在基于干细胞的疗法中使用交变电场预防和治疗畸胎瘤形成制造技术

在其中分化细胞衍生自多能干细胞的基于干细胞的疗法的情况下，本申请公开了用于消除可能保留在一批分化的后代细胞中的残留的多能干细胞的方法。当所述分化细胞最终用于所述疗法时，这有利地防止畸胎瘤的形成。这可通过使这批分化的后代细胞和所述残留的多能干细胞暴露于交变电场一段时间来实现。所述交变电场的频率和场强使得所述多能干细胞由于暴露于所述交变电场而相继死亡，而所述分化细胞保持基本上未受损害。这产生纯化批次的分化的后代细胞，使得其安全地用于所述基于干细胞的疗法中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在基于干细胞的疗法中使用交变电场预防和治疗畸胎瘤形成相关申请的交叉参考本申请要求2018年10月23日提交的美国临时申请62/749,305的权益，其通过参考以其全部结合至本文中。背景再生医学为改变游戏规则的医学领域，其涉及创建活的功能性组织以修复或替换由于年龄、疾病、损害或先天性缺陷而丧失的组织或器官功能的过程。该领域有望通过引入外部细胞、组织或者甚至整个器官来整合并成为组织的一部分或替换整个器官，从而修复或替换体内受损的组织和器官。重要的是，对于需要挽救生命的器官移植的患者，再生医学具有解决供体器官短缺的潜力。再生医学策略成功的一个关键为能够分离和产生包括多能干细胞在内的干细胞。多能干细胞，包括胚胎干细胞(ESC或ES细胞)和诱导性多能干细胞(iPSC或iPS细胞)，由于其无限自我更新的能力及其分化成体内任何细胞类型(包括替换因疾病或损伤而受损的组织所需的任何细胞类型)的能力，而为基于细胞疗法的领先候选者。例如，这种类型的治疗可用于替换由中风、脊髓损伤、阿尔茨海默病、帕金森病或其他神经系统障碍而受损的神经元。生长产生胰岛素的胰腺细胞可治疗患有糖尿病的人，和心脏细胞可修复心脏病发作之后的损伤。可以想到的是，该列表可包括损伤或患病的任何组织。干细胞治疗还可用于经通过干细胞工程改造抗击癌症的免疫系统来帮助身体自身的细胞抗击癌症。尽管有其治疗前景，但对于人类多能干细胞的临床实施而言，重要的安全性问题为其在体内形成畸胎瘤的可能性。畸胎瘤为由逃逸分化过程的残留多能干细胞污染治疗性干细胞衍生的细胞而引起的复杂肿瘤。甚至将少量未分化的多能干细胞注射到组织中(例如将10,000个ES细胞注射到骨骼肌中)也可能导致畸胎瘤。参见例如Lee等人(2009)CellCycle8:2608-2612。因此，在干细胞疗法变为被接受用于人类用途之前，必须克服这一障碍。已经进行了一些尝试，以从移植前的细胞中选择性地去除残留未分化的多能干细胞，同时保留其分化的后代细胞。这些方法包括使用细胞毒性抗体(Tan等人,2009;Choo等人,2008)、特异性抗体细胞分选(Tang等人,2011;Fong等人,2009)、遗传操纵(包括引入自杀基因)(Blum等人,2009;Schuldiner等人,2003)、药理学方法(Lee等人,2013;Ben-David等人2013;Lin等人,2017)和放射疗法(Lee等人,2017)。然而，这些方法中的每一种均具有显著缺点，比如成本高(细胞毒性抗体和特异性抗体细胞分选)、不同批次之间的差异(细胞毒性抗体和特异性抗体细胞分选)、非特异性结合(细胞毒性抗体)、需要遗传操纵和稳定整合毒性基因(遗传操纵)、耗时程序(遗传操纵、特异性抗体细胞分选和细胞毒性抗体)以及电离辐射的使用(放射疗法)。尽管许多研究试图防止从残留的多能干细胞形成畸胎瘤，但尚未开发出临床上可行的消除畸胎瘤形成的策略。专利技术概述本专利技术的一个方面涉及通过从一批分化的后代细胞中消除残留的多能干细胞，而在基于干细胞的癌症疗法中预防医源性畸胎瘤的第一种方法。第一种方法包括使这批分化的后代细胞和残留的多能干细胞暴露于交变电场一段时间。交变电场具有频率和场强，使得(a)由于暴露于交变电场所述时间段，多能干细胞相继死亡，从而产生纯化批次的分化的后代细胞，使得其安全地随后用于基于干细胞的疗法中，和(b)暴露于交变电场所述时间段的分化细胞保持基本上未受损害。第一种方法还包括在暴露之后，使用所述纯化批次的分化的后代细胞治疗癌症。在第一种方法的某些情况下，基于干细胞的癌症疗法为用于白血病的基于干细胞的疗法。在第一种方法的某些情况下，基于干细胞的癌症疗法为用于淋巴瘤的基于干细胞的疗法。本专利技术的另一方面涉及从一批分化的后代细胞中消除残留的多能干细胞，以防止在基于干细胞的疗法中形成畸胎瘤的第二种方法。第二种方法包括使这批分化的后代细胞和残留的多能干细胞暴露于交变电场一段时间。交变电场具有频率和场强，使得(a)由于暴露于交变电场所述时间段，多能干细胞相继死亡，从而产生纯化批次的分化的后代细胞，使得其安全地随后用于基于干细胞的疗法中，和(b)暴露于交变电场所述时间段的分化的细胞保持基本上未受损害。在第二种方法的某些情况下，纯化的批次含有少于100,000个多能干细胞。在第二种方法的某些情况下，纯化的批次含有少于10,000个多能干细胞。在第二种方法的某些情况下，纯化的批次含有少于1,000个多能干细胞。第二种方法的某些情况下，纯化的批次含有少于100个多能干细胞。