促進(jìn)再生的方法、組合物及設(shè)備的制造方法
【專利說明】促進(jìn)再生的方法、組合物及設(shè)備
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年5月22日、發(fā)明名稱為“促進(jìn)再生的方法、組合物及設(shè)備”的申請(qǐng)?zhí)枮?00980118817.6的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0003]本申請(qǐng)要求2008年5月23日提交的申請(qǐng)?zhí)枮镹0.61/055, 846、標(biāo)題為“METHODS, COMPOSIT1NS AND APPARATUS FOR FACILITATING REGENERAT1N”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，將上述申請(qǐng)通過引用的方式整體并入本文中。
[0004]關(guān)于聯(lián)邦政府資助研發(fā)的聲明
[0005]不適用。
[0006]通過引用將光盤上所提交的資料結(jié)合到本文中
[0007]不適用。
技術(shù)領(lǐng)域
[0008]總體而言，本發(fā)明涉及一種用于促進(jìn)組織和器官再生的方法、組合物及設(shè)備。具體地說，本發(fā)明涉及阻止細(xì)胞抑制再生過程，從而獲得健康方面公認(rèn)的益處以及與再生結(jié)果相關(guān)的功能。
【背景技術(shù)】
[0009]組織和器官再生的研宄集中于通過用可溶因子活化干細(xì)胞來刺激再生的需求，或通過破壞與損傷相關(guān)的交聯(lián)來處理具有部分功能或無功能的細(xì)胞以改善其功能的需求。上述研宄忽視了去除抑制效果的需求。
[0010]衰老由多種因素引起，但當(dāng)且僅當(dāng)再生干細(xì)胞是功能性干細(xì)胞的情況下，再生能夠克服衰老的影響。干細(xì)胞在正常的損耗(normal wear-and-tear)后，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行替換、使機(jī)體結(jié)構(gòu)重新生長(zhǎng)并使機(jī)體組織更新，以生成替換細(xì)胞甚至替換結(jié)構(gòu)(如毛囊)。事實(shí)上，如果機(jī)體內(nèi)所有干細(xì)胞都被破壞，幾天內(nèi)機(jī)體就會(huì)死亡。
[0011]然而，在多種疾病、機(jī)能失常(如男性型禿發(fā))及組織損傷中，當(dāng)細(xì)胞受損或無功能時(shí)，并未觀察到細(xì)胞類型被替換。對(duì)于上述情況，有人提出采取干細(xì)胞移植療法，盡管該方法并不總能成功。
[0012]在本領(lǐng)域中留下了這樣的疑問，即機(jī)體具有再生機(jī)制時(shí)，為何還會(huì)屈從于損傷及衰老。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明提供了將干擾再生過程的細(xì)胞去除的設(shè)備、組合物及方法，所述細(xì)胞通過阻斷組織中的某些位置(在這些位置，干細(xì)胞后代可改善功能)來干擾再生過程。本發(fā)明還降低了具有部分功能及無功能的細(xì)胞的比例，而不考慮其在組織中的位置。
[0014]本發(fā)明的功能性(funct1nality)被定義為在所選擇的健康個(gè)體中，相同類型的細(xì)胞的運(yùn)行狀態(tài)(state of operat1n)。
