再生细胞用于促进伤口愈合的应用制造技术

本发明专利技术涉及再生细胞用于促进伤口愈合的应用。包含浓缩的脂肪来源的再生细胞群的组合物在制备用于在伤口部位促进上皮形成的药物中的应用，其中，在被配置为维持密闭、无菌的流体/组织路径中分离所述浓缩的脂肪来源的再生细胞群。所述应用包括，处理脂肪组织，将从该脂肪组织中得到的一定浓缩数量的再生细胞给予病人。该方法可以在一个封闭系统中实践，以便该再生细胞在被给予病人之前，不会暴露在外部环境中。所以，在一个优选方法中，脂肪组织中存在的细胞，与促进、产生或维持治疗效果所需的添加剂一起，被直接放入接受者体内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术整体上涉及多种组织来源的再生细胞，特别是脂肪来源的再生细胞(例如干细胞和/或祖细胞)，使用脂肪来源的再生细胞的方法，含有脂肪来源的再生细胞的组合物，用于制造和使用脂肪来源的再生细胞的系统，其用于促进伤口愈合，例如糖尿病， 慢性外周血管疾病和肥胖所引起的伤口。
技术介绍
大约五百万美国人患有慢性疮口，原因经常是由于有限的血流能够减慢身体的自我愈合过程。通常，对皮肤的损伤引起一连串连锁反应，其最终导致伤口愈合，即新真皮形成和表皮细胞再生。这一系列反应包括局部、区域和系统的生长因子、细胞因子、和细胞参与者(cellular participant)，包括间充质干细胞。但是，不充分和/或不彻底的伤口愈合会引起严重的个体病态，包括生活质量的极度下降。疮口能变得感染，坏疽，有时需要截肢。 例如，由于不充分的伤口愈合而进行的非创伤性截肢的一个主要原因是糖尿病。在美国有近1600万糖尿病人。每年，超过67000的糖尿病人需要外科手术截肢，不得不进行长期和高价的复原。对于许多人，活动和自理受到影响，永久地改变了他们的生活质量。更甚者， 不良的伤口愈合可能成为死亡的根源。对于患有有难以愈合的慢性伤口的病人，基本的药物和外科手术护理是必须的， 但这些是不够的。目前对于伤口愈合的治疗包括非健康组织的切取，使用生长因子，高压 (高压力)氧治疗，高级伤口敷料，抗生素治疗，常规的伤口敷料，营养学建议，教育/预防，外科手术和物理疗法。例如，单一或多参与分子联合的操作，包括但不限于PDGF-BB和 bFGF，可以用来加强自发的伤口愈合。另外，还可以使用“工程设计的(engineered)”细胞产物(Apligraf 和Dermagraft )，作为引起生长因子表达的另一种生理模式的途径。已经证明，使用如Regranex，一种血小板来源的刺激愈合的生长因子的治疗，对于合适病人的伤口护理是有益的。与上述单一或联合的分子治疗相比，再生细胞的方法也享有相对的成功。在临床的目标方式中，再生药物控制干细胞(即，身体非特定性的主要细胞)的不定性自我更新并发育成为成熟的特定细胞的能力。但是，再生细胞治疗的广泛应用受到细胞保存和与大量体外处理有关的高费用问题的阻碍。然而，虽然已经表明干细胞群存在于一种以上的骨髓，皮肤，肌肉，肝和脑中(Jiang 等人，2002b ；Alison, 1998 ；Crosby 和 Strain，2001)，但是它们在这些组织中的分布频率是很低的。例如，间充质干细胞在骨髓中的分布频率估计在 1/100,000 与有核细胞的 1/1，000，000 之间(D' Ippolito 等人，1999 ；Banff 等人，2001 ； !^alla等人.1993)。相似地，从皮肤中提取成体干细胞(ASC)涉及一系列复杂的要花费几周时间的细胞培养步骤(Toma等人，2001)，并且骨骼肌肉干细胞的临床应用需要2到3周的培养阶段(Hagege等人，2003)。因此，已知的任何来自这样的组织的干细胞的临床应用， 都需要通过细胞纯化和细胞培养过程来提高细胞数量、纯度和成熟度。虽然细胞培养提高了细胞数量、纯度和成熟度，但也提高了成本。该成本可能包括一种以上以下的技术困难由于细胞老化引起的细胞功能丧失，潜在有益的非干细胞群的丢失，细胞对病人的潜在应用的延迟，增加了资金成本，增加了细胞被环境微生物污染的风险。近来调查骨髓ASC治疗效果的研究在本质上使用全骨髓来避开与细胞培养有关的问题 (Horwitz 等人，2001 ；Orlic 等人，2001 ；Stamm 等人，2003 ；Strauer 等人，2002)。