[发明专利]新的成体祖细胞

说明书

本发明涉及新的祖细胞(PC)及其后代，包括源自该祖细胞的分化的细胞；获得所述PC及其后代，包括所述分化的细胞，尤其是肌细胞、骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、神经元细胞或雪旺细胞的方法，所述方法通过将所述组细胞分化成分化的细胞；并且涉及通过培养所述分化的细胞获得的重建的组织。此外，本发明涉及所述PC及其后代，包括所述分化的细胞在生产用于遭受诸如面部烧伤或损伤的个体的替代组织中的应用；并且涉及提供具有用于神经元再生潜力的神经元细胞。本发明还涉及所述PC和得到的后代用于治疗免疫相关的障碍的应用，所述免疫相关的障碍包括但不限于移植物抗宿主病(GVHD)和如糖尿病的慢性病症。

引言

由于围绕多能胚胎干细胞(ESCs)的应用的伦理和道德问题，用于组织工程应用的成体干细胞(ASCs)的分离和应用已获得极大的关注。已从体内的多个位置，诸如皮肤、骨膜、牙髓、脐带、腱和牙周膜分离到ASC。然而，骨髓基质细胞(BMSCs)是描述最多的。发现ASC来源替代骨髓来源的探索是持久性的，因为BMSC的数量随着年龄减少，并且它们的增殖和分化能力明显损失(1)。ASC为自我更新的和多能的，使之适合于治疗应用。它们的体外寿命有限降低了它们潜在的致瘤性，这也作为相对于ESC的优点。分离这些细胞的组织决定了它们潜在的治疗应用，一些ASC来源能够唯一地分化为它们来源的组织，例如分离的皮层祖细胞(2)。

因此，在寻找用于组织工程目的的理想活组织检查位置中，考虑诱导时ASC可以产生的细胞系范围以及它们的增殖能力很重要。实际上，分离足量的来自成体组织的干细胞可能极其受限。一些ASC已被表征为没有/具有较少的活性端粒酶，使得它们在体外扩增困难和受限制(2，3)。

此外，ASC的分离通常为创伤性的，例如BMSC的分离需要骨髓穿刺，或者皮肤来源的前体的分离需要皮肤活组织检查；后者导致疤痕形成。

口腔粘膜内的创伤愈合的特征在于炎症减少、上皮再次快速形成和不同的成纤维细胞响应，使得形成的疤痕最小；与在皮肤中观察到的相比，一般被认为是更加“胎儿样”的过程(4-8)。

已报道口腔粘膜上皮的基底层中存在祖细胞(PCs)(9-11)，但是到目前为止，未见有关存在口腔粘膜固有层(OMLP)中固有的祖细胞或干细胞群的报道。最近的综述通过参照皮肤真皮中的PC群，强调了OMLP中存在祖细胞或干细胞群的可能性(12)。传统地，PC被描述为单能或多能细胞。从这个角度来看，它们可以相当于成体干细胞。但是祖细胞被认为处在细胞分化的更远阶段。它们为“在中间”的干细胞，并且为完全分化的细胞。它们具有的潜能类型取决于它们的“亲代”干细胞的类型，还取决于它们的生态位(niche)。与大部分与干细胞类似，它们形成于集落中，在适当的条件下它们生长并分化为它们的目标组织。祖细胞和成体干细胞具有许多共同的特性，然而，两类细胞都不同于胚胎干细胞(ESCs)，胚胎干细胞(ESCs)为真正的干细胞，因为ESC为多能的，并且显示出无限的自我更新能力。相反地，许多被称为成体干细胞的细胞可以被定义为祖细胞更好，因为它们无限的自我更新能力和可塑性并未被全面证实。祖细胞被用作身体的修复系统。它们补充特化细胞，而且还维持血液、皮肤和肠道组织。

我们先前已报道，不考虑创伤环境，配对的患者口腔粘膜和皮肤成纤维细胞具有明显的显型和基因型区别，导致在口腔粘膜中观察到优先愈合响应(6-8)(Enoch等人，2009，出版中)。这些发现支持了OMLP中可能特异性固有PC群，并且正是这种细胞群可以促成在这种组织创伤上观察到的优先愈合响应的观点。重要地是，从OMLP分离PC群为治疗应用提供了明显优势，提供了容易取得并且微创的活组织检查位置，并且快速愈合，结果患者不形成疤痕/形成的疤痕最小。

我们在此首次公开了口腔粘膜固有层中固有的新的PC群的存在。这种细胞群可以从口腔粘膜活体组织检测物可靠地分离，并且我们惊奇地发现，这种PC群具有极大的用于治疗应用的潜力，因为它可以分化为一系列细胞系，而且这种PC群具有有利的增殖能力，能够产生用于治疗目的的足量细胞。实际上，源自单一OMLP PC的克隆在体外可以快速扩增，这得益于活性端粒酶的惊人表达。正是这些克隆群为多能的，并且可以分化为间充质和神经来源的细胞系。