列步骤的过程来获得：(a)提供骨髓粘附干细胞(MSCs)的培养物，(b)将步骤(a)的细胞培养物与包含编码Notch细胞内结构域(NICD)的序列的多核苷酸相接触，其中所述多核苷酸不编码全长Notch蛋白，(c)选择包含步骤(b)的多核苷酸的细胞，和(d)在不进行选择的情况下进一步培养步骤(c)的所选择出的细胞。8.权利要求7的细胞，其中所述受试者为人。9.权利要求7的细胞，其中所述MSCs从人获得。10.权利要求7的细胞，其中所述神经原性细胞从神经原性小生境中迁移。11.权利要求10的细胞，其中所述神经原性小生境为脑室下区(SVZ)。12.权利要求7的细胞，其中所述脑损伤在皮层中。13.权利要求7的细胞，其中所述脑损伤为创伤性脑损伤。14.用于在受试者中诱导神经原性细胞进行增殖并向脑损伤位点迁移的细胞，其中所述细胞通过包括下列步骤的过程来获得：(a)提供骨髓粘附干细胞(MSCs)的培养物，(b)将步骤(a)的细胞培养物与包含编码Notch细胞内结构域(NI...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·V·博兰干，C·C·凯斯，
申请(专利权)人：桑比欧公司，南佛罗里达大学，
类型：发明
国别省市：美国,US