[发明专利]用于诱导细胞至较不成熟状态的方法

说明书

技术领域

本申请涉及在细胞中诱导多能性的领域。

背景技术

已经证实在小鼠和人类中，体细胞可以通过转录因子的异位表达被重编程(Lowry等人，2008；Maherali等人，2007；Nakagawa等人，2008；Okita等人，2007；Park等人，2008；Takahashi等人，2006；Takahashi和Yamanaka，2006；Wernig等人，2007；Yu等人，2006)而变得具有多能性。诱导型多能干(iPS)细胞的生成对于真正的个性化再生医学的实现具有很大希望(Yamanaka，2007；Jaenish和Young，2008)，这是因为源自患者自身皮肤细胞的干细胞可被用于生成细胞和组织以修复由疾病或老化引起的损伤。已经示出转录因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc或Oct4、Sox2组合的强制表达引起成熟细胞回复至多能状态。

在早期研究中，使用多种病毒载体表达转录因子(Takahashi和Yamanaka，2006；Okita等人，2007；Maherali等人，2007；Wernig等人，2007；Takahashi等人，2006；Yu等人，2006；Park等人，2008)。由于多重整合事件导致致癌的风险升高，多种载体的使用呈现出问题(Takahashi和Yamanaka，2006；Aoi等人，2008)。研究人员已经试图通过使用单个载体系统(Sommer等人，2009)、可切割载体(Kaji等人，2009；Soldner等人，2009；Woltjen等人，2009)、非整合载体(Stadtfeld等人，2009；Yu等人，2009)和瞬时转染(Okita等人，2009)克服该问题。然而，这些方法在实现表观遗传重编程(epigeneticreprogramming)上非常低效。

用于诱导多能性的方法包括转染致癌基因c-Myc，由于它可能引发癌症而是不令人希望的。iPS细胞可以在不转染c-Myc的情况下生成(Nakagawa等人，2008；Wernig等人，2008)。然而，重编程的效率大大降低。类似地，Klf4可以诱发发育不良(Foster等人，2005)。

由于与多种细菌载体整合相关的问题和诱导多能性的一些基因的不希望副作用，所以存在用调控它们的表达或表达由诱导多能性的基团调控的蛋白质基因产物和蛋白质或者调控诱导多能性的基因表达或蛋白质的小分子代替使用一些或所有诱导多能性的基因的需要。为此，已经报告了基因产物而不是基因的引入也诱导多能性(Zhou等人，2009)。用聚精氨酸标记重组Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc以促进进入细胞，其重编程小鼠体细胞。其他人已经使用小分子代替对于核心组(coreset)中的某种基因的需要。上调Nanog的小分子消除了对于也上调Nanog的Klf4基因的需要(Lyssiotis等人，2009)。在另一个研究中，小分子HDAC抑制剂除去了对于Klf4和c-Myc两者的需求(Huangfu等人，2008，a&b)。这些研究示出：1)蛋白质基因产物可以代替对于基因的需要；2)上调基因的小分子可以代替对于基因的需要；以及3)相同调节途径中的基因(或基因产物)可以相互取代。

尽管实现了这些，但是留下的主要问题是这些方法遭受低效率的重编程。目前在体细胞中诱导多能性的速率如此低，以至于它们使iPS细胞的治疗用途不切实际。因此，需要的是确定单独的、或除了那些已经被确定的之外的在细胞中诱导多能性或改善诱导多能性的效率的蛋白质和小分子。

发明内容

一方面，本发明涉及用于由起始细胞(startingcells)生成较不成熟细胞(lessmaturecells)的方法，包括诱导起始细胞回复至较不成熟状态，包括使起始细胞与以下的生物试剂或化学试剂接触：

(i)增加细胞中MUC1或NME蛋白质的量；

(ii)增加细胞中MUC1或NME蛋白质的表达；

(iii)增加MUC1或NME蛋白质的活性。

该方法可以包括用直接或间接引起MUC1或NME蛋白质的量、表达或活性升高的核酸转染起始细胞。NME蛋白质可以是NME7或它的NME7变体(variant)。或者，NME蛋白质可以是NME1或它的NME1变体。MUC1可以是MUC1*。