專利名稱：造血細(xì)胞的植入的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過大腦內(nèi)細(xì)胞的植入來克服感官、運動和/或認(rèn)知缺陷，和關(guān)于這方面的細(xì)胞和藥物。
有很多種疾病可引起感官、運動和/或認(rèn)知缺陷并且當(dāng)腦部遭受外傷時也會引起這種缺陷。例如，運動官能障礙就是帕金森癥的一種癥狀。至今，大多數(shù)情況下，沒有令人滿意的可使用的治療方法。
Bjornson等人，在科學(xué)(1999)283534-537中，描述了神經(jīng)干細(xì)胞產(chǎn)生各種血細(xì)胞型的能力，包括脊髓、淋巴和血細(xì)胞。據(jù)信神經(jīng)干細(xì)胞包含表達(dá)其它隱性遺傳信息所需要的適當(dāng)?shù)臋C制以響應(yīng)正常刺激血干細(xì)胞的信號。由實驗得到的結(jié)論是成人血系統(tǒng)含有強力的信號，其能“激活”神經(jīng)干細(xì)胞。
造血細(xì)胞是包括白血球和紅血球的全部血細(xì)胞的先代。已經(jīng)有這樣細(xì)胞植入的先例了，例如在WO-A-92/11355中，與血液疾病相關(guān)的包括鐮刀細(xì)胞貧血癥和血友病。在WO-A-92/11355和WO-A-93/18137中公開了培養(yǎng)和基因修飾造血干細(xì)胞的方法。
本發(fā)明部分地基于觀察的結(jié)果，當(dāng)植入進(jìn)損傷或病變的大腦中時，造血于細(xì)胞通過作用能替代或補償其它損傷或病變導(dǎo)致的的功能缺陷的表型明顯響應(yīng)損傷或病變的大腦中反應(yīng)信號。
從本發(fā)明的使用中，在大腦的目標(biāo)區(qū)域中，造血干細(xì)胞能區(qū)分出適于修復(fù)和補償損傷或病變的細(xì)胞。用于植入的細(xì)胞不需要區(qū)分全部神經(jīng)細(xì)胞的類型或表型。
可以對任何哺乳動物進(jìn)行治療但本發(fā)明特別涉及人類的治療，尤其是治療人細(xì)胞，及人細(xì)胞和細(xì)胞系。
當(dāng)將本發(fā)明的細(xì)胞注入到人腦損傷的部分時，其能克服感官、運動和/或認(rèn)知缺陷。此處使用的術(shù)語“損傷”包括功能的降低或失去。此術(shù)語也包括細(xì)胞損失。損傷是可以由包括物理外傷、組織缺氧不足(缺氧)、化學(xué)試劑引起的任何的形式，例如可以由藥物濫用和疾病所引起。下列疾病和病理癥狀是疾病或?qū)е赂泄?、運動和/或認(rèn)知缺陷的癥狀，其可由本發(fā)明來治療外部大腦傷害、擊打、圍產(chǎn)期的局部缺血，包括大腦癱瘓、Alzheimer’s、Pick’s和相關(guān)的癡呆性神經(jīng)疾病、腦梗死、帕金森和帕金森型疾病、亨廷頓病、Korsakoffs病和Creuzfeld-Jacob病，也可根據(jù)本發(fā)明治療健忘癥，特別地，如心搏停止和冠狀搭橋手術(shù)后引起的短暫球形局部缺血。
也可以在遠(yuǎn)離實際損傷的地方給予細(xì)胞，例如，可以從顯示損傷的反側(cè)方區(qū)域給予。
本發(fā)明提供造血干細(xì)胞以任意的分離的形式在制備用于治療感官、運動和/或認(rèn)知缺陷的藥物中的用途。使用的藥物包含造血干細(xì)胞。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了有條件存活的造血干細(xì)胞在制備用于治療運動和/或認(rèn)知缺陷的治療藥物中用途。使用的藥物包括有條件存活的造血干細(xì)胞。
根據(jù)并用于本發(fā)明的條件存活干細(xì)胞得自克隆細(xì)胞系或是混合的種群。優(yōu)選單克隆細(xì)胞系的細(xì)胞?？梢允褂脧膯渭?xì)胞系得到的細(xì)胞或從兩種或多種細(xì)胞系中得到混合細(xì)胞。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了包括根據(jù)發(fā)明的細(xì)胞和藥用可接受載體的藥物制備。