在第二种方法的某些情况下，时间段为至少12小时。在第二种方法的某些情况下，时间段为至少2天。在第二种方法的某些情况下，交变电场具有在所述时间段内于至少两个不同方向之间不时切换的取向。在第二种方法的某些情况下，交变电场的频率在50kHz-500kHz之间。在这些情况中的某些情况下，交变电场的场强为至少1V/cm。在第二种方法的某些情况下，交变电场的频率在250kHz-350kHz之间和场强为至少1V/cm。在第二种方法的某些情况下，交变电场的频率在50kHz-500kHz之间和场强为至少1V/cm，且时间段为至少12小时。在第二种方法的某些情况下，交变电场的频率在250kHz-350kHz之间和场强为至少1V/cm，且时间段为至少3天。第二种方法的某些情况进一步包括在暴露之后，将该批分化的细胞用于治疗或诊断目的。在第二种方法的某些情况下，在暴露之前，通过扩繁多能干细胞并使扩繁的多能干细胞分化成这批分化的后代细胞来获得这批分化的后代细胞。在第二种方法的某些情况下，暴露步骤在体外进行。在第二种方法的某些情况下，暴露步骤在体内进行。在第二种方法的某些情况下，多能干细胞包括诱导性多能干细胞、胚胎干细胞、癌症干细胞和胚胎生殖细胞中的一种或多种。在第二种方法的某些情况下，分化的后代细胞包含心肌细胞或心肌细胞祖细胞。在第二种方法的某些情况下，多能干细胞和分化的后代细胞为人类细胞。附图简述图1为描绘用于基于干细胞的疗法的显著降低畸胎瘤形成风险的一种示例性方法的步骤的流程图。图2A描绘暴露于不同频率的交变电场的随着时间推移并与非暴露的对照进行比较的H7人类胚胎干细胞(H7-ESC)如通过台盼蓝细胞染色评价的细胞数量计数。图2B为暴露于不同频率的交变电场的随着时间推移的H7-ESC的图2A中所示数据的放大版本。图3描绘当暴露于不同频率的交变电场并与非暴露的对照进行比较时人类ESC(H7品系)随着时间推移的细胞生存力。发光输出与细胞数量成正相关(R2=0.942)。RLU代表相对发光单位。图4描绘在暴露于不同频率的交变电场之后并且与非暴露的对照心肌细胞进行比较的ESC衍生的心肌细胞如通过台盼蓝细胞染色评价的细胞计数。对于所测试的5种频率中的任何一种，在施加交变电场前后心肌细胞计数均无显著差异。图5A描绘测量在暴露于交变电场之后并且与非暴露的(未处理的)对照进行比较的ESC衍生的心肌细胞的搏动率的收缩性测定的结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过从一批分化的后代细胞中消除残留的多能干细胞，而在基于干细胞的癌症疗法中预防医源性畸胎瘤的方法，所述方法包括：/n使这批分化的后代细胞和所述残留的多能干细胞暴露于交变电场一段时间，所述交变电场具有频率和场强，/n其中所述交变电场的频率和场强使得由于暴露于所述交变电场所述时间段，所述多能干细胞相继死亡，从而产生纯化批次的分化的后代细胞，使得其安全地随后用于所述基于干细胞的疗法中，和/n其中所述交变电场的频率和场强使得暴露于所述交变电场所述时间段的所述分化细胞保持基本上未受损害；和/n在所述暴露之后，使用所述纯化批次的分化的后代细胞治疗所述癌症。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181023 US 62/7493051.一种通过从一批分化的后代细胞中消除残留的多能干细胞，而在基于干细胞的癌症疗法中预防医源性畸胎瘤的方法，所述方法包括：
使这批分化的后代细胞和所述残留的多能干细胞暴露于交变电场一段时间，所述交变电场具有频率和场强，
其中所述交变电场的频率和场强使得由于暴露于所述交变电场所述时间段，所述多能干细胞相继死亡，从而产生纯化批次的分化的后代细胞，使得其安全地随后用于所述基于干细胞的疗法中，和
其中所述交变电场的频率和场强使得暴露于所述交变电场所述时间段的所述分化细胞保持基本上未受损害；和
在所述暴露之后，使用所述纯化批次的分化的后代细胞治疗所述癌症。


2.权利要求1的方法，其中所述基于干细胞的癌症疗法为用于白血病的基于干细胞的疗法。


3.权利要求1的方法，其中所述基于干细胞的癌症疗法为用于淋巴瘤的基于干细胞的疗法。


4.一种从一批分化的后代细胞中消除残留的多能干细胞，以防止在基于干细胞的疗法中形成畸胎瘤的方法，所述方法包括：
使这批分化的后代细胞和所述残留的多能干细胞暴露于交变电场一段时间，所述交变电场具有频率和场强，
其中所述交变电场的频率和场强使得由于暴露于所述交变电场所述时间段，所述多能干细胞相继死亡，从而产生纯化批次的分化的后代细胞，使得其安全地随后用于所述基于干细胞的疗法中，和
其中所述交变电场的频率和场强使得暴露于所述交变电场所述时间段的所述分化细胞保持基本上未受损害。


5.权利要求4的方法，其中所述纯化的批次含有少于100,000个多能干细胞。


6.权利要求4的方法，其中所述纯化的批次含有少于10,000个多能干细胞。


7.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·沃达克，E·常，J·C·吴，S·S·甘比尔，
申请(专利权)人：利兰·斯坦福青年大学托管委员会，
类型：发明
国别省市：美国;US