[发明专利]用于培养干细胞衍生的心肌细胞的合成表面

说明书

优先权

本申请要求2008年1月30日提交的美国临时申请61/062,921的优先权，其内容作为整体在本文中引用作为参考。

领域

本发明涉及细胞培养制品及其使用方法，更具体地说，涉及适于支持干细胞衍生的心肌细胞的培养的制品。

背景

多能干细胞如人类胚胎干细胞(hESC)具有分化为三种胚层中的任一种的能力，在人体中形成任何成人细胞类型。这种独特的性能提供了用于开发对于大量严重的细胞退化疾病，如糖尿病、脊髓损伤、心脏病等的新治疗方法的潜力。例如，不像诸如皮肤或肝脏的器官，心脏不能再生足量的心肌细胞来进行大修。因此，心脏修补可受益于心肌细胞，其能从hESC或其它多能干细胞中分化出来，植入心脏中。

但是，在开发这种基于hESC的治疗方法的过程中存在阻碍。这些阻碍包括在组织培养中获得并保持适量的未分化的hESC并控制其分化以产生特定的细胞类型。干细胞培养，如hES细胞培养通常用少量的来自细胞银行或细胞库的细胞做种，然后在未分化的状态下扩增直至分化对于给定的治疗用途是所需的。为了达到这点，hESC或其分化的细胞目前在含有动物衍生的成分的表面或介质(如滋养层、牛胎儿血清或MATRIGEL)存在下培养。这些用于培养环境的动物衍生的添加物将细胞暴露于潜在有害的病毒或其它传染性试剂下，这些有害的病毒或其它传染性试剂会转移到患者上或损害hESC的一般性培养和维持。另外，这些生物产品具有批变异、免疫响应和存储寿命有限的缺点。

已经采取一些步骤来在不含动物衍生的成分的介质中或表面上培养hESC。但是，hESC或其分化的衍生物的响应能以预测，因为表面或培养介质的成分改变。当然也有一些优点。例如，已经在不含限定的血清的介质中培养hESC衍生的心肌细胞。虽然这种培养体系不是完全排外的培养体系(当使用的基体含有动物衍生的成分如动物胶和MATRIGEL时)，但是其确实提供了朝向hESC衍生的心肌细胞最终临床应用的步骤。作为进一步的例子，一些合成表面被证明能够支持人类上皮干细胞分化为上皮细胞。但是，使用的体系依赖用于细胞培养的血清介质，其仍然会潜在地导致上述对于所有生物动物衍生的成分的问题。迄今为止，使用化学限定的介质和合成表面的完全不含动物的体系并未被证明可用于培养干细胞或延伸自干细胞的细胞。

简述

本发明公开了，尤其是，可用于在化学限定的介质中培养干细胞衍生的心肌细胞的合成表面。

在一个实施方式中，提供了用于培养干细胞衍生的心肌细胞的方法。该方法包括：在聚合物材料上沉积含有干细胞衍生的心肌细胞的悬浮液，并在细胞培养介质中培养沉积的干细胞衍生的心肌细胞。所述聚合物材料包含选择的一种或多种丙烯酸酯单体的均聚物或共聚物。

在一个实施方式中，提供了干细胞衍生的心肌细胞的培养物。所述培养物包括具有置于表面上的聚合物材料的制品。该培养物还包括置于聚合物材料上的干细胞衍生的心肌细胞以及其中培养了干细胞衍生的心肌细胞的培养介质。所述聚合物材料包含选择的一种或多种丙烯酸酯单体的均聚物或共聚物。

在一个实施方式中，提供了用于在化学限定的介质中培养干细胞衍生的心肌细胞的细胞培养制品。所述制品包括具有表面和置于表面上的聚合物材料的基材。所述聚合物材料包含选择的一种或多种丙烯酸酯单体的均聚物或共聚物。

本文中提供的各种实施方式中的一种或多种提供了一种或多种相比用于培养干细胞衍生的心肌细胞的现有表面的优点。例如，所述合成表面减少了与具有得自或衍生自动物源的成分的表面相关的污染组织。这些表面还可提供相比具有生物成分的那些表面改善的存储寿命。在化学限定的介质中培养干细胞衍生的心肌细胞的能力还减少了潜在的污染组织。另外，在合成表面或化学限定的介质的能力下，批与批之间的变异会更少，导致培养结果和预期的再现性改善。在结合附图阅读了本文后，这些及其它优点将从下述具体描述中容易明白。

附图说明

图1A-B是合成聚合物层涂覆的制品的侧视图。

图2A-C是多壁细胞培养皿的截面图。该培养皿是未涂覆的(图2A)和涂覆的(图2B-C)。

图3是在实施例1中描述的制剂1(A)、制剂18(B)和MATRIGEL(C)的化学限定的介质中和表面上培养的干细胞衍生的心肌细胞的荧光图像。绿：Nkx 2.5；红：α-辅肌动蛋白。

所述附图无需按比例绘制。图中使用的相同数字表示相同的成分、步骤等。但是，应明白，在给定的图中使用数字来指代成分并不意味着限制另一张图中标有相同数字的成分。另外，使用不同的数字指代成分并不意味着标有不同数字的成分不能是相同的或类似的。

具体实施方式