KLF诱导心肌细胞生成制造技术

本技术涉及一种诱导心肌细胞生成的方法，其包括施用治疗有效量的KLF1和KLF2b中的一个或两者以增加心肌细胞中KLF1和/或KLF2b的水平，从而诱导心肌细胞生成。从而诱导心肌细胞生成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】KLF诱导心肌细胞生成


[0001]本技术涉及促进心肌细胞生成(即，由于细胞分裂而生成新的心肌细胞)的方法，其通过向心肌细胞施用KLFl或KLF2b中的至少一种或者KLFl或KLF2b核酸中的至少一种来实施。该技术进一步涉及通过向受试者施用KLF1或KLF2b蛋白或者核酸中的至少一种来促进受试者的心肌细胞生成。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求澳大利亚临时专利申请号2019902703的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。

技术介绍

[0004]成年哺乳动物心脏中的心肌细胞是终末分化的细胞，其已经退出细胞周期并且具有有限的增殖能力。因此，在病理性心脏病中成熟心肌细胞的死亡导致高死亡率和发病率。例如，与心肌梗塞相关的高死亡率和发病率在很大程度上是由于人类心脏具有极为有限的通过新的心肌细胞再生(心肌细胞生成)进行修复的能力。结果，梗塞的心肌被纤维化瘢痕组织所取代，其无法接触(contact)，导致心脏泵血活性降低、心力衰竭和/或心律失常引起的猝死。
[0005]与哺乳动物不同，某些脊椎动物，包括硬骨斑马鱼，在心肌梗塞后表现出完全的、无瘢痕的心脏再生。从命运图谱研究中得知，心肌细胞，而非干细胞，是斑马鱼心脏再生中新心肌的主要来源。重要的是，类似的再生能力在新生小鼠中被发现。然而，哺乳动物心肌细胞的自我更新能力在出生后迅速降低。
[0006]由于数十亿心肌细胞(CM)的死亡，心血管疾病会引起收缩性心肌组织的严重的进行性损失。由于哺乳动物心脏的再生能力低，其可能最终导致心力衰竭，目前没有可用的治疗选择来强有力地恢复已损失的CM。
[0007]KLF1是Kr
ü
ppel样转录因子的成员，已知在红细胞发育中具有重要作用，并且KLF1基因的突变会导致先天性贫血。本专利技术人发现了KLF1在心肌细胞生成中之前未发现的作用。本专利技术人进一步证明，在成年心肌细胞中过表达的KLF1可以在成年哺乳动物心脏中诱导心肌细胞生成并且引起心脏再生。