本發(fā)明基于把造血干細(xì)胞植入損傷的大腦來實現(xiàn)，此細(xì)胞令人吃驚地分化為另一種細(xì)胞形式，其能修復(fù)損傷和改善功能。分化出細(xì)胞的表型可與損傷或損失細(xì)胞的表型相同，但是，分化后的細(xì)胞也可以是不同的表型，或許多表型。不論如何，細(xì)胞作用于能對整合和損傷或損失的細(xì)胞進(jìn)行功能整合和補償?shù)谋硇?。我們已?jīng)發(fā)現(xiàn)，通過細(xì)胞有助于移動并找到損傷的組織。
使用干細(xì)胞意味著帶有一個克隆細(xì)胞系的細(xì)胞可能修復(fù)大腦不同區(qū)域的損傷。這也意味著如果在一個給定的區(qū)域需要多于一個特別的細(xì)胞型來修復(fù)損傷則單細(xì)胞系將能分化出不同類型所需的細(xì)胞。
一定條件下活細(xì)胞在某種許可的條件下不會死亡，但是在非許可的條件下則會死亡。在這種情況下這就意味著通過有條件地使干細(xì)胞存活并且將其保持在許可的條件下，干細(xì)胞的生長可以在選擇的階段停止并且它們能在很長一段時間繁殖。存活條件的使用能使克隆細(xì)胞系在體外快速生長。如果把保存細(xì)胞的條件變化到不許可條件的話，則允許細(xì)胞繼續(xù)生長。如果給細(xì)胞提供正確的條件的話，細(xì)胞將繼續(xù)生長和分化。
通常是將致癌基因加入到細(xì)胞中來制備活細(xì)胞。因為要冒著在長時期內(nèi)腫瘤形成的危險，所以在本發(fā)明中不優(yōu)先使用這樣的細(xì)胞。
在一定條件存活的細(xì)胞優(yōu)點在于它們在需要的發(fā)展階段中“冷凍”，當(dāng)在允許的條件下它們易存活并繁殖力強，但是只要它們移入的環(huán)境為不許可的條件，將它們就可在移植中使用。在本發(fā)明情況下的細(xì)胞，應(yīng)該選擇常用于帶來條件存活的基因，以便在大腦中出現(xiàn)的條件相應(yīng)于不許可條件。
合適的條件存活致癌基因的例子是在US-A-5688692或WO-A-97/10329中描述的表達(dá)非DNA結(jié)合、對溫度敏感的T抗原。
如果使用非存活細(xì)胞，那么可將其保存在體外培養(yǎng)基中，其中加入了如WO-A-92/11355和WO-A-93/18137公開的生長因子。
用于帶來條件存活性的基因可以在從動物的骨髓提取出后合并到細(xì)胞中。
用于人體治療的細(xì)胞優(yōu)選源自人體細(xì)胞以減少免疫排斥的問題。這需要從人體骨髓中提取細(xì)胞。
但是，細(xì)胞不必非得是條件存活并且可以直接從被治療的病人體內(nèi)直接獲得。
為了治療病人，通常知道大腦中哪兒發(fā)生了損傷是很有幫助的。一旦確定了損傷的存在，不論其在一個獨立的區(qū)域還是幾個區(qū)域，都可以通過將細(xì)胞植入損傷的區(qū)域來進(jìn)行治療。但是在很多情況下，不能弄清被損組織的位置和/或類型或僅知道其很少的特性。例如，神經(jīng)變性疾病可導(dǎo)致細(xì)胞不同類型廣泛的損傷。治療這樣的損傷仍是可能的并且在造血干細(xì)胞的幫助下進(jìn)行廣泛的植入后找出被損組織?？蓪⒏杉?xì)胞植入在一個位點，或優(yōu)選在多個位點，并且能遷移到損傷的位點上，一旦到了那兒，在響應(yīng)此處的微環(huán)境中，分化成為必須的表型從而改良或修復(fù)功能。
治療后，可以對進(jìn)行治療后的病人使用感官、運動和/或認(rèn)知缺陷試驗進(jìn)行監(jiān)視和/或，如果需要的話，在大腦的選定區(qū)域中監(jiān)視大腦活性。例如，用于認(rèn)知功能的試驗可以在植入之前或之后進(jìn)行。
優(yōu)選，治療基本上能克服感官、運動和/或認(rèn)知的缺陷(行為和或精神上的缺陷)。但是，那不總是可行的。根據(jù)本發(fā)明的治療和用本發(fā)明的細(xì)胞、藥物和藥劑可以達(dá)到?jīng)]有完全克服的功能改良。這樣的改良是值得和有價值的。
使用的細(xì)胞數(shù)量將依據(jù)損傷組織的性質(zhì)和程度而改變。典型地，用于植入細(xì)胞數(shù)量的范圍約10萬到幾百萬之間。治療不必嚴(yán)格限定在單個植入。也可以進(jìn)行附加的植入以進(jìn)一步地改良功能。
