用于在哺乳动物细胞中诱导组织再生和衰老细胞裂解的改善方法技术

本发明专利技术的方面包括组合物和用于发现新的组合物并将所述组合物应用于通过对调控再生和衰老细胞裂解的分子通路的调节(通过改变哺乳动物细胞的胚胎‑胎儿和出生前/出生后的过渡状态的方式)治疗包括衰老、退行性疾病、创口治疗和癌症的疾病的方法通路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在哺乳动物细胞中诱导组织再生和衰老细胞裂解的改善方法相关申请的交叉引用本申请要求2018年4月23日提交的美国临时专利申请序列号62/661,322的优先权及其利益，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及用于筛选通过调节分子通路来治疗包括衰老、退行性疾病和癌症的疾病的新的治疗制剂的组合物和方法，所述分子通路通过改变哺乳动物细胞的胚胎-胎儿和出生前/出生后的过渡状态的方式调控再生和衰老细胞裂解。
技术介绍
干细胞技术的进步，例如人多能干(hPS)细胞(包括但不限于人胚胎干(hES)和人诱导的多能干(hiPS)细胞)的分离和体外增殖，构成了医学研究的一个重要的新领域。hPS细胞具有已证明的在未分化的状态下增殖或被诱导分化成人体内任何和所有细胞类型的潜能(Thomson等,Science282:1145-1147(1998))。hPS细胞分化成所有体细胞类型的独特固有能力在逻辑上为用于生产治疗多种退行性疾病的具有相似多样性的可移植hPS衍生细胞提供了一个平台。尽管目前hES和hiPS细胞的这种多能性已被广泛认可，但被较少认可和甚少被研究的是体外培养的hPS细胞产生相对未分化的胚胎原基的独特能力。甚至更少被研究的是hPS细胞衍生细胞分化成被认可的细胞类型(例如仍显示出使其区别于胎儿或成年细胞的基因表达的微妙的出生前或甚至胎儿前模式的心肌细胞或骨软骨细胞)的潜能。紧接体内胚胎-胎儿过渡(EFT)之前，哺乳动物分化细胞和组织(例如皮肤、心脏和脊髓)显示出深厚的无瘢痕再生的潜能，所述无瘢痕再生的潜能在EFT之后逐渐丧失。对于某些组织(例如人心脏)而言，在出生前-出生后过渡(PPT)期约一周后，可以检测到无瘢痕再生的潜能。鉴于理解和调节组织再生和组织生长对于再生医学和肿瘤学领域的重要性，用于体外和体内生物学建模和调节的改善方法在研究和临床实践中具有重大的潜在功用。多能干细胞和衍生的胚状体在体外自组装成三维类器官的潜能已作为获得移植组织(Singh等,StemCellsDev.2015.24(23):2778-95)以及对人胚胎发育建模的潜在通路引起了人们的兴趣。本专利技术教导了所述类器官的形成是对细胞在EFT之前经历组织生成和/或再生的固有潜能的反映。与胚胎细胞相反，胎儿和成体来源的细胞经常显示出降低的体外器官发生和体内表形(epimorphic)再生的潜能。表形再生，有时被称为“表变态”，是指组织再生的一种类型，其中相对未分化的间充质的芽基(blastema)在损伤部位增殖，然后细胞分化以恢复原始的组织学。虽然表形再生潜能丧失的发育时间无法被精确确定，并且可能随组织类型而变化，但是，约在人发育八周结束时发生的EFT(CarnegieStage23；O’Rahilly,R.,F.Müller(1987)DevelopmentalStagesinHumanEmbryos,IncludingaRevisionofStreeter’s‘Horizons’andaSurveyoftheCarnegieCollection.Washington,CarnegieInstitutionofWashington)似乎在时间上对应于胎盘哺乳动物中皮肤再生的丧失(Walmsley,G.G.等，2015.ScarlessWoundHealing:ChasingtheHolyGrailPlastReconstrSurg.135(3):907-17)。物种之间的相关性显示出胚胎或幼体状态中增加的再生潜力(其被评论于Morgan，T.H.(1901).Regeneration(NewYork:TheMacMillanCompany)中被评论；也被评论于SanchezAlvarado,A.，andTsonis，P.A.(2006)Bridgingtheregenerationgap:geneticinsightsfromdiverseanimalmodels.NatRev.Genet.7,873-884)。这启示了与瘢痕化不同，组织再生反映了胚胎表型(如不同于胎儿或成体表型)的存在，虽然目前在科学界中尚未达成表形组织再生是基因表达的胚胎(出生前的，更具体地，胎儿前的)模式的共识。对某些物种而言，发育时间的变化(异时性)与深厚的再生潜能相关，例如在墨西哥钝口螈(Mexicansalamanderaxolotl，A.mexicanum)中观察到的幼体发育的发育停滞(异时性)和肢体再生的发育停滞的情况(Voss，S.R.等，ThyroidhormoneresponsiveQTLandtheevolutionofpaedomorphicsalamanders.Heredity(2012)109,293-298)。尽管有这些观察结果，但是EFT的标志物和测试特定分子在调控EFT以治疗退行性疾病或癌症中的作用的方法仍然有限。