[0015]本發(fā)明的設(shè)備、組合物及方法反向地(inversely)基于所述細(xì)胞的功能性程度(degree of funct1nality)，區(qū)別性地殺死細(xì)胞(即功能性越低，越可能被殺死)，以及采用該技術(shù)來促進(jìn)再生過程。這一殺死細(xì)胞的技術(shù)優(yōu)先保留增殖細(xì)胞。舉例來說，可選取脂褐質(zhì)(Iipofuscin)、糖基化終產(chǎn)物或細(xì)胞硬度(cell stiffness)作為具有部分功能性或無功能性的增殖維持的標(biāo)記物。針對(duì)上述標(biāo)記物的殺死細(xì)胞的技術(shù)分別包括激光/強(qiáng)光、抗體及超聲。依照本發(fā)明，可通過例如物理技術(shù)、電磁技術(shù)、化學(xué)技術(shù)或生物技術(shù)殺死細(xì)胞。所述物理技術(shù)包括但不限于用于擾亂細(xì)胞膜或結(jié)構(gòu)從而引起細(xì)胞死亡的超聲及其它振動(dòng)(oscillatory)方法。所述電磁技術(shù)包括但不限于致敏劑(例如吸收劑納米顆粒)EMF (參見例如Litovitz，美國(guó)專利N0.7，367，988關(guān)于EMF方法的記載)、高強(qiáng)度光、無線電波微波(rad1 waves microwaves)、激光、磁以及電離福射，并被上述技術(shù)作為目標(biāo)。所述化學(xué)技術(shù)包括但不限于毒性納米顆粒、化學(xué)毒素以及例如β -氨基丙腈等結(jié)構(gòu)去除化合物(structure removal compounds)。所述生物技術(shù)包括但不限于針對(duì)具有部分功能或無功能的細(xì)胞的抗體及其變種或修飾物，如毒素綴合物(toxin conjugates)以及經(jīng)過修飾以表達(dá)靶特異性抗體的天然殺傷細(xì)胞。經(jīng)確認(rèn)有效，可組合使用上述技術(shù)(如:見McHale等，美國(guó)專利N0.6，821，274關(guān)于通過EMF處理的超聲致敏的記載)。當(dāng)監(jiān)測(cè)確定對(duì)促進(jìn)再生有效時(shí)，本發(fā)明的設(shè)備、方法及組合物可以順序使用，或同時(shí)組合使用。
[0016]優(yōu)選地，相對(duì)于相同細(xì)胞類型的功能細(xì)胞而言，所述設(shè)備、組合物及方法選擇性地殺死具有部分功能和/或無功能的細(xì)胞，并達(dá)到下述程度:一旦通過破碎(disintegrat1n)或清除(scavenging)將殺死的細(xì)胞去除，功能細(xì)胞就將部分功能和/或無功能的細(xì)胞替換。本發(fā)明的殺死細(xì)胞的設(shè)備、組合物及方法必須優(yōu)先保留增殖的功能細(xì)胞，同時(shí)必須在一定程度上避免過度的炎性反應(yīng)。
[0017]對(duì)于所需結(jié)果的改善或維持的評(píng)估，可用于指導(dǎo)再次應(yīng)用本發(fā)明的設(shè)備、組合物及方法的頻率。所述應(yīng)用與再次應(yīng)用可根據(jù)逐漸改善的目標(biāo)來確定，從而避免無法抵抗的自然機(jī)制，比如通過清除性細(xì)胞(scavenging cell)去除細(xì)胞/碎片。
【附圖說明】
[0018]附圖表示依照本發(fā)明的設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0019]高等多細(xì)胞有機(jī)體表現(xiàn)為共同發(fā)揮作用的特化細(xì)胞的群體(community)，它們并不保護(hù)每個(gè)單獨(dú)的細(xì)胞，而是將該有機(jī)體作為一個(gè)整體進(jìn)行保護(hù)。在發(fā)育中的人體內(nèi)，發(fā)育過程中的細(xì)胞通過程序性細(xì)胞死亡(即凋亡)去除，以使得組織、器官或整個(gè)有機(jī)體受益。即使當(dāng)有機(jī)體已到達(dá)了成熟期，具有一定損傷的細(xì)胞(例如損傷的血細(xì)胞)也會(huì)被機(jī)體破壞，從而讓步于替換作用。所述替換細(xì)胞源自于干細(xì)胞。因此，在成熟的有機(jī)體中，細(xì)胞更新(cell turnover)是維持年輕/有功能的整體的關(guān)鍵。
