[发明专利]化学成分确定的无血清细胞培养基

说明书

此国际专利合作条约专利申请要求2010年6月17日的美国临时专利申请第61/397,847号的权益，并将该临时专利申请以援引方式并入本文。

技术领域

本发明总体涉及用于细胞培养的化学成分确定的无血清细胞培养基。具体而言，本发明涉及用于培养间充质干细胞的化学成分确定的无血清细胞培养基，所述培养基可用于扩增并同时保持可获取软骨细胞和骨细胞的多能表型，本发明还涉及利用这群扩增的间充质干细胞群治疗受益于施用治疗量的这种扩增和分化的间充质干细胞群的疾病的方法。

背景技术

在整形外科中、创伤外科中或摘除肿瘤病灶后的骨和软骨片段的重构中都要进行骨和软骨的移植。目前，用于该目的的是自体来源的或者来自活着或死亡的捐献者的人体组织。随着干细胞研究的进展，源自间充质干细胞的骨和软骨细胞正成为用于骨骼修复的细胞来源。

间充质干细胞(MSC)可见于身体的某些组织中，例如骨髓、血液、真皮和骨膜中。它们具有分化为其它类型的细胞的能力，因此可有助于损伤后组织的愈合。MSC可以从骨髓中分离纯化并在体外培养扩增。

目前，MSC的体外扩增是在补充有胎牛血清(下文中称作“FBS”)或补充有人的自体血清或基本相似或等同的血清(也称为“血清”)的培养基中进行。然而，从MSC培养物的潜在治疗应用的角度来看，MSC培养物中存在动物或人血清具有某些弊端和局限。首先，牛血清、人血清或其它动物血清可能含有血液传播的病原体，例如病毒和疯牛病朊病毒、牛海绵状脑病(“BSE”)等。其次，牛血清会激发抗异型生物质蛋白的抗体的产生，异型生物质蛋白可激发受体患者的免疫应答。第三，牛血清显示出批间差异，可导致不一致的性能。

显然，如果本发明的细胞培养基和使用本发明的细胞培养基的方法能够实现包括MSC在内的细胞的扩增并进而实现MSC在培养物中的分化，那么仅含有化学成分确定的物质且不含血清和异型生物质的细胞培养基对MSC(以及其他细胞)的培养而言将非常理想。

发明内容

因此，本发明的主要目的可以是提供用于细胞培养的化学成分确定的发明性无血清培养基(也称为“无血清培养基”)的一种或多种实施方式，并且涉及用于体外扩增MSC群(包括但不限于人MSC(“hMSC”))的该发明性无血清培养基的具体的非限制性实施方式。

本发明的另一主要目的可以是提供含有化学成分的组合的无血清培养基的实施方式，所述化学成分能够支持MSC在离体体外细胞培养物中的、特别是在不含任何血清(例如胎牛血清、自体血清或其它动物血清)的MSC体外培养物中的活力、增殖和分化。另外，本发明的培养基的实施方式可用于支持MSC的活力、增殖和分化，其效果或结果与含有血清的常规细胞培养基相比基本相似或更好。

本发明的另一主要目的可以是在导致MSC群扩增和MSC分化以产生软骨细胞或骨细胞的本发明的培养基中培养细胞(例如MSC，特别是人MSC)的方法。

本发明的又一主要目的可以是在带负电的塑料表面(例如带负电的聚苯乙烯塑料表面)上培养细胞(例如MSC)的方法，该方法避免了以纤连蛋白等包被表面的步骤。

当然，本发明的其它目的在说明书的其它部分、附图、照片和权利要求中都有公开。

附图说明

图1提供了对在含10%FBS的常规培养基中培养的hMSC和在本发明的无血清培养基的特定实施方式中培养的hMSC的细胞培养物形态学进行比较的图。

图2是细胞数量对天数的作图，该图比较了在含10%FBS的常规培养基中培养的hMSC的生长速率和在本发明的无血清培养基的特定实施方式中培养的hMSC的生长速率。

图3是细胞数量对传代数的作图，该图比较了每次分瓶(split)时的hMSC总数，其中，起始传代数为4，从含10%FBS的常规培养基进入本发明的无血清培养基的特定实施方式中或进入含10%FBS的常规培养基中。

图4提供了对在本发明的无血清培养基的特定实施方式中培养的hMSC和在含10%FBS的常规培养基中培养的hMSC的集落形成能力进行比较的图。

图5提供了对在本发明的无血清培养基的特定实施方式中长期培养后的hMSC和在含10%FBS的常规培养基中培养的hMSC的多向分化潜能进行比较的图。

图6是细胞数量对传代数的作图，该图显示出，在本发明的无血清培养基的特定实施方式中的hMSC的生长速率在使用和未使用培养容器上的平板包被层的情况下都相似。