我们先前公开了在“哺乳动物物种中诱导组织再生的组合物和方法(CompositionsandMethodsforInducedTissueRegenerationinMammalianSpecies)”(国际专利申请公开号WO2014/197421)(其全部内容通过引用并入本文)和“用于检测和调节哺乳动物物种中胚胎-胎儿过渡的改善方法”(国际专利申请公开号WO2017/214342，其全部内容通过引用并入本文)中描述的与哺乳动物物种中EFT的标志物有关的组合物和方法，和它们在调节组织再生和癌症诊断中的用途。前述组合物和方法部分地基于允许hPS细胞衍生的胚胎祖细胞系克隆扩增的方法，所述方法提供了增殖具有可用于以无瘢痕的方式再生组织(例如皮肤)的出生前基因表达模式的新颖多样且高度纯化的细胞系的手段。这样的细胞类型在研究中和在基于细胞的疗法的制备中具有重要的应用(参见2006年4月11日提交的题为“具有出生前的基因表达模式的细胞的新用途(NovelUsesofCellsWithPrenatalPatternsofGeneExpression)”的PCT申请序列号PCT/US2006/013519)；2006年11月21日提交的题为“加速从多能干细胞中分离新型细胞株的方法和由此获得的细胞(MethodstoAcceleratetheIsolationofNovelCellStrainsfromPluripotentStemCellsandCellsObtainedThereby)”的美国专利申请序列号11/604,047；和2009年7月16日提交的题为“加速从多能干细胞中分离新型细胞株的方法和由此获得的细胞(MethodstoAcceleratetheIsolationofNovelCellStrainsfromPluripotentStemCellsandCellsObtainedThereby)”的美国专利申请序列号12/504,630，其中全部内容各自通过引用并入本文)。但是，需要用于调节EFT以治疗退行性疾病和癌症的其他改善方法和组合物。本专利技术教导了与用于无瘢痕哺乳动物再生疗法的EFT的检测和调节有关的组合物和方法，所述无瘢痕哺乳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一组适于改变出生后哺乳动物细胞的基因图谱的组合物，其包含：/na.第一组合物，其包含：0.5-5.0mM的丙戊酸、7-10uM的6-[[2-[[4-(2,4-二氯苯基)-5-(5-甲基-1H-咪唑-2-基)-2-嘧啶基]氨基]乙基]氨基]-3-吡啶甲腈(CHIR99021)、4.0-10uM的2-(3-(6-甲基吡啶-2-基)-1H-吡唑-4-基)-1,5-萘啶(RepSox)、2.0-10uM的反苯环丙胺(Parnate)、0.5-50uM的Forskolin和1.0-5uM的4-[(E)-2-(5,5,8,8-四甲基-6,7-二氢萘-2-基)丙-1-烯基]苯甲酸(TTNPB)；/nb.第二组合物，其包含：0.5-5.0mM的丙戊酸、7-10uM的CHIR99021、4.0-10uM的RepSox、2.0-10uM的反苯环丙胺(Parnate)、0.5-50uM的Forskolin、1.0-5uM的TTNPB和50nM-240nM的3-Deazaneplanocin A(DZNep)；和/nc.第三组合物，其包含：0.1-1.0uM的N-[(2R)-2,3-二羟基丙氧基]-3,4-二氟-2-(2-氟-4-碘苯胺)苯甲酰胺(PD0325901)和7.0-10uM的6-[[2-[[4-(2,4-二氯苯基)-5-(5-甲基-1H-咪唑-2-基)-2-嘧啶基]氨基]乙基]氨基]-3-吡啶甲腈(CHIR99021)，/nd.第四组合物，其包含用于在哺乳动物细胞中表达TERT基因的合适的表达载体。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180423 US 62/661,3221.一组适于改变出生后哺乳动物细胞的基因图谱的组合物，其包含：
a.第一组合物，其包含：0.5-5.0mM的丙戊酸、7-10uM的6-[[2-[[4-(2,4-二氯苯基)-5-(5-甲基-1H-咪唑-2-基)-2-嘧啶基]氨基]乙基]氨基]-3-吡啶甲腈(CHIR99021)、4.0-10uM的2-(3-(6-甲基吡啶-2-基)-1H-吡唑-4-基)-1,5-萘啶(RepSox)、2.0-10uM的反苯环丙胺(Parnate)、0.5-50uM的Forskolin和1.0-5uM的4-[(E)-2-(5,5,8,8-四甲基-6,7-二氢萘-2-基)丙-1-烯基]苯甲酸(TTNPB)；
b.第二组合物，其包含：0.5-5.0mM的丙戊酸、7-10uM的CHIR99021、4.0-10uM的RepSox、2.0-10uM的反苯环丙胺(Parnate)、0.5-50uM的Forskolin、1.0-5uM的TTNPB和50nM-240nM的3-DeazaneplanocinA(DZNep)；和
c.第三组合物，其包含：0.1-1.0uM的N-[(2R)-2,3-二羟基丙氧基]-3,4-二氟-2-(2-氟-4-碘苯胺)苯甲酰胺(PD0325901)和7.0-10uM的6-[[2-[[4-(2,4-二氯苯基)-5-(5-甲基-1H-咪唑-2-基)-2-嘧啶基]氨基]乙基]氨基]-3-吡啶甲腈(CHIR99021)，
d.第四组合物，其包含用于在哺乳动物细胞中表达TERT基因的合适的表达载体。