為了研究在動物模型中的移植可采用Hodges等人在Pharmacology，Biochemistry and Behaviour(1997)56(4)763 780中描述的試驗方法。一個實驗利用大鼠，其中四容器咬合技術(shù)(4 VO)，刺激人類心臟病，引起相關(guān)的限制并且對CA1錐狀的背側(cè)的海馬細(xì)胞特定的損傷，同認(rèn)知缺陷一樣，其顯示的困難在于如游泳池中水下不可見的平臺。這提供了普通形式大腦損傷造成認(rèn)知官能障礙的模型，即腦部供血的短暫丟失，例如可在心搏停止期間發(fā)生。
細(xì)胞植入人體和動物的方法在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的并且在現(xiàn)有技術(shù)中有所描述。此處使用的術(shù)語“植入”包括在體外生長的細(xì)胞植入，和可以經(jīng)過基因修飾的細(xì)胞植入，以及從其它有機體中提取的物質(zhì)的植入。細(xì)胞可以利用定量微量調(diào)節(jié)注射器移入靶區(qū)，從而它們正常地分散在注射位點周圍。也可將其植入大腦中的室間。如果植入到嬰兒體內(nèi)那么則分散到整個腦部。
用于此處的詞組“大腦內(nèi)移入”包括植入到大腦的任何部分。植入不限于大腦的前部和大部分。
本發(fā)明的應(yīng)用現(xiàn)已單獨在Chopp等人的Society for Neuroscience(1999)，Vol.25，Abstract No.528.2中報道。摘要出版在本發(fā)明申請的優(yōu)先權(quán)日之后并且詳細(xì)描述了大鼠干細(xì)胞的大腦植入。
如摘要中描述的，成年小鼠進(jìn)行中腦的動脈咬合(MCAo)，并且將培養(yǎng)的造血干細(xì)胞(注入了生長因子)植入缺血紋狀體中(MCAo后4天)。在植入過程中使用的細(xì)胞類型特定標(biāo)記物用來區(qū)分供體細(xì)胞。結(jié)果顯示供體細(xì)胞在植入過程中存活并且形態(tài)學(xué)上可在缺血紋狀體中檢測到，顯示出神經(jīng)原和星形膠質(zhì)細(xì)胞的表型。
適當(dāng)?shù)馁x形劑和載體對技術(shù)人員來說是容易找到的并且適于用在大腦內(nèi)植入的配制方法也是明顯的。
可以將本發(fā)明的干細(xì)胞進(jìn)行基因轉(zhuǎn)化以表達(dá)異種的基因產(chǎn)品。特別地，在損傷的位點上產(chǎn)生效果的治療基因產(chǎn)品。在US-A-5958767中公開了合適的基因產(chǎn)品的例子。
權(quán)利要求
1.造血干細(xì)胞在制備用于治療感官、運動和/或認(rèn)知缺陷藥物中用途。
2.如權(quán)利要求1的用途，用于損傷大腦的大腦內(nèi)植入。
3.如權(quán)利要求1或2的用途，其中治療指Alzheimer’s病、帕金森病、Korsakoffs病或Creuzfeld-Jacob病的治療。
4.如前述任何一權(quán)利要求的用途，其中造血干細(xì)胞是有條件存活的。
5.如權(quán)利要求4的用途，其中細(xì)胞包括在35℃以上溫度不表達(dá)的溫敏致癌基因。
6.如權(quán)利要求5的用途，其中致癌基因表達(dá)SV40T-抗原。
7.如前述任何一權(quán)利要求的用途，其中將造血干細(xì)胞基因轉(zhuǎn)化成表達(dá)治療異種基因產(chǎn)品。
8.治療感官、運動和/或認(rèn)知缺陷的方法，其包括造血干細(xì)胞的大腦內(nèi)植入。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中細(xì)胞如權(quán)利要求4-7中任何一項所定義。
全文摘要
造血干細(xì)胞的植入用于治療損傷大腦。造血干細(xì)胞的大腦內(nèi)植入可修復(fù)功能并且可適于Alzheimer’s病、帕金森病或Creuzfeld－Jacob病的治療。
文檔編號A61K35/48GK1636053SQ00804186
公開日2005年7月6日 申請日期2000年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月24日
發(fā)明者J·普里斯 申請人:蘭諾龍有限公司