改变细胞分化状态的方法及其组合物技术

本发明专利技术提供利用创新的编码转录因子的蛋白质表达构建物改变细胞分化状态的方法。本文所述的方法和组合物可用于生成诱导多潜能干（iPS）细胞，和使多种外遗传状态的细胞分化、转分化或去分化。本方法包括将核酸构建物或其表达产物引入细胞，和在使细胞有效转化成为多潜能细胞，增强多潜能状态保持力或使细胞有效转化成为相应于内胚层、中胚层或外胚层的细胞系的细胞的培养条件下培养细胞。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改变细胞分化状态的方法及其组合物专利技术背景专利
本专利技术一般涉及干细胞，更具体地涉及改变细胞分化状态的方法和组合物，以及由其生成的细胞。背景信息在胚胎发育期间，机体组织由三个主要细胞群形成外胚层、中胚层和内胚层。这些细胞群，也被称为主要的生殖细胞层，通过被称为原肠胚形成的过程形成。在原肠胚形成后，各主要生殖细胞层生成细胞群和组织的特定组。例如，中胚层生成血液细胞、内皮细胞、 心肌和骨骼肌和脂肪细胞；内胚层生成肝、胰和肺；以及外胚层生成神经系统、皮肤和肾上腺组织。人胚胎干(hES)细胞是可分化成多种细胞类型的多潜能细胞。当被注入免疫缺陷型小鼠时，胚胎干细胞形成分化的肿瘤(畸胎瘤)。但是，经体外诱导形成胚状体(EBs)的胚胎干细胞提供胚胎干细胞系的来源，该胚胎干细胞系能够在特定生长条件下分化出具有几种组织的特性的多种细胞类型。已知多种方法用于鼠体细胞和人体细胞程序重排成多潜能干细胞一被称为诱导多潜能干(iPS)细胞。在程序重排后，可开始将iPS细胞分化成特定组织类型。多种干细胞类型及其后代适于程序重排、分化、去分化和转分化，并且是正常人细胞的重要来源，用于治疗性移植——如肝细胞，和用于药物测试和开发。这样的目标需要足够的细胞分化成适于患者需要或适当的药理学测试的组织类型。与此相关，需要有效和可信赖的改变细胞分化状态的方法，如通过程序重排、分化、去分化和转分化细胞。本文提供了这种方法，能够产生同一分化状态的高度富集的细胞群。专利技术概述本专利技术基于创新的方法和核酸构建物的原始发现，其用于改变细胞分化状态，如程序重排细胞以生成诱导多潜能干(iPS)细胞，和使多种分化状态下的细胞发生分化、转分化或去分化。因此，本专利技术提供使目标或受体细胞程序重排、分化、转分化或去分化成不同细胞类型的细胞或者多潜能或分化程度较低的细胞的方法。本方法包括在使细胞转化成多潜能细胞或相应于内胚层、中胚层或外胚层的细胞系的细胞的培养条件下，将核酸构建物或其表达产物引入细胞和培养物。在多个方面中，本方法利用编码表达盒(cassette)的核酸构建物，该表达盒包括处于可操作连接中的i)至少一种蛋白质标记；ii)蛋白质转导结构域；iii)融合结构域；iv)核定位信号；和V)至少一种转录因子。因此，本专利技术进一步提供核酸构建物。在一个实施方式中，构建物的转录因子是分化或转分化中涉及的核程序重排因子或转录因子。在多个方面，转录因子由SOX族基因、KLF族基因、MYC族基因、SALL4、0CT4、NANOG、LIN28或其组合如0CT4、S0X2、KLF4、NANOG或c_MYC编码。在相关方面，转录因子由如下基因编码包括 0CT4、NANOG, S0X2、S0X17、HNF4、GATA4、HHEX, CEBP β、CEBP δ、PRDM16、MYODU ΝΚΧ2. 5、MEF2c、MYOCARDIN、RUNX2、PDX, NGN、SALL4 或 S0X9、或其组合，如0ct4、NANOG、Sox2、Sox9、Soxl7、HNF4 a 2、HNF4 a 4、HNF4 a 7、HNF4 a 8、HNF4 y、GATA4、Hhex、CEBP β、CEBP δ、PRDMl6、MyoDl、NKX2. 