具有增强效力的细胞外囊泡制造技术

本发明专利技术提供了从间充质基质细胞中分离有效的细胞外囊泡或外泌体群的方法，以及分离的细胞外囊泡或外泌体在治疗血管病变中的用途，包括肺动脉高压、支气管肺发育不良，以及与线粒体功能障碍相关的疾病和病症。

Enhanced extracellular vesicles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有增强效力的细胞外囊泡相关申请的交叉引用本申请要求2016年6月17日提交的美国临时专利申请No.62/351,627的优先权，通过引用将该临时专利申请全部并入本申请。
技术介绍
本申请涉及分离有效的细胞外囊泡(包括外泌体)的方法，以及细胞外囊泡或外泌体在治疗肺动脉高压[包括动脉性肺动脉高压(PAH)]和与线粒体功能障碍相关的病症和疾病中的用途。肺动脉高压是一种进行性且通常会致命的疾病，其特征在于肺血管系统中的压力增加。肺循环的收缩增加导致右心的压力增加，这可能发展成右心衰竭。根据定义，慢性肺动脉高压患者的平均肺动脉压(mPAP)在静息时>25mmHg或在运动期间>30mmHg(正常值<20mmHg)。例如，未经治疗的动脉性肺动脉高压在被诊断后在平均2.8至5年内导致死亡(Keilyetal.(2013)BMJ346:f2028)。动脉性肺动脉高压的病理生理学的特征在于血管收缩和肺血管的重塑。在慢性PAH中，最初未肌肉化的肺血管存在新肌肉化，并且已经肌肉化的血管的血管肌肉周长增加。由此导致的肺动脉压升高导致右心进行性压力，其导致右心输出减少，最终右心衰竭(M.Humbertetal.,J.Am.Coll.Cardiol.2004,43,13S-24S)。PAH是一种罕见疾病，患病率为百万分之一至二。患者的平均年龄估计为36岁，只有10％的患者的年龄超过60岁。女性受到的影响明显多于男性(G.E.D’Alonzoetal.,Ann.Intern.Med.1991,115,343-349)。PAH的发病机理涉及许多机制。重要的是，已经发现在该疾病中异常线粒体葡萄糖氧化的下游对整体代谢的抑制。减少的线粒体功能可以统一PAH中许多明显不相关的异常，例如多种细胞类型的参与、肺血管细胞的癌样增殖，以及这些细胞对细胞凋亡的抗性。尽管有证据支持线粒体功能障碍在PAH中的作用，但线粒体功能的治疗靶向已被证明是困难的。因此，需要开发用于治疗肺动脉高压的改进的治疗组合物和方法，例如通过靶向线粒体功能。总结在一个方面，本公开提供了治疗(包括预防)肺动脉高压的方法，其包括向需要其的一受试者施用从间充质基质细胞获得的分离的细胞外囊泡或外泌体，其中与在从间充质基质细胞获得的所有细胞外囊泡或外泌体中表达产物的平均量相比，所述分离的细胞外囊泡或外泌体包含具有增加表达的一种或多种表达产物的细胞外囊泡或外泌体，所述的一种或多种表达产物选自由以下构成的群组：(a)糖酵解途径中的基因，(b)TCA循环中的基因，以及(c)电子传递链中的基因。在一些实施方案中，与从间充质基质细胞获得的所有细胞外囊泡或外泌体中的相同表达产物的平均量相比，所述细胞外囊泡或外泌体表达增加了包含至少10％、20％、30％、50％或100％更多的表达产物。在一些实施方案中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体具有增加表达的、一种或多种基因的蛋白质，所述一种或多种基因选自由以下构成的群组：(a)糖酵解途径中的基因，(b)TCA循环中的基因，以及(c)电子传递链中的基因。在一些实施方案中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体具有增加表达的、一种或多种基因的RNA，所述一种或多种基因选自由以下构成的群组：(a)糖酵解途径中的基因、(b)TCA循环中的基因，以及(c)电子传递链中的基因。在一些实施方案中，(a)所述糖酵解途径中的基因选自由PK、AGI、ALDO、ALDOA、ENO3、GPI、HK2、HK3、PFK、PGM、TPI、GAPDH、ENO和PGAM构成的群组，(b)所述TCA循环中的基因选自由MDH2、OGDH、PC、PDHA1、PDHB、SDHA、SDHC和SUCLG2构成的群组，以及(c)所述电子传递链中的基因选自由ETFA、ATP酶、NDUFC2、NDUFB1、NDUFS5、NDUFA8、NDUFA9、NDUFS2、SDHA、SDHC、UQCRH1、Cox6c1和Cox10构成的群组。在一些实施方案中，所述的基因为PK。在一些其他实施方案中，所述的基因为ATPase。在一些实施方案中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体使受试者中的葡萄糖氧化正常化。在一些实施方案中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体使受试者的肺组织中的葡萄糖氧化正常化。在一些实施方案中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体具有至少0.15nmol/min/mL的PK活性。