[发明专利]重编程细胞

说明书

一种重编程细胞。本发明提供使用3’‑磷酸肌醇依赖性激酶‑1(PDK1)激活剂或促进糖酵解代谢的化合物以及其他小分子从非多能哺乳动物细胞生产诱导的多能干细胞的方法、组合物和试剂盒。

本申请是国际申请号PCT/US2011/030598，国际申请日2011年3月30日，中国申请号201180026219.3，发明名称为“重编程细胞”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年3月31日提交的美国临时申请号61/319,494，于2010年10月15日提交的美国临时申请号61/393,724，和于2010年10月26日提交的美国临时申请号61/406,892的优先权的利益，所述每个申请的内容通过引用完整地结合。

发明背景

诱导的多能干细胞(iPSC)技术，即通过引入限定的因子将体细胞重编程为与胚胎干细胞(ESC)非常相似的多能细胞，在生物医药研究和再生医学中具有很大的潜力(Takahashi，K.和Yamanaka，S.，Cell(细胞)126，663-676(2006)；Takahashi等，Cell(细胞)131，861-872(2007)；Yu等，Science 318，1917-1920(2007)；Zhou等，Cell Stem Cell(细胞干细胞)4，381-384(2009)；Kim等，Cell Stem Cell(细胞干细胞)4，472-476(2009)；Maherali，N.和Hochedlinger，K.，Cell Stem Cell(细胞干细胞)3，595-605(2009a)；Daley等，Cell Stem Cell(细胞干细胞)4，200-201(2009))。已经开发出多种策略，以在较少或没有外源基因操作的情况下产生iPSC，这表示iPSC应用的主要障碍(Yamanaka等，2009；Saha，K.，Jaenisch，R.，Cell Stem Cell(细胞干细胞)5，584-595(2009))。为了实现相对于基因操作或更难以制造/使用的生物制剂提供显著优势的通过限定的小分子混合物产生iPSC的最终目标，在鉴别可以在功能上替代外源重编程转录因子(TF)和/或提高重编程效率和动力学的化学化合物的方面已经进行了大量努力(Shi等，Cell Stem Cell(细胞干细胞)2，525-528(2008a)；Shi等，Cell Stem Cell(细胞干细胞)3，568-574(2008b)；Huangfu等，NatBiotechnol(自然生物技术)26，795-797(2008a)；Huangfu等，Nat Biotechnol (自然生物技术)26，1269-1275(2008b)；Silva等，Plos Bio 6，e253.doi：10.1371/journal.pbio.0060253(2008)；Lyssiotis等，PNAS 106，8912-8917(2009)；Ichida等，CellStem Cell(细胞干细胞)5，491-503(2009)；Maherali，N.，Hochedlinger，K.，Curr Biol19，1718-1723(2009b)；Esteban等，Cell Stem Cell(细胞干细胞)6，71-79(2010)；Feng等，Cell Stem Cell(细胞干细胞)4，301-312(2009))。然而，进一步减少外源TF的数目已经成为极大的挑战，原因在于：(1)大多数允许或增强重编程的条件(例如，开发具体的细胞类型或使用小分子)是背景依赖的(context dependent)，即，这样的具体条件(例如，重编程小分子)通常在具有不同外源因子的不同细胞类型中无效的多或甚至是有害的并且用于不同的治疗窗口；以及(2)当重编程效率和速度由于更少的使用外源TF而进一步按指数降低时，高通量筛选在技术上是有挑战的。至今，仅有内源高水平表达Sox2和cMyc的神经干细胞(NSC)通过仅Oct4的外源表达显示被重编程为iPSC(Kim等，Cell(细胞)136，411-419(2009a)；Kim等，Nature(自然)461，643-649(2009b))。然而，人胎儿NSC很少并且实际中难以获得(Nunes等，Nat Med(自然医学)9，439-447(2003))。因此，有益的是开发可应用于其他更容易获取和丰富的体细胞的化学重编程条件。