[发明专利]干细胞增殖抑制因子及其应用

说明书

本申请是申请日为1995年9月29日，申请号为95196555.7，发明名称为“干细胞增殖抑制因子及其应用”的发明专利申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及调节干细胞周期的干细胞增殖抑制因子在治疗患有自身免疫病、衰老、癌症、脊髓发育不良、前白血病、白血病、银屑病或涉及过度增殖情况的其它疾病的人或动物中的应用。本发明也涉及预先或已经接触化疗药物，其它对干细胞周期有损害的药物或辐射的人或动物的治疗方法。最后，本发明涉及用于自体和异体移植方法或用于基因转移的干细胞的维持培养或扩大培养的改进。

发明背景

在更新系统(renewing system)中的大多数终期细胞是短寿命的且在生命过程中不断地被替代。例如，血细胞来源于具有自我更新能力的多潜能造血干细胞(HSC)。造血干细胞是造血细胞的一个亚群。造血细胞可以从例如骨髓、脐带血或外周血(未活化的或用例如G-CSF的试剂活化的)获得；造血细胞包括干细胞群、祖细胞、分化细胞、辅助细胞、基质细胞以及有助于形成产生成熟血细胞所必需的环境的其它细胞。由于造血干细胞对于造血和免疫系统的所有成熟细胞的发育是必不可少的，因此在患者接受化疗或其它药物治疗时，造血干细胞的存活对于重建机体的全部功能性宿主防御系统是必需的。

造血细胞的产生受一系列因子的调控，这些因子刺激造血细胞的生长，分化，其中一些因子如红细胞生成素和G-CSF目前已用于临床。然而，尚未完全表征的调控网络的一部分是形成了调控过程中的负向调节(negative arm)(Eaves et al，Blood，78：110-117，1991)的反馈机制。

在早期的研究中，Lord和其同事们发现在正常的鼠和猪骨髓提取物中存在着一种可溶性蛋白因子，它能可逆性地抑制造血干细胞的细胞周期(Lord et al.，Br.J.Haem.，34：441-446，1976)。这种活性抑制物(分子量50～100kD)被命名为干细胞抑制因子(SCI)。

由于体内检测需要大量的受照射的小鼠这一固有的困难，初始来源的这种因子的纯化没能完成。为了克服这些困难，Pragnell和其同事们建立了一个体外检测初级造血细胞的方法并筛选了作为活性抑制物来源的细胞系(见Graham et al.，Nature，344：442-444，1990)。

由于早期的研究已鉴定出巨噬细胞是干细胞抑制因子的可能来源(Lord et al.，Blood Cells，6：581-593，1980)，因此选择了小鼠巨噬细胞系J774.2(Graham et al.，Nature，344：442-444，1990)。Graham等用该细胞系的条件培养基进行纯化，分离到一种抑制性肽，它被证明与以前所描述的细胞因子，巨噬细胞炎性蛋白1-α(MIP-1α)，相同。因此、MIP-1α是从细胞系分离得到的，而不是从初级材料得到的。尽管Graham等观察到MIP-1α抗体消除了骨髓粗提取物的活性，但其他工作者的研究表明其它抑制活性是重要的。例如，Graham等(J.Exp.Med.178：925-32，1993)提出TGFβ，而不是MIP-1α是造血干细胞的一个基本抑制因子。Eaves等(PNAS 90：12015-19，1993)进一步提出在正常骨髓中MIP-1α和TGFβ两者都处于较理想的水平，而且抑制作用需要两个因子之间的协同作用。

其它工作者描述了另外一些干细胞抑制因子。Frindel和其同事从胎牛骨髓和肝脏提取物中分离了一种四肽，它有干细胞抑制活性(Lenfant et al.，PNAS 86：779-782，1989)。Paukovits等(Cancer Res，50：328-332，1990)表征了一种五肽，当它以单体形式存在时是一种抑制因子，当它以二聚体形式存在时是一种干细胞周期刺激因子。在各种离体系统中，还有一些因子也被认为是抑制性的(见Wright和Pragnell，Bailliere’s ClinicalHaematology v.5，pp 723-39，1992(Bailliere Tinadall，Paris))。

Tsyrlova等(SU 1561261 A1)公开了干细胞增殖抑制因子的纯 化方法。