[发明专利]具有分支结构的肺芽类器官的生成和其用于肺疾病建模的用途

权利要求书

1.用于在3D基质中由哺乳动物多能干细胞制备支化肺芽类器官(BLBO)的方法，其包括

a)从前部前肠内胚层细胞选择具有折叠结构的d20-d25肺芽类器官(LBO)，其中所述前部前肠内胚层细胞已由所述多能干细胞产生，和

b)将所述LBO嵌入3D基质且在诱导支化的培养基存在下以及在允许由所述LBO形成支化LBO(BLBO)的条件下培养所述LBO持续一段时间，以及

c)任选地，使用所述3D基质中的所述BLBO或分离所述支化LBO。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多能干细胞为胚胎干细胞或诱导性多能干细胞(iPSC)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述ESC属于RUES2细胞系或任何其他突变细胞系。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述ESC或iPSC已突变成具有肺病相关突变。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述ESC或iPSC已突变成具有以下各者的完全缺失或以下各者的突变：HPS1、HPS2、HPS4、hTERT、hTERC、角化不良蛋白、CFTR、DKC1、SFPTB、SFTPC、SFTPA1、SFTPA2、MUC5B、SHH、PTCH、SMO基因，或ABCA3的多态性，或前述任一者的组合。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述3D基质为基质胶。

7.根据权利要求1所述的方法，其中支化培养基包含CHIR99021、FGF7、BMP4和视黄酸。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述支化培养基还包含FGF10。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述具有折叠结构的LBO通过以下制备：i)在形成类胚体的条件下培养所述多能干细胞；ii)在形成LBO的条件下于前部化培养基中培养所述类胚体，以及iii)在形成具有折叠结构的LBO的条件下于腹侧化培养基中培养所述LBO。

10.根据权利要求1所述的方法，其中进行步骤b)中的培养持续20-270天。

11.根据权利要求1所述的方法，其中进行步骤b)中的培养持续至少100天。

12.根据权利要求1所述的方法，其中步骤b)中的所述条件包括在常氧孵育箱中培养。

13.根据权利要求6所述的方法，其中所述3D基质为基质胶且将所述LBO嵌入基质胶夹层。

14.根据权利要求9所述的方法，其中嵌入包括(i)在容器中固化第一量的基质胶以形成固化基质胶的下部部分，(ii)在所述下部部分上方固化具有折叠结构的LBO与基质胶的混合物以形成固化的中心部分；以及(iii)在所述固化的中心部分上固化第二量的基质胶以形成顶部部分。

15.一种由哺乳动物多能干细胞制备支化肺芽类器官(BLBO)的方法，其包括

a)从前部前肠内胚层细胞选择具有折叠结构的d20-d25肺芽类器官(LBO)，其中所述前部前肠内胚层细胞已由所述多能干细胞产生；

b)通过将所述具有折叠结构的LBO植入免疫缺陷小鼠的肾包膜下来异种移植所述具有折叠结构的LBO，和

c)在所述小鼠中体内培养经异种移植的LBO，持续约30天到270天以获得异种移植的BLBO。

16.根据权利要求15所述的方法，其中还包括d)分离具有分支气道和肺泡结构的所述经异种移植的LBO。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述多能干细胞为胚胎干细胞或iPSC。