技术实现思路

[0008]在第一方面，提供了一种诱导心肌细胞生成的方法，其包括向心肌细胞施用治疗有效量的KLF，或在心肌细胞中诱导KLF的表达，例如增加心肌细胞中KLF1和/或KLF2b的水平从而诱导心肌细胞生成。
[0009]在一实施方案中，心肌细胞群是婴儿、儿童或成人心肌细胞。心肌细胞群可从受试者中分离或存在于受试者中。
[0010]在一实施方案中，心肌细胞生成促进受试者的心脏再生。心脏再生的特征可以是射血分数、缩短分数或两者的增加。
[0011]心脏再生的特征可以是血管内皮细胞、心外膜细胞或两者的增加。
[0012]KLF可以诱导心肌细胞去分化以产生增殖性心肌细胞，优选地，增殖性心肌细胞是有丝分裂的。
[0013]所述方法可以进一步包括在KLF存在的情况下允许增殖性心肌细胞增殖以产生增殖性心肌细胞群。
[0014]增殖性心肌细胞使用磷酸戊糖途径、丝氨酸合成途径，或两者优先代谢葡萄糖。
[0015]所述方法可以进一步包括允许增殖性心肌细胞群分化以产生心肌细胞群。分化可以在KLF基本不存在的情况下，或在KLF诱导停止之后发生。
[0016]在一些实施方案中，KLF诱导染色质重构以促进去分化。
[0017]KLF诱导的染色质重构可以降低MEF2C、GATA4、MEF2A和NKX2.5中的一个或任意组合的结合位点的可及性。KLF可以是KLF1、KLF2b或两者、KLF1和/或KLF2b核酸或者包含所述核酸的至少一种的载体。所述载体可以包含与启动子可操作地偶联的核酸。所述启动子可以是心脏特异性启动子。在实施方案中，心肌细胞群存在于受试者中，并将KLF施用于受试者。例如，可以将KLF施用于受试者的心脏。
[0018]KLFl蛋白可以是SEQ ID NO:1、11，或与SEQ ID NO:1或11具有至少80％相同性的蛋白。KLFl核酸可以包含以下或由以下组成：SEQ ID NO:2、3、4、5、9、10中的任一个，或者与SEQ ID NO:2、3、4、5、9或10中的任一个具有至少80％相同性的核酸。
[0019]KLF2b蛋白可以是SEQ ID NO:6，或与SEQ ID NO:6具有至少80％相同性的蛋白。KLF2b核酸可以包含SEQ ID NO:7或8，或者与SEQ ID NO:7或8中的任一个具有至少80％相同性的核酸，或由SEQ ID NO:7或8，或者与SEQ ID NO:7或8中的任一个具有至少80％相同性的核酸组成。
[0020]所述启动子可以是α
‑
肌球蛋白重链(α
‑
MHC)启动子、肌球蛋白轻链2(MLC
‑
2)启动子、心肌肌钙蛋白C(cTnC)启动子、NCX1启动子或TNNT2启动子。所述启动子可用于提供编码KLF1或KLF2b载体的CM表达。
[0021]所述启动子可以是诱导型启动子，例如四环素诱导型启动子、类固醇激素(例如孕酮或蜕皮激素)诱导型启动子、缺氧诱导型启动子、对心脏损伤部位附近区域具有特异性的启动子，或对缺血和再灌注引起的胁迫有响应的启动子。
[0022]增殖性心肌细胞可以是心肌祖细胞、未成熟心肌细胞、具有胚胎表型的心肌细胞，或其任意组合。
[0023]在一些实施方案中，心肌细胞生成不涉及重编程心肌细胞的细胞谱系。
[0024]在一些实施方案中，所述增殖性心肌细胞重新进入细胞周期。
[0025]在一些实施方案中，与心肌细胞相比，所述增殖性心肌细胞的特征为对戊糖磷酸途径(PPP)、丝氨酸合成途径或两者的依赖增加。
[0026]在一实施方案中，心肌细胞生成包括心外膜细胞和内皮细胞的扩增。
[0027]在一实施方案中，心肌细胞生成的特征为心外膜细胞、血管内皮细胞或两者的数量增加。
[0028]受试者可能患有以心肌细胞损失为特征的心脏病，如心肌梗塞、缺血性心肌病、扩张型心肌病或心力衰竭。
[0029]在第二方面，提供了通过第一方面的方法产生的心肌细胞群或增殖性心肌细胞
群。
[0030]在第三方面，提供了一种组合物，其包含通过第一方面的方法产生的心肌细胞或增殖性心肌细胞。
[0031]在第四方面，提供了一种治疗受试者心脏病的方法，其包括向受试者施用第二方面的心肌细胞群或增殖性心肌细胞群，或者第三方面的组合物。
[0032]在第五方面，提供了第二方面的心肌细胞群或增殖性心肌细胞群或者第三方面的组合物在制备用于治疗心脏病的药物中的用途。
[0033]定义
[0034]如本文所用，除非上下文另有明确要求，否则术语“KLF”是指KLF1和KLF2b之一或两者。
[0035]在本说明书全文中，除非上下文另有明确要求，否则词语“包含”或如“包含”或“包含”的词尾变化变体词，将理解成意味着包括所说明的要素、整体(integer)或步骤，或要素组、整体组或步骤组，但不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种诱导心肌细胞生成的方法，其包括向心肌细胞施用治疗有效量的KLF，或诱导KLF在心肌细胞中的表达。2.权利要求1的方法，其中所述心肌细胞是来自婴儿、儿童或成人的心肌细胞。3.权利要求1或2的方法，其中所述方法在体外进行。4.权利要求1或2的方法，其中所述心肌细胞存在于受试者中。5.权利要求4的方法，其中将所述KLF施用于所述受试者。6.权利要求4的方法，其中将所述KLF施用于所述受试者的心脏。7.权利要求4至6中任一项的方法，其中所述心肌细胞生成促进所述受试者的心脏再生。8.权利要求7的方法，其中所述心脏再生的特征为射血分数、缩短分数或两者的增加。9.权利要求7或8的方法，其中所述心脏再生的特征为血管内皮细胞、心外膜细胞或两者的增加。10.权利要求1至9中任一项的方法，其中所述KLF诱导所述心肌细胞去分化以产生增殖性心肌细胞，优选地，所述增殖性心肌细胞是有丝分裂的。11.权利要求10的方法，其进一步包括在所述KLF存在的情况下允许所述增殖性心肌细胞增殖以产生增殖性心肌细胞群。12.权利要求11的方法，其中所述增殖性心肌细胞使用磷酸戊糖途径、丝氨酸合成途径或两者优先代谢葡萄糖。13.权利要求11或12的方法，进一步包括允许所述增殖性心肌细胞群分化以产生心肌细胞群。14.权利要求13的方法，其中所述分化发生在KLF基本不存在的情况下，或在KLF的诱导停止之后。15.权利要求10至14中任一项的方法，其中所述KLF诱导染色质重构以促进去分化。16.权利要求15的方法，其中所述KLF诱导的染色质重构降低对MEF2C、GATA4、MEF2A和NKX2.5中的一个或任意组合的结合位点的可及性。17.权利要求1至16中任一项的方法，其中所述KLF是KLF1蛋白、KLF1核酸或包含所述KLF1核酸的载体。18.权利要求17的方法，其中所述KLF1蛋白是SEQ ID NO:1或11，或与SEQ ID NO:1或11至少80％相同的蛋白。19.根据权利要求17的方法，其中所述KLF1核酸包含以下或由以下组成：SEQ ID NO:2、3、4、5、9或10中的任一个，或者与SEQ ID NO:2、3、4、5、9或10中的任一个至少80％相同的核酸。20.权利要求1至16中任一项的方法，其中所述KLF是KLF2b蛋白、KLF2b核酸或包含所述KLF2b核酸的载体。21.权利要求20的方法，其中所述KLF2b蛋白是SEQ ID NO:6，或与SEQ ID...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊地和，小川真仁，
申请(专利权)人：国立研究开发法人国立循环器病研究中心，
类型：发明
国别省市：