[0020]只要隨時(shí)間推移，該破壞作用不降低有機(jī)體的功能，所述更新便能以破壞功能細(xì)胞為代價(jià)而進(jìn)行。因此，上述破壞作用必須優(yōu)先靶向具有部分功能或無功能的非增殖細(xì)胞，但并不需要完全避免殺死功能細(xì)胞和增殖細(xì)胞。目標(biāo)在于保護(hù)細(xì)胞的群體(如有機(jī)體)，而不是單獨(dú)的細(xì)胞。增殖的細(xì)胞包括兩種:正在分裂的細(xì)胞；以及在刺激下正常分裂的細(xì)胞(例如干細(xì)胞)。
[0021]當(dāng)干細(xì)胞參與通常的組織替換時(shí)，損傷也可成為誘因從而釋放刺激干細(xì)胞增殖和分化的一個(gè)或多個(gè)因子。干細(xì)胞可以生成治愈損傷(例如，治愈上皮中的傷口)的細(xì)胞。
[0022]然而，在正常的細(xì)胞補(bǔ)充作用的存在下，干細(xì)胞的分裂和分化是不正常的，甚至可弓丨起腫瘤。因此，存在著阻止過度增殖的機(jī)制。例如，上皮中某位置存在細(xì)胞便阻止了在該處的替換。該種現(xiàn)象的實(shí)例是接觸抑制(contact inhibit1n)，即當(dāng)細(xì)胞與其它細(xì)胞接觸時(shí)便停止增殖。所述現(xiàn)象可以歸納為如下規(guī)律，即，為了促進(jìn)干細(xì)胞的增殖和分化以使細(xì)胞在某位置再生，組織中在此位置不能存在細(xì)胞或結(jié)構(gòu)。
[0023]在某些情況下，人體既包括破壞結(jié)構(gòu)的細(xì)胞(如骨中的破骨細(xì)胞)，也包括構(gòu)建結(jié)構(gòu)的細(xì)胞(如骨中的成骨細(xì)胞)。兩類細(xì)胞的活性之間的平衡決定了所得結(jié)構(gòu)的程度。在這個(gè)意義上，如果任何內(nèi)在的機(jī)制均未去除細(xì)胞/結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)周期性的更新，本發(fā)明提供了去除作用以促進(jìn)再生。
[0024]處于抑制干細(xì)胞作用位置的細(xì)胞可以是全功能的、部分功能的或無功能的。死細(xì)胞可被清除性巨噬細(xì)胞去除，從而使替換成為可能，但機(jī)能失常的細(xì)胞(malfunct1ningcells)仍可能被保留，盡管這會(huì)對(duì)受試者(即，其是有機(jī)體的一部分)產(chǎn)生不良影響。具有部分功能或無功能的細(xì)胞，即機(jī)能失常的細(xì)胞不能發(fā)生凋亡，因此也無法自發(fā)刺激巨噬細(xì)胞的清除作用。可依照本發(fā)明殺死這種機(jī)能失常的細(xì)胞，從而實(shí)現(xiàn)利用機(jī)體的自然進(jìn)程清除所述細(xì)胞。
[0025]癌癥治療中治療性地殺死細(xì)胞的目的是針對(duì)增殖的細(xì)胞，與本發(fā)明剛好相反。依照本發(fā)明，通過刺激干細(xì)胞增殖使得在細(xì)胞分裂中發(fā)揮功能的糾錯(cuò)(error-correcting)機(jī)制可糾正突變，否則所述突變可在非分裂的細(xì)胞中發(fā)生累積，由此提供了抗癌作用。
[0026]不加限制地，依照本發(fā)明的具有部分功能或無功能的細(xì)胞由于損傷(如自由基損傷)或與糖反應(yīng)(即糖基化)引起的交聯(lián)不是全功能的。由于與受試者的干細(xì)胞享有相同遺傳組成(genetic makeup)而具有部分功能或無功能的細(xì)胞，可被具有全功能遺傳組成的外源干細(xì)胞替換。
[0027]通過組織中某位置的細(xì)胞或結(jié)構(gòu)阻斷干細(xì)胞的作用，干擾了內(nèi)源干細(xì)胞及移植干細(xì)胞的作用。阻斷干細(xì)胞作用的結(jié)構(gòu)不需要是細(xì)胞。非細(xì)胞的物質(zhì)(如瘢痕組織)也可以阻斷這種再生作用。這一點(diǎn)便可解釋再生及干細(xì)胞移植中的失敗。只要在給定情況下可行，便可依照本發(fā)明去除非細(xì)胞的阻斷結(jié)構(gòu)。
[0028]去除阻斷的細(xì)胞物質(zhì)和/或非細(xì)胞物質(zhì)后，合適的再生細(xì)胞(如干細(xì)胞)被保留或通過移植進(jìn)行補(bǔ)充，從而使再生成為可能?！叭δ?