在一些实施方案中，与经历三周慢性缺氧暴露并用PBS对照治疗的对照小鼠相比，分离的细胞外囊泡或外泌体能够将经历三周慢性缺氧暴露的小鼠的右心室收缩压(RVSP)降低至少10％。在一些实施方案中，与经受24小时的低氧暴露并用PBS对照治疗的对照平滑肌细胞(SMC)细胞裂解物相比，所述分离的细胞外囊泡或外泌体能够将经历24小时缺氧暴露的SMC细胞裂解物的O2消耗增加至少20％。在另一方面，本专利技术提供了一种治疗与线粒体功能障碍相关的一疾病或病症的方法，包括向需要其的一受试者施用从间充质基质细胞获得的分离的细胞外囊泡或外体，其中与从间充质基质细胞获得的所有细胞外囊泡或外泌体中的表达产物的平均量相比，所述分离的细胞外囊泡或外泌体包含具有增加表达的一种或多种表达产物的细胞外囊泡或外泌体，所述的一种或多种表达产物选自由以下构成的群组：(a)糖酵解途径中的基因，(b)TCA循环中的基因，以及(c)电子传递链中的基因。在一些实施方案中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体具有增加表达的一种或多种基因的蛋白质，所述一种或多种基因选自由以下构成的群组：(a)糖酵解途径中的基因，(b)TCA循环中的基因，以及(c)电子传递链中的基因。在一些实施方案中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体具有增加表达的一种或多种基因的RNA，所述一种或多种基因选自由以下构成的群组：(a)糖酵解途径中的基因，(b)TCA循环中的基因，以及(c)电子传递链中的基因。在一些实施方案中，(a)所述糖酵解途径中的基因选自由PK、AGI、ALDO、ALDOA、ENO3、GPI、HK2、HK3、PFK、PGM、TPI、GAPDH、ENO和PGAM构成的群组，(b)所述TCA循环中的基因选自由MDH2、OGDH、PC、PDHA1、PDHB、SDHA、SDHC和SUCLG2构成的群组，以及(c)所述电子传递链中的基因选自由ETFA、ATPase、NDUFC2、NDUFB1、NDUFS5、NDUFA8、NDUFA9、NDUFS2、SDHA、SDHC、UQCRH1、Cox6c1和Cox10构成的群组。在一些实施方案中，所述的基因为PK。在一些其他实施方案中，所述的基因为ATPase。在一些实施方案中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体使受试者肺组织中的葡萄糖氧化正常化。在一些实施方案中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体具有至少0.15nmol/min/mL的PK活性。在一些实施方案中，与线粒体功能障碍相关的疾病或病症与受试者中线粒体葡萄糖氧化减少有关。在一些实施方案中，与线粒体功能障碍相关的疾病或病症为选自由弗里德赖希氏共济失调、Leber's遗传性视神经病变、卡恩斯-塞尔综合征、具有乳酸酸中毒和中风样发作的线粒体脑肌病、Leigh综合征、肥胖症、动脉粥样硬化、肌萎缩侧索硬化症、帕金森氏病、癌症、心力衰竭、心肌梗塞(MI)、阿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种治疗肺动脉高压的方法，其包括向需要其的一受试者施用从间充质基质细胞获得的分离的细胞外囊泡或外泌体，其中与在从间充质基质细胞获得的所有细胞外囊泡或外泌体中表达产物的平均量相比，所述分离的细胞外囊泡或外泌体包含具有增加表达的一种或多种表达产物的细胞外囊泡或外泌体，所述一种或多种表达产物选自由以下构成的群组：(a)糖酵解途径中的基因，(b)TCA循环中的基因，和(c)电子传递链中的基因。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.17 US 62/351,6271.一种治疗肺动脉高压的方法，其包括向需要其的一受试者施用从间充质基质细胞获得的分离的细胞外囊泡或外泌体，其中与在从间充质基质细胞获得的所有细胞外囊泡或外泌体中表达产物的平均量相比，所述分离的细胞外囊泡或外泌体包含具有增加表达的一种或多种表达产物的细胞外囊泡或外泌体，所述一种或多种表达产物选自由以下构成的群组：(a)糖酵解途径中的基因，(b)TCA循环中的基因，和(c)电子传递链中的基因。2.根据权利要求1所述的方法，其中，与从间充质基质细胞获得的所有细胞外囊泡或外泌体中相同表达产物的平均量相比，所述细胞外囊泡或外泌体包含增加了至少20％以上的表达产物的表达。3.根据权利要求1所述的方法，其中，(a)糖酵解途径中的基因选自PK、AGI、ALDO、ALDOA、ENO3、GPI、HK2、HK3、PFK、PGM、TPI、GAPDH、ENO和PGAM构成的群组，(b)TCA循环中的基因选自MDH2、OGDH、PC、PDHA1、PDHB、SDHA、SDHC和SUCLG2构成的群组，和(c)电子传递链中的基因选自ETFA、ATPase、NDUFC2、NDUFB1、NDUFS5、NDUFA8、NDUFA9、NDUFS2、SDHA、SDHC、UQCRH1、Cox6c1和Cox10构成的群组。