[发明专利]用于细胞移植的方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年8月28日提交的美国临时申请61/238,011的优先权，将其全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及细胞疗法的领域，更具体地，涉及将细胞移植到宿主机体中的方法和设备。

背景技术

近来在细胞疗法领域中的发现为在具有关键的未满足的医疗需要的疾病区域中使用细胞移植提供了新的机会。目前，对于许多后天的和先天的病症如糖尿病或帕金森病没有充分有效的药物疗法，其由产生对于生理功能的控制而言必需的生物分子的细胞的缺失或损坏所导致。细胞疗法期待用供体细胞或干细胞替代缺失或损坏的细胞以改善受损的生理功能。例如，胰岛(islets of Langerhans)细胞的移植将提供恢复胰岛素依赖性糖尿病患者中的糖控制的方法。类似地，多巴胺能神经元或神经干细胞的移植已成为帕金森病的有前途的基于细胞的疗法。

在细胞疗法应用中的主要限制因素是在难于将细胞移植到宿主组织中并难于确保在宿主中移植的细胞继续起作用而不引出免疫响应或导致其它有害副作用。已经尝试将治疗细胞直接给药至宿主机体中，例如，在血管系统中或通过植入在器官或组织中。然而，在直接细胞移植的情况下，患者需要维持终身免疫抑制治疗，而免疫抑制药物能够对宿主和植入的细胞导致毒性。另外，将细胞直接暴露于血液可导致即发型血液介导的炎症反应(IBMIR)，其引发凝血连锁并可破坏大部分移植的细胞。而且，细胞可堆积在微血管中并导致血管的堵塞和血栓形成，其可导致抑制细胞的功能损失和对局部组织的损害。

另一个治疗方法是使用设备来递送细胞，所述设备为细胞提供在生物上适合的环境以驻留在宿主机体中。对这种方法的主要挑战是，为了滋养细胞和为细胞的长期存活，在设备中维持最佳环境的血管向设备中的渗入很差。在不存在立即血管化环境的情况下，移植的细胞不能得到足够的氧或容易地排除废物，以及可迅速死亡或由于缺血或低氧的影响而受损。而且，甚至在一些血管在初期生长的情况中，这些血管不可维持。另外，机体的天然炎性级联反应也可导致细胞的死亡或损害。这种方法遇到的一些其它的困难包括设备的过度结疤和/或堵塞壁缝(excessive scarring and/or walling off of the device)、设备材料与生物环境不相容、在图像化设备和植入环境中的困难、影响细胞的生物功能的设备的不合适的尺寸、不能为持续的疗效加载适当数目的细胞和当需要置换时难于除去设备。而且，设备构造不可顺应机体的外部轮廓，其可导致设备的异常突出，从而使得设备从美学的角度不被患者接受。

发明内容

因此，仍需要寻找用于成功移植治疗细胞的有效技术。本发明提供了用于递送细胞和在体内长时间维持细胞的方法和设备，同时减轻许多与基于现有设备的细胞治疗方法相关的问题。

在本发明的一个方面，提供了在宿主机体中移植细胞的设备。所述设备包括多孔支架，所述多孔支架包括至少一个具有近端和远端的腔室，和至少一个设置成位于至少一个腔室中的可移动塞子。多孔支架包含具有孔的网，设定网孔尺寸，以促进血管和结缔组织向至少一个腔室中的生长。在一些实施方案中，多孔支架包含聚丙烯网。

本发明的另一个实施方案是在宿主机体中植入细胞的设备，其中所述设备包括多孔支架，所述多孔支架包括一个或多个具有近端和远端的腔室，和在近端和远端中的任一端或两端的开口。所述多孔支架包含孔，设定所述孔的尺寸，以促进血管和结缔组织向一个或多个腔室中的生长。所述设备还包括一个或多个二塞子系统，所述二塞子系统包含设置成位于一个或多个腔室中的外部塞子，和设置成位于外部塞子中的内部塞子。另外，所述设备包含至少一个密封装置，设置成包围腔室中的塞子系统和包围在腔室近端和远端中的任一端或两端的开口。