但是，临床疗效并不理想，结果很可能与骨髓中有限的ASC剂量和可利用的固有纯度有关。最近已经表明，脂肪组织是干细胞的一个来源(Zuk等人，2001 ；Zuk等人，2002)。 脂肪组织(不同于骨髓，皮肤，肌肉，肝和脑)相对容易以较大数量较低发病率获得 (Commons等人，2001 ；Katz等人，2001b)。但是技术上缺少获得脂肪来源的干细胞的适宜方法。现存的方法存在很多缺点。例如，现存方法没有部分或全部的自动控制，部分或全部密闭的系统，组件的一次性等。考虑到脂肪来源的干细胞对伤口愈合的治疗潜力，则在技术上需要从脂肪组织中获得细胞的方法，其需要快速可靠地以更高的产率、浓度和/或纯度产生成体干细胞群，并且减少或不存在对过去的提取处理的需要。
技术实现思路
本专利技术涉及再生细胞，例如成体干细胞和祖细胞，其能够用于促进伤口愈合。本专利技术还涉及从组织，例如脂肪组织中分离和浓缩再生细胞的系统和方法。本专利技术进一步涉及用于伤口愈合的再生细胞的组合物。所以，在一般的实施方式中，本专利技术主要涉及使用来自组织的再生细胞的组合物，方法和系统，这些再生细胞与必要的添加剂一同被直接放入接受者体内，来促进、引起或维持伤口愈合的治疗效果。在特定的实施方式中，本专利技术主要涉及，通过施加一定浓度的再生细胞来促进伤口愈合的方法。该再生细胞可以包括例如干细胞、祖细胞或其联合体。在一些实施方式中， 需要再生细胞的多剂量给药，以产生治疗效果。另外，可以与该再生细胞一同施加添加剂， 例如一种以上的生长因子。在优选实施方式中，该再生细胞单独或与其他添加剂一起，与血管生长因子一同给药。该再生细胞也可以与一种以上的免疫抑制药一同给药。再生细胞的给药途径为技术上已知的，并包括距离损伤部位较远处的皮下、真皮或肌肉注射，或使用基于导管的机制进行的局部血管导入。例如该细胞可以对于病人的脉管系统给药。该细胞也可以经由技术上已知的可以被再吸收的支架(sacaffold)或绷带给药。在对病人给药之前，再生细胞可以被培养在细胞培养基中，以便例如促进向表皮和/或内皮表现型的分化。细胞培养可以是在支架材料，例如可以被再吸收的支架上进行的，以形成能够被放置在病人身体上或身体内的二维或三维空间结构。在对病人给药之前， 也可以通过转基因来修饰该细胞，以改变被修饰的再生细胞中的一种以上基因，例如血管生长基因的表达。本专利技术还涉及能够从所给的组织分离和浓缩再生细胞，例如干细胞和祖细胞的通用性高的系统和方法，其适于再灌注入受试者。在优选实施方式中，该系统是自动控制的。 本专利技术的系统一般包括一个以上的收集室，一个处理室，一个废物室，一个导出室和一个样品室。多个室由一根以上的导管相连，以便包括生物材料的流体可以在密闭、无菌的流体/ 组织路径中从一个室流到另一个室。在一些实施方式中，废物室，导出室和样品室是可选的。在一个实施方式中，从组织提取，到处理，和将该专利技术物放入接受者的整个程序都是在相同设备中进行的，甚至是在接受该程序的病人的相同场所进行的。所以，在一个实施方式中，促进病人伤口愈合的方法包括步骤a)提供一个组织切取系统；b)使用该组织切取系统从病人切取脂肪组织，该脂肪组织具有一个干细胞浓度；c)对该脂肪组织的至少一部分进行处理以得到一个再生细胞浓度，其不同于处理前该脂肪组织的再生细胞的浓度；以及d)将该再生细胞施加给病人，并且在被施加给病人前不从该组织切取系统中除去该再生细胞。这里描述的任何特征或特征的结合都包括在本专利技术的范围内，只要这样的结合中所包括的特征如上下文，本说明书和本领域普通技术知识那样，不相互矛盾本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．包含浓缩的脂肪来源的再生细胞群的组合物在制备用于在伤口部位促进上皮形成的药物中的应用，其中，在被配置为维持密闭、无菌的流体／组织路径中分离所述浓缩的脂肪来源的再生细胞群。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·H·赫德里克，约翰·K·弗雷泽，埃里克·丹尼尔斯，
申请(专利权)人：马克罗珀尔生物外科公司，
类型：发明
国别省市：US