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基因是PK。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基因是ATPase。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体使所述受试者的肺组织中的葡萄糖氧化正常化。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体具有至少0.15nmol/min/mL的PK活性。8.根据权利要求1所述的方法，其中，与经历三周慢性缺氧暴露并用PBS治疗的对照小鼠相比，所述分离的细胞外囊泡或外泌体能够将经受三周慢性缺氧暴露的小鼠的右心室收缩压(RVSP)降低至少10％。9.根据权利要求1所述的方法，其中，与经历24小时缺氧暴露和用PBS对照治疗的对照SMC细胞裂解物相比，所述分离的细胞外囊泡或外泌体能够将经历24小时缺氧暴露的SMC细胞裂解物的O2消耗增加至少20％。10.一种治疗与线粒体功能障碍相关的一疾病或病症的方法，包括向需要其的一受试者施用从间充质基质细胞获得的分离的细胞外囊泡或外泌体，其中，与从间充质基质细胞获得的所有细胞外囊泡或外泌体中的表达产物的平均量相比，所述分离的细胞外囊泡或外泌体包含具有增加表达的一种或多种表达产物的细胞外囊泡或外泌体，所述一种或多种表达产物选自以下构成的群组：(a)糖酵解途径中的基因，(b)TCA循环中的基因，和(c)电子传递链。11.根据权利要求10所述的方法，其中，(a)糖酵解途径中的基因选自PK、AGI、ALDO、ALDOA、ENO3、GPI、HK2、HK3、PFK、PGM、TPI、GAPDH、ENO和PGAM构成的群组，(b)TCA循环中的基因选自MDH2、OGDH、PC、PDHA1、PDHB、SDHA、SDHC和SUCLG2构成的群组，和(c)选择电子传递链中的基因选自ETFA、ATPase、NDUFC2、NDUFB1、NDUFS5、NDUFA8、NDUFA9、NDUFS2、SDHA、SDHC、UQCRH1、Cox6c1和Cox10构成的群组。12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述基因是PK。13.根据权利要求13所述的方法，其中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体的PK活性为至少0.15nmol/min/mL。14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述基因是ATPase。15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述分离的细胞外囊泡或外泌体使所述受试者的肺组织中的葡萄糖氧化正常化。16.根据权利要求10所述的方法，其中，与线粒体功能障碍相关的疾病或病症与所述受试者中线粒体葡萄糖氧化减少相关。17.根据权利要求10所述的方法，其中，与线粒体功能障碍相关的疾病或病症选自弗里德赖希氏共济失调、Leber's遗传性视神经病变、卡恩斯-塞尔综合征、伴乳酸酸中毒和中风样发作的线粒体脑肌病、Leigh综合征、肥胖症、动脉粥样硬化、肌萎缩侧索硬化症、帕金森病、癌症、心力衰竭、心肌梗塞(MI)、阿尔茨海默病、亨廷顿舞蹈病、精神分裂症、双相情感障碍、脆性X综合征和慢性疲劳综合症构成的群组。18.一种分离能够治疗或预防肺动脉高压的细胞外囊泡或外泌体的方法，包括以下步骤：a.提供包含细胞外囊泡或外泌体的间充质基质细胞的一培养基；b.将至少一部分细胞外囊泡或外泌体与所述培养基的其他成分分离；c.从其他细胞外囊泡或外泌体群体中分离一细胞外囊泡或外泌体群体，其中，与从间充质基质细胞获得的所有细胞外囊泡或外泌体中的表达产物的平均量相比较，所述群体具有增加的一种或多种表达产物的表达，所述一种或多种表达产物选自(a)糖酵解途径中的基因，(b)TCA循环中的基因，和(c)电子传递链中的基因。19.根据权利要求18所述的方法，其中，通过磷脂检测分离细胞外囊泡或外泌体群。20.根据权利要求18所述的方法，其中，(a)糖酵解途径中的基因选自PK、AGI、ALDO、ALDOA、ENO3、GPI、HK2、HK3、PFK、PGM、TPI、GAPDH、ENO和PGAM构成的群组，(b)TCA循环中的基因选自MDH2、OGDH、PC、PDHA1、PDHB、SDHA、SDHC和SUCLG2构成的群组，和(c)选择电子传递链中的基因选自ETFA、ATPase、NDUFC2、NDUFB1、NDUFS5、NDUFA8、NDUFA9、NDUFS2、SDHA、SDHC、UQCRH1、Cox6c1和Cox10构成的群组。21.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨拉·奥甘，罗杰·马克斯·艾拉甘，马里亚·皮亚·罗德里格斯，卡罗莱娜·梅德拉诺，约翰·奇德尔，
申请(专利权)人：联合治疗学有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US