[发明专利]色素上皮衍生因子衍生的多肽对于促进干细胞增殖与伤口愈合的用途

说明书

相关申请

本申请案要求台湾专利申请案第100109945号(申请日2011年3月23日)的国内优先权，此处将该申请案的完整内容纳入为本说明书的一部分。

技术领域

本发明是有关于干细胞的增殖，且特别是有关于轮部上皮干细胞(limbal epithelial stem cells，简称LSCs)或毛囊干细胞(hair follicle stem cells，简称HFSCs)的增殖。

背景技术

干细胞与胚胎发生(embryogenesis)以及成体动物受伤与老化过程中所涉及的组织形成、修复与维护等机制息息相关。干细胞的独特性在于具有自我更新(self-renewal)的能力以及分化(differentiation)的潜能。自我更新能力使得干细胞能够产生出其自身的复本，而分化潜能使得干细胞可分化成为多种或所有的细胞谱系(lineages)。这些特性统称为干细胞的“干细胞性”(stemness)。

哺乳类动物的干细胞可概略地分为胚胎干细胞(embryonic stem cells)与成体干细胞(adult stem cells)。胚胎干细胞是来自哺乳类动物胚胎发生早期所形成的囊胚(blastocysts)的内细胞团(inner cell mass)。这些胚胎干细胞为全能(totipotent)干细胞，意指其能够形成一完整生物体的所有组织。可在培养系统中培养胚胎干细胞，以保持其未分化的细胞系(cell lines)，或诱导其分化成多种不同的细胞谱系；因此目前在分子生物学与医药领域已大量地使用干细胞来进行研究。然而，此种应用的缺点之一在于培养于培养系统中的胚胎干细胞有自动分化的倾向，而因此会随着时间逐渐丧失其增殖能力。

已在成体动物的多种组织内发现到干细胞的存在，此种干细胞称为“成体干细胞”。和胚胎干细胞相较之下，成体干细胞的分化能力较为有限，且通常与特定细胞谱系相关。这些成体干细胞通常都与组织的修复与维护相关；譬如骨髓干细胞会在动物受伤后迁移到多种不同的组织，而位于骨髓以外的组织干细胞则可修复所处部位的相关组织。

在解剖学上，轮部位于角膜与巩膜交界处。轮部表皮基底层(basal layer)中富含一种特殊的细胞群，称为轮部上皮干细胞。角膜是分层的鳞状上皮组织，其具有快速更新的特性，以维持角膜的透明度及视觉清晰度。角膜表皮的更新是由快速增生细胞(transient amplifying cells，简称TACs)来负责，此种快速增生细胞是由轮部上皮干细胞的不对称分裂所生。在一般情形下，轮部上皮干细胞的细胞分裂较慢，但当角膜受损时会活化轮部上皮干细胞，以进行角膜损伤的修复。

临床上，将部分或完全丧失轮部上皮干细胞或其功能不全等状况称为轮部上皮干细胞不全症(LSC deficiency)，此症状往往伴随着角膜血管新生、持续性上皮缺损、角膜结疤、溃疡等情形，并进一步导致视力丧失。LSC不全症的成因很多，包括化学或热灼伤所造成的伤害以及各种疾病，譬如先天的无虹彩症(aniridia)、慢性感染(如砂眼(trachoma))、霉菌性角膜炎(mycotic keratitis)与史蒂文琼森症候群(Stevens Johnson syndrome)等。

目前在治疗LSC不全症最常用的方法是移植在活体外(ex vivo)扩增的轮部上皮组织。简单来说，此方法会先将取自患者或捐赠者的小片轮部切片放置在移植用载体(transplantable carriers，如去细胞核的人类羊膜)上，以承载由切片中迁移出来的轮部细胞，并使这些细胞在其上生长而形成似轮部的上皮薄层。此外，可采用悬浮培养系统(suspension culture system)并以酶方法自轮部组织中分离出轮部细胞与其扩增细胞，藉以降低轮部上皮干细胞的自发性分化。然而，在移植后经常会发生轮部上皮干细胞耗尽的情形，而导致移植失败。因此，需要更有效率的培养方法，以便在移植前于活体外或试管内(in vitro)有效扩增轮部上皮干细胞的数量。