成形类器官组合物及其制备方法技术

本文公开了被操纵以形成更接近天然器官结构的成形或细长形态的类器官组合物。与未成形的类器官相比，这些成形的类器官有利于例如研究细胞器组织和移植等目的。本文还公开了生产所述成形的或细长的类器官组合物的方法。产所述成形的或细长的类器官组合物的方法。产所述成形的或细长的类器官组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成形类器官组合物及其制备方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年5月31日提交的美国临时专利申请第62/855,557号、2019年10 月3日提交的美国临时专利申请第62/909,868号和2020年1月8日提交的美国临时专利申请第62/958,367号的优先权权益，将其每个申请以其全部通过引用明确并入本文。
[0003]关于联邦资助研发的声明
[0004]本专利技术是在美国国立卫生研究院授予的U01DK103117下由政府支持进行的。政府拥有本专利技术的某些权利。
专利

[0005]本公开的方面一般地涉及类器官组合物和制备所述类器官组合物的方法。本文公开的类器官具有更接近于体内器官组织的成形或细长结构。

技术介绍

[0006]提供类器官(如肠道类器官)的现有方法在形成非常适合移植和后续功能实施的结构的能力方面受到限制。具体而言，目前获得源自多能干细胞，特别是诱导多能干细胞的类器官的方法导致类器官具有球形结构，植入时不会自然伸长，因此无法提供具有类似于天然结构的构型的结构。此外，轴向力的存在可能影响类器官组织的发育。虽然现有的胃肠类器官包括内腔，但使用现有方法可获得的形状和大小的限制对于临床实施的效用有限。因此，目前需要在体外生长的类器官组织，其源自患者，例如人类患者，其具有改进的移植适用性和移植后改进的功能。

