[发明专利]用于治疗椎间盘退变性疾病的成纤维细胞

说明书

本发明涉及用于通过体内机械牵张力将细胞包括人成纤维细胞分化成软骨细胞样细胞的方法和组合物。在具体的方面，将成纤维细胞递送至关节例如椎间盘，随后成纤维细胞分化成软骨细胞样细胞以治疗其中软骨的功能障碍，包括例如修复退变的椎间盘。由于细胞的定位(如在纤维环的裂隙中)或其它生物力学和生物化学微环境因素而未分化成软骨细胞的成纤维细胞可产生纤维基质分子以帮助髓核和纤维环的组织修复和再生。在某些方面，在递送至个体之前，在例如生长因子、体外机械牵张力和/或基质分子不存在的情况下处理成纤维细胞。

本申请是申请号为201280063195.3的专利申请的分案申请。

本申请要求2011年11月9日提交的美国临时专利申请系列No.61/557,479和2012年8月21日提交的美国临时专利申请系列No.61/691391的优先权，将所述两个申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明的领域包括医学、外科学、解剖学、生物学、细胞生物学和/或分子生物学的领域。在某些实施方案中，本发明的领域涉及用于治疗与需要软骨的身体部分例如脊柱或关节相关的医学病况的方法和组合物。

发明背景

椎间盘，也称为椎间纤维软骨，位于脊柱内的相邻椎骨之间，并且每一个椎间盘形成软骨关节以允许椎骨轻度运动，从而充当将椎骨保持在一起的系带。椎间盘包含对应于椎体终板表面形态的纤维软骨板。椎间盘在承重中起着重要作用。椎间盘包括外层纤维环(annulus fibrosus)，其围绕内部胶质状髓核(nucleus pulposus)。髓核插入椎体终板表面上的光滑圆形边缘内。髓核接触透明软骨板，所述软骨板附着至椎体的粗糙表面。

椎间盘疾病(Invertebral Disc Disease)，也称为椎间盘障碍，包括椎间盘退变性疾病(DDD)，是例如其中存在脊椎盘的功能障碍(包括恶化和/或疝出)的医学病况。在DDD中，存在髓核的逐渐脱水。此后，通常被髓核吸收的物质被非均匀地转移通过纤维环，其可经历进行性结构性劣化。当纤维环因损伤或因老化而撕裂，随后髓核可开始挤出通过撕裂时，椎间盘突出(其可称为滑出椎间盘、椎间盘破裂或脊柱盘脱出)发生。

本领域需要对于治疗椎间盘疾病有效并且具有最小侵入性和/或准备时间的方法和组合物。

发明概述

本发明涉及用于治疗有此需要的个体，包括需要软骨修复的个体的系统、方法和组合物。本发明涉及用于任何类型的软骨包括例如椎间和关节软骨的生物修复的方法和组合物。在具体的方面，本发明涉及软骨修复例如关节软骨修复的领域。更具体地，本发明的实施方案包括用于在机械应力下生长、增殖细胞和/或将细胞分化成软骨细胞样细胞的方法。

在某些方面，本发明例如从例如成纤维细胞体内产生天然组织。更具体地，但非专有地，本发明涉及用于例如生长人成纤维细胞并将其分化成软骨细胞样细胞的方法。在某些实施方案中，细胞可以是自体的或同种异体的或其混合物。

在具体实施方案中，本发明使用某些细胞向软骨细胞样细胞的分化。在具体实施方案中，在特定条件下将例如人真皮成纤维细胞(HDF)分化成软骨细胞样细胞。细胞向软骨细胞或软骨细胞样细胞的分化可以以任何适当的方式(包括在植入后在体内)发生。

在具体实施方案中，本发明提供了用于体内再生关节例如椎间盘、肘、膝、肩、髋、颞下颌关节等的方法。

在某些实施方案中，作为本发明应用焦点的软骨是椎间盘软骨。在本发明的具体方面，将本发明中使用的细胞经历体内机械牵张力以进行软骨形成分化。

本发明的一个示例性目的是提供意欲修复退变性椎间盘例如恢复椎间盘解剖学和改善其功能的方法。在本发明的具体方面，提供了修复受损椎间盘的方法。在本发明的一个实施方案中，存在修复个体的关节(例如椎间盘)内的受损软骨的方法，包括将根据本发明的成纤维细胞递送至个体的相应关节(例如椎间盘)。在本发明的具体实施方案中，在不进行除去退变椎间盘的部分或全部的情况下将成纤维细胞递送至椎间盘中。