[发明专利]羊水细胞及其用途

说明书

相关申请 

本申请要求2008年10月24日提交的美国临时申请61/108,313的优先权，该申请通过引用并入本文。 

技术领域

本发明涉及从羊水中获得的干细胞和祖细胞以及其分离、培养、分化方法及其用途领域。

背景技术

急性和慢性肾脏疾病是全世界的重大健康问题。患有终末期肾病(end-stage renal disease，ESRD)患者的数量在发达国家和发展中国家中不断增加(Thadhani等，1996)。如美国肾脏数据系统2005年年度数据报告所报道，超过400,000美国人患有ESRD，并且超过20,000人正等待肾移植。根据对2020年的预测，预期将有超过500,000美国人患ESRD。

使用羊水作为胎儿遗传性和先天性疾病的安全可靠的筛选工具已经有许多年。在妊娠期中，羊水的体积和组成随着发育中胎儿的生理变化而改变。已经表明羊水的分子组成和营养物质的存在对多种肠细胞类型(例如上皮细胞和粘膜细胞)的增殖和分化具有关键作用(Cellini等，2006)。

羊水与发育中胎儿的隔室(例如肺和胃肠道)之间的接触可以解释羊水环境中不同细胞类型的存在。已经在羊水中发现了来源于所有3个胚层的成熟细胞系，包括间充质细胞、造血细胞以及表达来自特定组织类型(例如脑、心脏和胰腺)之蛋白和多种标志物的细胞(Hoehn和Salk，1982；Gosden，1983；Torricelli等，1993)。但是还需要进一步研究，以根据其来源和功能对这些细胞进行完全分类(Tsangaris等，2004；Bossolasco等，2006；McLaughlin等，2006)。

发明内容

申请人已经通过随着时间跟踪其存在和研究羊水细胞组成在妊娠期间发生的变化对羊水总细胞群进行了表征，集中研究了来源于3个胚层的细胞和器官的祖细胞。已经从羊水中分离出显示出肾脏祖细胞特性的细胞 亚群，包括肾小管和肾小球前体。

本发明的一个实施方案提供了经分离和纯化的、来源于羊水的CD24和OB-钙粘蛋白阳性肾脏祖细胞群。一个实施方案提供了来源于羊水之CD24和OB-钙粘蛋白阳性肾脏祖细胞的克隆群。另一个实施方案提供了还表达E-钙粘蛋白、肾病蛋白(nephrin)、TrkA、PDGFR-α、足糖萼蛋白(podocalixin)或其组合的细胞。在另一个实施方案中，所述细胞具有被诱导分化成后肾细胞、足细胞(podocyte)、肾小球细胞、近端和远端肾小管上皮细胞、基质源性(stromogenic)间充质细胞或系膜细胞的能力。在一个实施方案中，可以在体内或离体诱导所述细胞群分化。

一个实施方案提供了一种组合物，其包含来源于羊水的CD24和OB-钙粘蛋白阳性肾脏祖细胞群、以及可药用载体和/或培养基。另一个实施方案提供了一种制备组合物的方法，包括将来源于羊水的CD24和OB-钙粘蛋白阳性肾脏祖细胞或由其分化的后代与载体(例如细胞培养基)相混合。

另一个实施方案提供了一种产生来源于羊水之肾脏祖细胞群的方法，包括从羊水样品中选择CD24和OB-钙粘蛋白阳性细胞。在一个实施方案中，利用抗CD24抗体和抗OB-钙粘蛋白抗体(例如单克隆抗体、多克隆抗体或者与荧光团或磁性颗粒缀合的抗体)进行所述选择。在另一个实施方案中，进一步对来源于羊水的CD24和OB-钙粘蛋白阳性肾脏祖细胞进行针对E-钙粘蛋白、肾病蛋白、TrkA、PDGFR-α、足糖萼蛋白或其组合的选择。在一个实施方案中，所述选择通过流式细胞术进行，例如荧光活化细胞分选或高梯度磁性选择(high gradient magnetic selection)。

一个实施方案提供了通过本文所述任一种方法制备的、经分离和纯化的、来源于羊水的CD24和OB-钙粘蛋白阳性肾脏祖细胞群。

另一个实施方案提供了一种使富含来源于羊水之肾脏祖细胞的细胞群增殖的方法，包括：从羊水样品中选择至少一个CD24和OB-钙粘蛋白阳性细胞；将所述至少一个细胞加入到培养基中；以及使所述至少一个经选择的细胞在培养基中增殖。在一个实施方案中，所述细胞还表达E-钙粘蛋白、肾病蛋白、TrkA、PDGFR-α、足糖萼蛋白或其组合。

一个实施方案提供了一种使经分离和纯化的、来源于羊水的CD24和OB-钙粘蛋白阳性肾脏祖细胞群分化的方法，包括使所述细胞群与至少一种分化因子接触，所述分化因子包括但不限于ATRA、维生素3、地塞米 松、BMP-7、多种不同类型的IV型胶原或其组合。