[发明专利]处理血液

说明书

相关专利申请的交叉引证

本申请要求于2008年12月23日提交的美国临时申请号61/140,196的优先权，在此通过引证方式将其全部内容并入本申请。

技术领域

本发明整体上涉及用于处理血液的方法和装置，更具体地，涉及白细胞分离的方法和设备。

背景技术

血细胞在个体的寿命期内连续生成，并源自最为原始的血细胞，即所谓的造血干细胞(HSC)。造血干细胞能够产生造血祖细胞(HPC)和不同细胞型的血细胞(例如，红血细胞(RBC)和白细胞或白血细胞(WBC))，并且其往往存在于骨髓中。更为成熟的血细胞型存在于血液和淋巴组织中。造血是在个体中从HSC和HPC进行血细胞的连续生成。这将生成具有多种不同类型血细胞的外周血，所述血细胞属于不同的骨髓系和淋巴系并具有不同的成熟度。这些血细胞负责进行诸如红血细胞的氧输送，树突状细胞、B和T淋巴细胞的免疫功能以及粒细胞和巨噬细胞的炎性反应等生理过程。

析离(apheresis)是一种医疗过程，其中使个体的血液通过一装置，得到主要成分(如单核细胞)，并使其他组成分返回血液循环。析离通常是三步的过程，包括：(1)自个体取血；(2)分离血液成分(例如，基于密度)；和(3)使血液的某些成分返回给个体。血液通常分为三个部分：RBC(总血液的约45％)，“白细胞层”(buffy coat)(小于总血液的1％)和血浆(总血液的约55％)。可根据要除去的血液成分采用不同类型的血液析离过程。例如，“血浆析离”通常是指血液血浆的分离和收集；“血小板析离”是指血小板的分离和收集；而“白细胞析离”通常是指白细胞(WBC)的分离和收集。

作为医学科学发展的结果，析离可以连接到患者且以封闭回路连续流动的方式来进行。用于此目的的设备包括，例如以下析离系统：COBESpectra、Trima、Spectra Optia系统(全部由Gambro BCT出售)和Amicus以及CS-3000+(由Fenwal/Baxter出售)。

近来，白细胞析离还用来收集某些馏分的血液单核细胞(MNC)，以用于骨髓移植和其它病区。例如，可以对已进行切除来治疗恶性肿瘤的患者注入大量含有HSC和HPC供体单核细胞(存在于外周血的那些细胞，也称为外周血祖细胞或PBPC)，从而对他们的造血系统进行后续重建。在该实例中，首先收集白细胞层(含有占大部分的WBC(粒细胞、淋巴细胞、单核细胞)、PBPC和部分血小板)，同时使血液的剩余成分(包括血浆、RBC、血小板和部分WBC)返回给个体。然后富集PBPC并进行分离，而白细胞层的剩余部分(构成白细胞层的近99％)则丢弃。现今以不连接患者的方式，采用与那些析离机器相独立的设备来进行该细胞富集的过程(即细胞分离和纯化)。用于此目的的设备包括，例如Baxter Isolex 300i和Miltenyi CliniMACS，其基于特异性配体(CD34，两种设备都可用和CD133可用Miltenyi)在细胞表面富集PBPC。诸如Gambro COBE 2991血细胞处理器或Baxter CytoMate^TM细胞清洗系统等其它独立式设备通常用来清洗、浓缩细胞或将细胞放入合适的生长培养基或浸液培养基中。

在另一应用中，白细胞析离可用来在称作光分离置换的过程中处理个体的WBC(Edelson等，Yale J Biol Med.1989 Nov-Dec；62(6)：565-77)。在该过程中，个体首先接受一定剂量的光可激活物质(例如，8-甲氧基补骨脂素)。然后进行析离，其中使用紫外线A(UVA)光对个体的WBC进行辐照，以激活上述物质并抑制WBC的代谢过程。用于此目的的设备包括，例如UVAR和UVARXTS^TM光分离置换系统(由Therakos出售)。

除了上述富集过程之外，收集的PBPC还可在重新注入回个体前于另外的过程中进行改性。这通常通过使用细胞培养中的多种技术来实现。最后，可将改性细胞(例如，改变显型、基因型或活性)重新引入患者中，以获得某些治疗有益效果。改性过程的实例包括含有抗HIV基因的HSC/HPC的制备(R.G.Amado.等，Human Gene Therapy 15(2004)，251-262)和“被训导地”进行导向并杀死特定肿瘤的细胞毒素T淋巴细胞的生产。