[发明专利]低氧条件下培养的细胞衍生的胞外囊泡及其用途

说明书

本发明涉及一种从条件培养基(CCM)组合物中产生胞外囊泡组合物的方法。所述方法包括在低氧条件下于体外生物相容性表面上培养细胞。所述培养方法同时产生了可溶性(CCM)和不可溶性组分。胞外囊泡来源于低氧条件下培养的细胞所产生的可溶性组分(CCM)，并可以用于多种医学和治疗应用。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2018年1月30日提交的美国临时申请第62/623,851号的优先权权益，其全部内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明通常涉及胞外囊泡组合物的产生及用途，更具体地，涉及通过在低氧条件下于适当生长培养基中培养细胞获得的胞外囊泡组合物。

背景技术

胞外基质(ECM)是在哺乳动物组织内体内发现的包围和支持细胞的复杂结构实体。ECM通常被称为结缔组织。ECM主要由三大类生物分子构成，所述生物分子包括结构蛋白(如胶原蛋白和弹性蛋白)、特化蛋白(如原纤维蛋白、纤连蛋白和层粘连蛋白)和蛋白聚糖。

ECM组合物的体外生长及其在各种治疗和医学应用中的用途已在本领域进行了描述。这类ECM组合物的一种治疗应用包括治疗和修复软组织和皮肤缺损，如皱纹和瘢痕。

由缺损(如痤疮、手术瘢痕或老化)引起的软组织缺损的修复或增强已被证明非常困难。许多材料已被用于矫正软组织缺损，并取得了不同程度的成功，然而，还没有一种材料是完全安全有效的。例如，硅会引起各种生理和临床问题，包括长期副作用，如结节、复发性蜂窝织炎和皮肤溃疡。

胶原蛋白组合物也被用作软组织增强的可注射材料。胶原蛋白是结缔组织的主要蛋白和哺乳动物体内含量最丰富的蛋白，约占总蛋白含量的25％。目前文献中描述了28种胶原蛋白(例如，详细列表参见下表1和表2)。然而，体内超过90％的胶原蛋白是胶原蛋白I、II、III和IV。

不同的胶原蛋白材料已被用于治疗软组织缺损，如重组可注射牛胶原蛋白、交联胶原蛋白或其他异种胶原蛋白。然而，这类胶原蛋白存在几个问题。一个常见问题包括生产植入物材料以去除潜在免疫原性物质从而避免受试者过敏反应非常复杂且成本较高。此外，使用这类胶原蛋白的治疗尚未被证明具有长期持久性。

还描述了可以用于软组织修复或增强的其他材料，如水凝胶中的生物相容性陶瓷颗粒(美国专利第5,204,382号)、热塑性和/或热固性材料(美国专利第5,278,202号)和乳酸基聚合物混合物(美国专利第4,235,312号)。此外，还描述了天然分泌ECM组合物的用途(美国专利第6,284,284号)。然而，这类材料都被证明有局限性。

因此，软组织修复和增强需要新的材料，以克服之前材料的缺陷。需要提供一种安全、可注射、持久、生物可吸收的软组织修复和增强材料。

体外培养的ECM组合物可以附加地用于治疗受损组织，如受损心肌和相关组织。所述组合物可以用作植入式器械(如支架)上的植入物或生物涂层；用于促进器官(如心脏和相关组织)血管化的人工血管；以及用于疝修补、盆底修补、伤口修补和肩袖修补(如补片等)的器械。

冠心病(CHD)，也称为冠状动脉疾病(CAD)、缺血性心脏病和动脉粥样硬化性心脏病，特征为供应心脏血液和氧气的小血管狭窄。冠心病通常是由称为动脉粥样硬化的病况引起的，当脂肪物质和斑块聚集在动脉壁上导致动脉狭窄时，就会发生动脉粥样硬化。由于冠状动脉狭窄，流向心脏的血流可能减慢或停止，引起胸痛(稳定型心绞痛)、气短、心脏病发作等症状。

在美国，冠心病(CHD)是男性和女性死亡的主要原因。根据美国心脏协会的数据，超过1500万人患有一些形式的病况。虽然冠心病的症状和征象在疾病晚期很明显，但随着疾病进展，在心脏病突然发作之前，大多数冠心病患者几十年来并没有疾病征兆。所述疾病是猝死的最常见原因，也是20岁以上男女最常见的死亡原因。根据美国目前的趋势，40岁健康男性中有一半在未来会得CHD，而40岁健康女性中也有三分之一在未来会得CHD。