2.权利要求1所述的组合物，其中所述第一组合物、所述第二组合物和所述第三组合物在细胞培养基中。


3.权利要求1所述的组合物，其中所述第一组合物、所述第二组合物和所述第三组合物在包含透明质酸的水凝胶中。


4.一组适于改变出生后哺乳动物细胞的基因图谱的组合物，其包含：
a.第一组合物，其包含：0.5-5.0mM的丙戊酸、7-10uM的6-[[2-[[4-(2,4-二氯苯基)-5-(5-甲基-1H-咪唑-2-基)-2-嘧啶基]氨基]乙基]氨基]-3-吡啶甲腈(CHIR99021)、4.0-10uM的2-(3-(6-甲基吡啶-2-基)-1H-吡唑-4-基)-1,5-萘啶(RepSox)、2.0-10uM的反苯环丙胺(Parnate)、0.5-50uM的Forskolin和1.0-5uM的4-[(E)-2-(5,5,8,8-四甲基-6,7-二氢萘-2-基)丙-1-烯基]苯甲酸(TTNPB)；
b.第二组合物，其包含：0.5-5.0mM的丙戊酸、7-10uM的CHIR99021、4.0-10uM的RepSox、2.0-10uM的反苯环丙胺(Parnate)、0.5-50uM的Forskolin、1.0-5uM的TTNPB和50nM-240nM的3-DeazaneplanocinA(DZNep)；和
c.第三组合物，其包含：0.1-1.0uM的N-[(2R)-2,3-二羟基丙氧基]-3,4-二氟-2-(2-氟-4-碘苯胺)苯甲酰胺(PD0325901)和7.0-10uM的6-[[2-[[4-(2,4-二氯苯基)-5-(5-甲基-1H-咪唑-2-基)-2-嘧啶基]氨基]乙基]氨基]-3-吡啶甲腈(CHIR99021)。


5.权利要求4所述的组合物，其中所述第一组合物、所述第二组合物和所述第三组合物在细胞培养基中...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·韦斯特，H·斯滕伯格，
申请(专利权)人：AGEX治疗公司，
类型：发明
国别省市：美国;US