5、Mef2c、心肌素、Runx2_I、Pdxl、Ngn3、Sal 14或 Runx2_IIo在多个方面，核酸构建物编码至少一种蛋白质标记，如聚(His)、血细胞凝集素(HA)表位、myc表位、几丁质结合蛋白(CBP)、麦芽糖结合蛋白(MBP)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、钙调蛋白结合肽、生物素羧基载体蛋白(BCCP)、FLAG八肽、nus、绿色荧光蛋白(GFP)、硫氧还蛋白(TRX)、聚(NANP)、V5、S-蛋白、链霉抗生物素蛋白、SBP、聚(Arg)、DsbA、c-myc-标记、HAT、纤维素结合结构域、softagl、softag3、小泛蛋白样改造剂(SUMO)、泛蛋白(Ub)、或其组合。在一个实施方式中，核酸构建物编码至少两种蛋白质标记，如亲和标记和表位标记。在相关实施方式中，该至少两种蛋白质标记包括聚(His)标记和血细胞凝集素(HA)表位标记。在多个方面中，核酸构建物编码融合结构域。在一个实施方式中，融合结构域包括 流感血凝素融合肽或其片段。在相关方面，核酸构建物编码蛋白质转导结构域。在一个实施方式中，蛋白质转导结构域包括TAT蛋白、VP22蛋白、果蝇触角足(Antennapedia, Antp)同源异型转录因子、或其片段。一方面，核酸构建物编码处于可操作连接中的转录因子、聚(His)标记、血细胞凝集素(HA)标记、TAT蛋白、流感血凝素融合肽和核定位信号(NLS)。在多个实施方式中，各元件被I至10个氨基酸隔开。在示例性实施方式中，各元件间隔至少2个氨基酸，如甘氨酸，以允许各元件自由旋转，而与各单独元件无关。在多个方面，目标或受体细胞在核酸构建物或其表达产物被引入细胞前可以是未分化、部分分化或完全分化的。在相关方面，目标或受体细胞可以是胚胎干(ES)细胞、多潜能干(PS)细胞、诱导多潜能干(iPS)细胞、单性生殖干细胞、多能性干细胞、双能干细胞、间充质干细胞、内胚层干细胞、外胚层干细胞、体干细胞或体细胞。另一方面，核酸构建物编码至少一种另外的表达盒，其均包括处于可操作连接中的i)至少一种蛋白质标记；ii)蛋白质转导结构域；iii)融合结构域；iv)核定位信号；和V)至少一种转录因子。因此，多种转录因子可由单个核酸构建物表达。类似地，为允许表达多于一种转录因子，至少一种另外的核酸构建物或其表达产物如本文所述可被引入细胞。另一方面,本专利技术提供表达载体，其包含本专利技术的核酸构建物。另一方面，本专利技术提供分离的蛋白质，其由本专利技术的核酸构建物编码。核酸构建物的表达生成嵌合蛋白质，其包括融合于至少一种蛋白质标记的转录因子、蛋白质转导结构域、融合结构域和NLS，各元件处于任何顺序。另一方面，本专利技术提供生成诱导多潜能干细胞(iPS)的方法，该诱导多潜能干细胞的功效程度高于原始未改变的转录因子。本方法包括利用多种嵌合蛋白质使体细胞程序重排成iPS细胞，该嵌合蛋白质包括融合于至少一种蛋白质标记的转录因子、蛋白质转导结构域、融合结构域和NLS，各元件处于任何顺序。另一方面，本专利技术提供增强多潜能干细胞的多潜能性的保持力的方法，该多潜能干细胞包括胚胎干细胞或单性生殖干细胞。本方法包括利用多种嵌合蛋白质使所述多潜能干细胞培养物中存在的分化细胞程序重排成为多潜能干细胞，该嵌合蛋白质包括融合于至少一种蛋白质标记的转录因子、蛋白质转导结构域、融合结构域和NLS，各元件处于任何顺序。另一方面，本专利技术提供引导多能性干细胞或多潜能干细胞(包括胚胎干细胞、单性生殖干细胞或诱导多潜能干细胞)分化成目标终点(fate)的 方法。本方法包括利用多种嵌合蛋白质使在胚状体形成期间生成的不需要的分化细胞程序重排，该嵌合蛋白质包括融合于至少一种蛋白质标记的转录因子、蛋白质转导结构域、融合结构域和NLS，各元件处于任何顺序。还有另一方面，本专利技术提供利用由本文所述方法得到的细胞治疗个体的方法，其中最初生成iPS细胞，随后其分化成特定细胞类型。本方法包括从个体得到体细胞；利用本专利技术的方法使体细胞程序重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·克里斯蒂安森韦伯，
申请(专利权)人：国际干细胞公司，
类型：
国别省市：