胰岛干细胞及其在治疗糖尿病中的用途制造技术

治疗Ⅰ型胰岛素依赖型糖尿病及其他疾病的方法及组合物，它使用新发现的能够分化为不同的胰岛细胞，包括产生胰岛素的β细胞以及肝细胞的干细胞。巢素和ＡＢＣＧ２被鉴别为胰腺干细胞的一个分子标记，而细胞角蛋白１９作为胰导管细胞的一个明确标记。本发明专利技术同样也描述了巢素和／或ＡＢＣＧ２阳性干细胞可分离自胰岛且培养以获得干细胞或假胰岛类似结构的方法。同样也描述了胰腺干细胞的体外分化的方法。描述了分离、扩增及移植胰腺干细胞进入患者以同种异体移植、同种移植或者异种异体移植以取代丢失或损坏胰岛素分泌细胞或其它细胞的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到干细胞及其分化领域，尤其是涉及到胰腺胰岛β细胞及巢素(nestin)阳性肝干细胞及其从干细胞及祖细胞的分化，以及胰腺干细胞，祖细胞，及已分化的β细胞或巢素(nestin)阳性肝干细胞或祖细胞在器官移植中的用途。
技术介绍
本专利技术是在得到至少部分美国政府基金的资助下完成的，其得到国立卫生研究所DK30457、DK30834、DK55365、DK60125的支持，因此，美国政府享有本专利技术的一定权利。胰岛细胞的起源，包括其在胚胎发育还是在成熟哺乳动物细胞阶段，尽管已作了许多研究，但依然不确定。一些导管上皮细胞能够分化或者反分化以形成在成熟胰岛中的β细胞及其他类型的细胞(Bouwens，1998)。来自分离胰岛的导管细胞可以在培养物中增殖且如果移植进入动物体内，可以分化成功能性β细胞(Cornelius et al.，1997)。已经可以证明exendin-4，一个长期作用的GLP-1拮抗剂，当给予鼠类时激发了来自导管祖细胞的(新生)的β细胞的分化及β细胞的增殖。在一个2型糖尿病鼠模型的部分胰切手术中胰切后10天每天给予exendin-4可以减缓糖尿病的发展。已经可以证明exendin-4刺激了胰腺的再生及新生的β细胞群体的扩增及β细胞的增殖(Xu et al.，1999，Diabetes，482270-2276)。Ramiya等，已经证明分离自成人前驱糖尿病非肥胖糖尿病(NOD)鼠的胰腺导管的多能性干细胞的体外产生的胰岛分化形成葡萄糖响应性胰岛其可以在不管是以囊装是否进入糖尿病NOD鼠类(Ramiya et al.，2000，Nature Med.，6278-282)移植后反转胰岛素依赖型糖尿病。促胰岛激素，肠生高血糖素相似性多肽(GLP)-1可以提高有助于胰腺发育的同源区转录因子IDX-1的胰腺表达及胰岛素基因的转录调控。与此同时，GLP-1被给予糖尿病小鼠刺激胰岛素的分泌且可以有效地降低其血糖水平。GLP-1同样可以提高β细胞的再生及胰岛的大小(Stoffers et al.，2000，Diabetes，49741-748)。Ferber等，已经证明了腺病毒介导的体外PDX-1(同样也为IDX-1)转移基因转移进入小鼠肝细胞结果使得肝细胞数量向β细胞显型反转。其表明使用PDX-1腺病毒载体静脉内输入小鼠后有超过60％的肝细胞合成PDX-1。处理小鼠的血清及肝中免疫反应性胰岛素浓度大量增加。使用PDX-1处理的小鼠存活于链脲霉素诱导的糖尿病且可以调节血糖过高症(Ferber et al.，2000，Nature Med.，6568-572)。获自分离胰岛的导管细胞培养物明显含有可以提高胰岛素分泌的细胞量，其还不清楚是否这些细胞是真正的干细胞或仅仅是导管上皮细胞所经历的反分化状态。即使这些物质中含有真正的干细胞，尚不清楚哪一部分代表干细胞及可以被描述的细胞类型。因此需要从胰腺组织中分离出特定的细胞类型，使用分子标记证明哪一部分是干细胞的细胞类型且证明其是多能性的且可以长期增殖。在大脑中已发现能够分化成为神经元及神经胶质组织的多能性干细胞。神经干细胞特定表达巢素(nestin)，一个中间丝状体蛋白(Lendahl et al.，1990；Dahlstrand etal.，1992)。在第E11天巢素表达于发育小鼠胚胎神经管中，其在第E16天在大脑皮层达到表达量的最高水平，然后在成人大脑皮层降低，局限于室管膜细胞群体(Lendahl et al.，1990)。发育中的神经系统及胰腺胰岛细胞显示出其与普通细胞特征相似的表型。