[发明专利]用于吸引并保持再生和修复细胞的生物基质

说明书

发明领域

本发明一般地涉及包含纤维蛋白生物基质或纤维蛋白凝块和细胞因子的药物组合物，以及在体内将所述组合物递送至疾病或损伤部位以吸引并保持再生和或修复干细胞和骨髓细胞及其分化子代的方法。

发明背景

有再生能力的干细胞具有通过在体内再生或修复组织来治疗人疾病的巨大潜力。多年来，已使用成体干细胞来治疗辐射或化疗之后的骨髓衰竭，以及许多先天性造血病状。通常，骨髓移植物是自体的（使用患者自己的干细胞）或同种异体的（使用兄弟姐妹或近亲的干细胞）。在某些生理或实验条件下，可诱导干细胞成为具有特化功能的细胞，例如血细胞或有节奏地跳动的心肌细胞；因此使它们适用于治疗人心脏病。

使用从粒细胞集落刺激因子(G-CSF)动员的外周血中收集的分离的CD34+干细胞（CD34是细胞表面糖蛋白）来治疗缺血性心脏病的临床试验目前正在进行中（Losordo等，Circulation 115:3165-72,2007）。使用抗体选择技术(Isolex 300i,Baxter Healthcare Corp.,Deerfield,IL)从患者血液中收获表达CD34+的细胞。然后将CD34+细胞储存一段时间并且使用导管装置将其注射到缺血性心肌区域中。在不同的局部缺血的动物模型中进行的临床前实验已证明这些细胞在治疗缺血性疾病，特别是由冠心病和外周血管疾病诱导的局部缺血中具有临床效用（Taylor等，DiabetesObes.Metab.10(Suppl.4)：5-15，2008；和Li等，Thromb.Haemost.95：301-11，2006）。

用于治疗疾病的细胞疗法在技术上和商业上都具有挑战性。首先，必须离体收集临床上有效用于治疗的足够数量的细胞。通常，这涉及收集自体细胞，然后将其重新注射回受者患者中。在这个过程期间，细胞必须维持于活的状态下一段时间，保持其再生潜力，并且不能在储存期间经历将引起患者不良反应的变化。另外，必须在体内使用导管或其它递送装置将细胞物理地递送至疾病或损伤部位。此外，在各个部位处的细胞收集需要部位特异性调节程序，其对这一方法的商业可行性产生不利影响。

CD34+细胞是主要由未成熟的骨髓细胞但还由一些未成熟的B细胞组成的异质群体。累积的证据表明CD34+细胞可能不充当治疗缺血性疾病的干细胞。例如，现已明确CD34+细胞不替换受损的肌肉细胞，并且它们也不直接并入新生血管中。相反，CD34+细胞以旁分泌方式起作用以通过释放可溶性促血管生成因子来刺激血管生成(angiogenesis)或增强血管形成(vascularization)（Hofmann等，Circulation 111:2198-2202,2005）。

纯化的CD34+细胞主要呈现胚细胞表型(90%)。大约33%的CD34+细胞共表达标记CD45和Cd11b。当在体外培养时，这些CD34+细胞丧失表达CD34+标记的能力，并且随着时间增加CD45和CD11b的表达。与细胞表面标记表达的这一变化一致，较不成熟的胚细胞表型变化为分化程度较高的骨髓细胞类型，例如，髓细胞和前髓细胞。使用检查这些细胞支持内皮管（其为血管生成的前体）形成的能力的体外测定时，两种骨髓群体都表现出促血管生成活性。这些实验表明CD34+整联蛋白的表达并非细胞具有促血管生成能力的必要要求。

已使用基因方法在小鼠中仔细检查血管的重新生成。具体来说，实验已表明新血管形成的一个重要组成部分是募集循环骨髓衍生的单核细胞，其共表达CD45和Cd11b标记。这些实验还表明基质细胞衍生因子-1(SDF-1)在新血管形成部位处的局部表达对于将这些修复细胞保持于新生血管附近以及支持新血管形成是必不可少的。所述细胞可从生长血管的部位回收，并且已被证明可在体外通过分泌促血管生成的可溶性因子来刺激血管生成(Cell124:175-89,2006)。

在本领域中存在对于刺激新血管形成的新型组合物和方法的需求。本文描述包含纤维蛋白凝块和SDF-1的组合物，以及使用所述组合物在体内将内源性修复骨髓细胞及其分化子代募集至特定部位的修复细胞治疗方法。以下公开描述此种组合物和方法的细节。

发明概述

本发明解决本领域中有关以下的一种或多种需求：包含纤维蛋白凝块和细胞因子或细胞因子组合的药物组合物、制备所述组合物的方法，以及在体内将所述组合物递送至疾病或损伤部位以吸引并保持修复骨髓细胞及其分化子代的方法。在具体方面，细胞因子是SDF-1。在其它方面，细胞因子是干细胞因子(SCF)。在进一步方面，所述凝块包含SDF-1和SCF的组合。