[发明专利]培养癌干细胞的方法

说明书

本发明提供了培养癌干细胞群的方法。该方法包括将癌干细胞引入到细胞培养基质之上或之中，细胞培养基质为包含糖胺聚糖和取代的苯烷基胺的缀合物的凝胶的形式。

技术领域

本发明总体上涉及培养癌干细胞群的方法。本发明还涉及凝胶作为细胞培养基质的用途。

背景技术

癌干细胞(CSC)是癌细胞的亚群(在肿瘤或血液癌内发现)，就它们能够产生特定癌症中发现的所有细胞类型而言，它们类似于正常的干细胞。这包括诸如自我更新、癌症的播散或分化成多种类型的癌细胞的特征。这样的细胞据信能够在肿瘤中作为独特的群体持续存在，由于形成新的肿瘤而导致癌症复发和转移。

在癌症治疗中的一个关键挑战将是根除CSC。癌症患者的不良预后和高死亡率据信是由CSC的性质引起的，所述性质包括自我更新、转移、药物抗性和抗辐射性。常规的抗癌药物可以杀死大量肿瘤细胞但最终不能根除CSC。存活的CSC播散并再生出新的肿瘤细胞，这与患者的不良预后和复发密切相关。为了开发用于根除CSC并筛选新的抗癌药物的有效方法，已经在通过对标记有不同的单克隆抗体的癌细胞进行荧光激活的细胞分选(FACS)来鉴定和表征CSC方面花费了许多努力。CD44是最常研究的CSC标志物之一。具有CD44^高/CD24^低、CD44^高/CD133^高、CD44^高/醛脱氢酶1家族成员A1(ALDH1A1)^高和CD44^高/上皮细胞粘附分子(EpCAM)^高的癌症细胞亚群显示药物抗性和肿瘤发生。然而，这样的群体在培养中通常很小且不稳定，使得难以进行标准的高通量细胞活力测定。事实上，通过FACS分选制备的富含CSC的群体在体外培养过程中快速减少。

存在着提供一种培养癌干细胞的方法的需求，该方法克服了或至少改善上述的一种或多种缺点。

存在着提供一种能够支持对癌干细胞的选择、维持和繁殖的细胞培养基质的需求。

发明内容

根据第一个方面，提供了一种培养癌干细胞群的方法，该方法包括将所述癌干细胞引入到细胞培养基质之上或之中，其中所述细胞培养基质为包含糖胺聚糖和取代的苯烷基胺的缀合物的凝胶的形式。

有利地，含有与糖胺聚糖相互作用的标志物的癌干细胞可以在凝胶上选择性地培养。标志物的表达水平可以控制癌细胞群在凝胶上的增殖。

癌干细胞可以存在于癌细胞系中，并且因此用于培养癌干细胞的方法也可以用于培养富含癌干细胞的癌细胞系，所述癌干细胞具有标志物的高表达。因此，在一个实施方案中，用于培养癌干细胞群的方法可以包括用于培养癌细胞系的方法，该方法包括在细胞培养基质上或在细胞培养基质中引入癌细胞系，其中细胞培养基质为包含糖胺聚糖和取代的苯烷基胺的缀合物的凝胶的形式。

凝胶的刚度或交联密度可以改变以促进癌干细胞或癌细胞系的生长和维持。凝胶的刚度或交联密度还可以影响癌干细胞或癌细胞系对所选的化疗药物的药物抗性。

根据第二个方面，提供了一种从多个癌细胞系中选择性分离癌干细胞群的方法，该方法包括以下步骤：(a)使多个癌细胞系接触细胞培养基质，其中所述细胞培养基质为包含糖胺聚糖和取代的苯烷基胺的缀合物的凝胶的形式；和(b)使癌干细胞与细胞培养基质相互作用从而从多个癌症细胞系中分离癌症干细胞。

根据第三个方面，提供了一种筛选用于癌干细胞群的药物的方法，该方法包括在细胞培养基质上或在细胞培养基质中培养癌干细胞的步骤，其中所述细胞培养基质为包含糖胺聚糖和取代的苯烷基胺的缀合物的凝胶的形式，并且其中凝胶具有等于或小于100kPa的刚度。

根据第四个方面，提供了包含糖胺聚糖和取代的苯烷基胺的缀合物的凝胶作为细胞培养基质的用途。