技术实现思路

[0007]本公开的一些方面一般地涉及生产成形胃肠类器官的方法。在一些实施方案中，胃肠类器官包括内腔。在一些实施方案中，该方法包括将多个球状体放入包括预定形状的收集通道中，并在收集通道中培养所述多个球状体以将多个球状体分化为具有所述预定形状的成形胃肠类器官。在一些实施方案中，成形胃肠类器官包括凝聚的间充质和内腔。在一些实施方案中，收集通道具有非球形形状并且成形胃肠类器官是非球形胃肠类器官。在一些实施方案中，收集通道具有细长形状并且成形胃肠类器官是细长胃肠类器官。在一些实施方案中，细长胃肠类器官包括细长长度和直径。在一些实施方案中，细长长度是、大约是、至少是、至少大约是、不超过或不超过大约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、 16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、 36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50毫米，或由上述长度中的任何两个限定的范围内的任何长度，例如，1至50mm、10至40mm、20至30mm、1至 30mm或20至50mm。在一些实施方案中，直径是、大约是、至少是、至少大约是、不超过或不超过大约0.2μm、1μm、5μm、10μm、50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500 μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm、1200μm、1300μm、1400μm、1500μm、 1600μm、1700μm、1800μm、1900μm、2000μm、2500μm或3000μm，或由上述直径中的任何两
个限定的范围内的任何直径，例如0.2μm至3000μm、200μm至1500μm、500μm至 1000μm、0.2μm至1000μm μm或500μm至3000μm。在一些实施方案中，细长长度与直径的比率是、大约是、至少是、至少大约是、不超过或不超过大约1、2、3、4、5、6、7、8、 9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、 900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、 40000、500000、60000、70000、80000、90000、100000、200000、300000、400000或 500000，或由上述比率中的任何两个限定的范围内的任何比率，例如1到500000、100到 500000、1000到10000、1到500000或1000到500000。在一些实施方案中，内腔在成形胃肠类器官的整个细长长度上不是连续的。在一些实施方案中，成形胃肠类器官是成形人胃肠类器官。在一些实施方案中，多个球状体在收集通道中培养数天，其是、大约是、至少是、至少大约是、不超过或不超过大约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、 15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、 35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、 55、56、57、58、59或60天。在一些实施方案中，多个球状体在多个球状体的间充质处融合。在一些实施方案中，成形胃肠类器官经历自发神经支配。在一些实施方案中，成形胃肠类器官还包含肠神经元细胞或肠神经元祖细胞。在一些实施方案中，成形胃肠类器官进一步包含一个或多个肠肌间神经丛，其包含表达神经元标志物PGP9.5的细胞。在一些实施方案中，成形胃肠类器官具有神经元活性。在一些实施方案中，所述方法包括在成形胃肠类器官上诱导机械应变，其中机械应变促进成形胃肠类器官的自发神经支配，或减少成形胃肠类器官的成熟时间，或两者。在一些实施方案中，机械应变是单轴拉伸应变。在一些实施方案中，成形胃肠类器官还包括被间充质包围的极化柱状上皮，其中所述间充质包括平滑肌样层。在一些实施方案中，成形胃肠类器官还包括图案化为隐窝样增殖区或绒毛样结构或两者的上皮。在一些实施方案中，成形胃肠类器官还包括层叠的纵肌和环肌。在一些实施方案中，成形胃肠类器官还包含平滑肌或肠上皮下肌成纤维细胞或两者的标志物。在一些实施方案中，成形胃肠类器官进一步包含肠细胞、肠内分泌细胞、杯形细胞、帕内特细胞中的一种或多种或其任何组合。在一些实施方案中，成形胃肠类器官进一步包含表达绒毛蛋白、 Muc2、DEFA5、CHGA或OLFM4中的一种或多种或其任何组合的细胞。在一些实施方案中，成形胃肠类器官源自从PBMC细胞、活检组织样品或仙台病毒转导的体细胞重编程的诱导多能干细胞。在一些实施方案中，成形胃肠类器官在体外被血管化。在一些实施方案中，成形胃肠类器官在植入个体后血管化。在一些实施方案中，多个球状体是多个中后肠球状体并且成形胃肠类器官是成形的肠类器官。在一些实施方案中，多个球状体是多个后肠球状体并且成形胃肠类器官是成形的结肠类器官。在一些实施方案中，多个球状体是多个前肠球状体并且成形胃肠类器官是食道类器官。在一些实施方案中，多个球状体是多个后部前肠球状体并且成形胃肠类器官是胃类器官。在一些实施方案中，该方法包括在足以将诱导多能干细胞分化为定形内胚层的条件下培养诱导多能干细胞，在足以将定形内胚层分化为多个球状体的条件下培养定形内胚层，并收集所述多个球状体，然后将多个球状体放入收集通道中。在一些实施方案中，收集步骤包括将多个球状体与能够与多个球状体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种产生包含内腔的成形胃肠类器官的方法，包括：将多个球状体放入具有预定形状的收集通道中；和在所述收集通道中培养所述多个球状体以将所述多个球状体分化为具有所述预定形状的成形胃肠类器官；其中所述成形胃肠类器官包括凝聚的间充质和内腔。2.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述收集通道具有非球形形状并且所述成形胃肠类器官是非球形胃肠类器官。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述收集通道具有细长形状并且所述成形胃肠类器官是细长胃肠类器官。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述细长胃肠类器官包括细长长度和直径。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述细长长度是、大约是、至少是、至少大约是、不超过或不超过大约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50毫米，或由上述长度中的任何两个限定的范围例如1至50mm、10至40mm、20至30mm、1至30mm或20至50mm内的任何长度。6.根据权利要求3
‑
5中任一项所述的方法，其中所述直径是、大约是、至少是、至少大约是、不超过或不超过大约0.2μm、1μm、5μm、10μm、50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm、1200μm、1300μm、1400μm、1500μm、1600μm、1700μm、1800μm、1900μm、2000μm、2500μm或3000μm，或由上述直径中的任何两个限定的范围例如0.2μm至3000μm、200μm至1500μm、500μm至1000μm、0.2μm至1000μmμm或500μm至3000μm内的任何直径。7.根据权利要求3
‑
6中任一项所述的方法，其中所述细长长度与所述直径的比率是、大约是、至少是、至少大约是、不超过或不超过大约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、500000、60000、70000、80000、90000、100000、200000、300000、400000或500000，或由上述比率中的任何两个限定的范围例如1到500000、100到500000、1000到10000、1到500000或1000到500000内的任何比率。8.根据权利要求3
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7中任一项所述的方法，其中所述内腔在所述成形胃肠类器官的整个细长长度上不连续。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成形胃肠类器官是成形人胃肠类器官。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多个球状体在所述收集通道中培养的天数是、大约是、至少是、至少大约是、不超过或不超过大约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59或60天。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多个球状体在所述多个球状体的间充质处融合。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成形胃肠类器官经历自发神经
支配。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成形胃肠类器官进一步包含肠神经元细胞或肠神经元祖细胞。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成形胃肠类器官进一步包含一个或多个肠肌间神经丛，其包含表达神经元标志物PGP9.5的细胞。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成形胃肠类器官具有神经元活性。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在所述成形胃肠类器官上诱导机械应变，其中所述机械应变促进所述成形胃肠类器官的自发神经支配，或减少所述成形胃肠类器官的成熟时间，或两者。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述机械应变是单轴拉伸应变。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成形胃肠类器官还包括被间充质包围的极化柱状上皮，其中所述间充质包括平滑肌样层。19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成形胃肠类器官还包括图案化为隐窝样增殖区或绒毛样结构或两者的上皮。20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成形胃肠类器官还包括层叠的纵肌和环肌。21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成形胃肠类器官进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：儿童医院医学中心，
类型：发明
国别省市：