[发明专利]微球组合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种携带细胞的微球组合物，其制备方法及应用。

背景技术

WO03092657涉及基于生物相容的以及可生物降解材料的微粒。其表面包含目标细胞或其片段，并进一步包含上述细胞或其环境上的至少一种活性物质的分子，在微粒植入期间，所述分子以延迟和受控的方式被微粒所释放。

通过移植自体或非自体前体或成熟细胞的细胞疗法是一种修复病变器官的有前途的策略。此外，最近发展起来的干细胞生物学也为细胞为基础的疗法提供了进一步的刺激。一些团队已经使用胚胎干细胞，成人干细胞，组织来源的干细胞或最近诱导的多能干细胞来修复损伤的组织。在本文中，成人干细胞，尤其是骨髓间充质干细胞(MSCs)，也叫多能间质基质干细胞，因为其安全性，从不同组织的相对可达性以及进行自体移植的可能性，他们呈现为对组织工程有吸引力的一种细胞来源。的确，这些干细胞因其分化的固有属性，已被成功地用于肌骨骼组织工程以及再生应用。在特定条件下，他们也能够分化为其他细胞系，如神经元样细胞或内皮样细胞。此外，已知间质干细胞能够迁移到损伤组织内，并且其一部分修复性质是由旁分泌机制(包括他们的免疫调节作用)介导。然而，在移植后大部分的细胞死亡，或者如果之前诱导的接近分化的表型不保持这种诱导的表型。因此，由于少的细胞数量以及对其行为非期望的修改，组织修复过程没有效并且细胞不能正确地结合宿主环境。为了治疗中的有效利用，细胞植入需要改进，尤其是短的但也长期存活的和移植后细胞的功能状态。

生长和分化因子可以改进细胞的存活和分化，也可能影响即时环境，从而使移植物更好的整合。各种生长因子，细胞因子或形态发生素已被广泛用于引导MSCs的分化。然而，由于其半衰期短，多向性酌以及有限的通过生物屏障的通道，这些因素的管理仍然是一个技术挑战。因此，这些因素的递送载体的使用，比如纳米或微装置，目前是一个既保护，又允许比如蛋白质的控制并持续释放的关键的选择。

除了细胞因子，几个参数包括细胞外基质(ECM)成分和三维的微环境已经显示出对人间质干细胞的存活和分化的强烈影响。在这方面，提供ECM表面的支架已被开发用于如脑神经元修复(Delcroix et al Biomaterials 2011)。

在这种情况下，一个有吸引力的策略是在一个输送干细胞的可植入小型药理活性支架内提供这些有关的参数，从而通过向体内的细胞提供适宜的微环境来刺激移植干细胞的植入。

本发明涉及其调查的药理活性微载体(包衣的微球)，它是生物相容的和可生物降解的微球(优选设计为连续释放活性分子)和具有胞外基质分子或向输送的分子提供三维结构的细胞粘附分子的细胞粘附表面。结合在一个小型的微载体内的这些参数作用于运输的细胞和周围组织。这一种独特并简单的递送细胞和蛋白质的装置的概念已经首先被证明对于利用结合了具有不同的细胞结合表面的包衣微球表面神经细胞、神经前体细胞和成体干细胞(层粘连蛋白，纤维粘连蛋白，聚-D-赖氨酸)和/或生长因子(NGF，GDNF,NT-3)用于神经系统疾病治疗的神经保护和组织修复是有效的(Tatard等人2004,Tatard et al 2007,Delcroix等人，2011,Garbayo等人2011)。此外，为了提供用于软骨修复的一种有效的支持，释放与人间质干细胞相关的转化生长因子3(TGF-β3)的药理活性微载体显示在体外和体内诱导其软骨细胞分化[Bouffi C等人，The role of pharmacologically active microcarriers releasing TGF-β3 in cartilage formation in vivo by mesenchymal stem cells.Biomaterials.2010；31:6485-931]。然而，由于蛋白质-聚合物在释放期间的相互作用这些聚(D,L丙交酯-乙交酯) (PLGA)的药理活性载体在低和不完全的方式下(30天内25％生物活性蛋白)释放TGF-β3，导致蛋白质的不稳定性。为了在生理水平上准确递送这些高活性的治疗性蛋白质，通过以低封装荷载工作的必要性增强相互作用。为了解决这个问题，亲水性链段的聚乙二醇(PEG)被引入疏水性聚酯，如PLGA，形成三嵌段共聚物微球。PEG链段的存在增加水分的吸收，因此有较高的蛋白释放(TRAN等人，European Journal of Pharmaceutical Sciences 45(2012)128-137)。

本发明的目的是消除或至少大幅度减少上述现有产品和方法的弊端。

发明概述