[发明专利]增强造血干细胞移入的方法

说明书

本发明提供一种通过离体预处理增强造血干细胞的移入的新方法，所述方法包括下述步骤：获得包含造血干细胞的样品并且与前列环素类似物混合得到混合物，将所述混合物温育一段时间，所述时间足以在所述细胞中刺激Gα_s-信号传导，和任选地分离所述被刺激过的细胞。

此外，本发明提供一种包含曲前列尼(Treprostinil)的组合物，其用于进行造血干细胞移植的个体的治疗。

造血干细胞(HSCs)是原始细胞，能够产生在个体的一生中所有血液产物、平衡其自我更新与后代分化。HSCs在发育过程中位置转移，并且在哺乳动物的整个生命中循环，进入并流出血流从而在归巢(homing)、移入(engraftment)和保持(retention)的连续步骤中结合骨髓生态位(bone marrow niches)。归巢是供体干细胞找到进入骨髓的路径的过程，干细胞的移入意指其在骨髓中的生长。

造血干细胞由于其在移植物接受体中恢复血细胞和免疫细胞的能力而具有治疗潜力。此外，HSCs具有产生其他组织如脑、肌肉和肝脏的细胞的潜力。人自体和异体骨髓移植方法目前用作疾病诸如白血病、淋巴瘤和其他威胁生命的疾病的疗法。对于这些方法，必须分离大量的供体骨髓，以确保存在足够的HSCs用于移入。

造血干细胞在体内需要Gα_s-转导的信号以定殖于骨髓生态位(1)。这些最近的发现证实了较早期的体外实验，其表明Gα_s的激活促进造血干细胞的存活和分化(2，3)。Gα_s是异三聚体G蛋白的结合鸟嘌呤核苷酸的α-亚基，其刺激膜结合的哺乳动物腺苷酸环化酶的所有9种同种型。通过用霍乱毒素处理细胞可以离体/体外组成型激活Gα_s，原因在于霍乱毒素APD-核糖基化催化的鸟嘌呤残基(R^{186/187/201/202}，精氨酸的精确数目取决于Gα_s的剪接变体)；GTP-水解和所导致的Gα_s灭活需要完好的鸟嘌呤残基(4)。在用霍乱毒素预处理造血干细胞后的确可以观察到增强的移入：如果干细胞制剂已经用霍乱毒素预处理(1)，在骨髓中存在大约两倍多的(Lin^-)前体细胞。

然而，对于用于进行骨髓移植的患者的干细胞制剂，霍乱毒素将是高度不利的。霍乱毒素(CT)，尤其是其非毒性B亚基五聚体结构部分(CTB)是在体内和体外均具有强免疫调节特性的黏膜佐剂，并且是最有效的黏膜免疫原之一。霍乱毒素和CTB刺激强的肠IgA抗体应答和长期持续的免疫记忆。基于此，CTB已经成为最近开发的针对由肠毒性大肠杆菌(E.coli)引起的霍乱和腹泻的口服疫苗的重要成分。CT和CTB的强免疫原性在很大程度上可以由其结合在肠黏膜表面上的受体的能力所解释。

另外，在感染的天然过程中，毒素分子的五聚体部分B结合肠上皮细胞的表面，并且与A亚基一起被迅速内吞。一旦被内吞，催化活性的A-亚基脱离五聚体部分B并且通过由B-亚基形成的孔进入细胞。一旦在细胞内，其永久性地使异三聚体G蛋白的Gs α亚基核糖基化，导致组成型cAMP的产生。这又导致H₂O，Na⁺，K⁺，Cl^-和HCO₃^-分泌到小肠的腔内，导致快速脱水以及与霍乱相关的其他因子。如果静脉内注射，则霍乱毒素被大部分细胞摄取(仅诸如血脑屏障的细胞被特定的屏障屏蔽)。因此，其在大部分体细胞中增加cAMP，引起大范围的副作用(从心动过速到血管舒张、肌肉震颤、高血糖等)。

因此，这些作用使得霍乱毒素不能用于人用来刺激造血干细胞。

然而，在进行异源骨髓移植(即，由免疫相容性供体收集的造血干细胞)时，刺激干细胞的治疗相关性是重要的，并且是用于治疗患有白血病的人、治疗患有血细胞区室遗传缺陷(例如，血红蛋白病(haemoglobinopathies)如地中海贫血症(thalassaemia)；中性粒细胞功能缺陷等)的人的标准方法。

由于自体骨髓移植是用于增加细胞毒性药物的治疗窗(therapeutic window)并且因此允许高剂量强度的化疗的标准方法(5，6)，其也是重要的。