本专利技术涉及到胰腺胰岛干细胞/祖细胞(IPCs)群体其与神经元及肝干细胞相似且分化成胰岛α-细胞(高血糖素)及β细胞(胰岛素)。本专利技术同样涉及巢素阳性肝细胞。按照本专利技术的IPCs是免疫耐受性型还是免疫优势型通过其自身作为移植受体来证实。按照本专利技术的IPCs可以被用于同种异基因或经过异源基因载体移植。本领域需要通过同种异基因或经过异源基因载体的方法移植干细胞。本领域同样需要治疗I型糖尿病的方法其中胰岛，巢素阳性胰腺干细胞或者巢素阳性肝干细胞通过同种异基因或异种基因的载体方法被转移进入受体细胞且并未发生移植排斥反应。本领域同样需要移植进入一个哺乳动物细胞的方法其中胰岛，巢素阳性胰腺干细胞或者巢素阳性肝干细胞通过同种异基因或异种基因的载体方法被转移进入受体细胞且并未发生移植排斥反应。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一个哺乳动物胰腺或肝干细胞用于治疗糖尿病及其他病症。提供鉴别，定位及分离胰腺干细胞的方法也是本专利技术的目的，同样为本专利技术目的的还有提供一个分化胰腺干细胞以获得可产生胰岛素及其他激素的细胞的方法。本专利技术的另外一个目的是提供可使用哺乳动物胰腺或肝干细胞移植进入哺乳动物的方法。这些及其他的本专利技术的目的可通过下述一个或多个具体的实施例来体现。该专利技术的实施例之一提供一种治疗糖尿病病人的方法。一种巢素阳性胰腺干细胞从供体的胰岛中被分离出来。在另一个实施例中，一种至少对ABCG2、Oct3/4、GLP-1受体、latrophilin(2型)、Hes-1、巢素、整合素亚单元α6、整合素亚单元β1、C-kit、MDR-1、SUR-1、Kir6.2之一显阳性，和/或不表达CD34、CD45、CD133、MHCI型和MHCII型之一或其全部不表达的胰腺干细胞，被从供体的胰岛中分离出来。在另一个实施例中，一种对SST-R2、SST-R3和/或SST-R4阳性的胰腺干细胞被从供体的胰岛中分离出来。干细胞被移植到病人身上，并在病人体内分化成能分泌胰岛素的细胞。另一个实施例提供另一种治疗糖尿病病人的方法。一种巢素阳性胰岛干细胞从供体的胰岛中被分离出来，并在体外增殖，以生成一种始祖细胞(progenitor cell)。在另一个实施例中，一种至少对ABCG2、Oct3/4、GLP-1受体、latrophilin(2型)、Hes-1、巢素、整合素亚单元α6、整合素亚单元β1、C-kit、MDR-1、SUR-1、Kir6.2之一显阳性，和/或不表达CD34、CD45、CD133、MHCI型和MHCII型之一或其全部不表达的胰腺干细胞，被从供体的胰岛中分离出来，并在体外增殖，以生成一种始祖细胞。始祖细胞被移植入病人体内，在那里分化成能分泌胰岛素的细胞。另一个实施例仍还提供另一种治疗糖尿病病人的方法。一种巢素阳性胰腺干细胞从供体的胰岛中被分离出来，并在体外增殖，以生成一种始祖细胞。在另一个实施例中，一种至少对ABCG2、Oct3/4、GLP-1受体、latrophilin(2型)、Hes-1、巢素、整合素亚单元α6、整合素亚单元β1、C-kit、MDR-1、SUR-1、Kir6.2之一显阳性，和/或不表达CD34、CD45、CD133、MHCI型和MHCII型之一或其全部不表达的胰腺干细胞，被从供体的胰岛中分离出来，并生长成一种始祖细胞。始祖细胞在培养基中分化，形成假胰岛样的、被移植入病人体内的聚集体。另一个实施例提供另一种治疗糖尿病病人的方法。一种巢素阳性胰岛干细胞被从供体的胰岛中分离出来，并在体外培养，以生成一种始祖细胞。在另一个实施例中，一种至少对ABCG2、Oct3/4、GLP-1受体、latro本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治疗糖尿病患者的方法，包括以下步骤：（ａ）从供体的胰岛中分离出巢素阳性胰腺干细胞；和（ｂ）将该干细胞转移进患者中，其中所述的干细胞分化形成产生胰岛素的细胞。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔F哈本娜，亨德里克祖里乌斯基，梅利莎K托马斯，伊利莎白J亚伯拉罕，马里奥瓦立乔，考里A里奇，安娜路易斯瑙兰，安缀丝里娜，
申请(专利权)人：通用医疗公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]