[发明专利]制备诱导多能干细胞的方法及其应用

说明书

本发明涉及一种用于制备诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell，iPSCs)的新颖方法，其是通过引入三种基因Oct3/4、Sox2与Parp1至体细胞。本发明亦涉及通过前述方法所制造的iPSCs。亦提供一种通过使用PAR基化的蛋白质或具有PAR基化活性的酵素以将细胞回春的方法。进一步提供的是一种用于诱导干扰素‑γ可诱导性蛋白质‑10(IP‑10)的分泌的方法，包括将一有效量的iPSCs或iPSC‑CM投予至有需要的个体。

交互参照的相关申请

本专利申请主张于2012年10月1日申请的美国临时专利申请第61/708,128号的优先权，在此将其全文并入以为参照。本申请案亦主张于2012年10月24日申请的美国临时专利申请第61/717,871号的优先权，在此将其全文并入以为参照。

技术领域

本发明概括而言涉及一种制备诱导多能干细胞的方法，及一种经由此方法使细胞回春的方法。本发明亦涉及一种用于治疗组织损伤的方法。

背景技术

于产生诱导性多能干细胞(iPSCs)的细胞的重新编程技术为干细胞生物学与再生医学的具有前景的策略。以往资料已显示核的重新编程可通过三种方法以实验地诱导：核转移、细胞融合或转录因子的强制表现(Yamanaka与Blau，2010)。成熟卵母细胞与胚胎干细胞(embryonic stem cell，ESCs)含有重新编程因子(蛋白质、RNAs、脂质与小分子)是可为所知的，该因子可使此等体细胞进行有效的核的重新编程，为一种将体细胞转换成多能性状态的过程(Jullien等人，2010；Wang等人，2010)。最近的证据强烈显示核蛋白在重新编程过程期间的染色质再成型与表观遗传的修饰中调节的枢轴角色(Jullien等人，2011)。然而，于细胞的重新编程期间核中因子调节过程的确切分子机制仍然未确定。

诱导多能干细胞(iPSCs)首先由2012年获得诺贝尔医学奖的Shinya Yamanaka的团队开展。Yamanaka成功地通过已被鉴定为于胚胎干细胞(ESCs)中特别重要的基因的转染以制造iPSCs，并分离用于制造多能性干细胞的必要的四个关键多能性基因：Oct-3/4、Sox2、c-Myc与Klf4(Takahashi与Yamanaka，2006)。前人继而发现通过转录因子诱导的核的重新编程重设了表观遗传的标志，导致体细胞的表体基因组的整体逆转至类ESC状态(Maherali等人，2007；Papp与Plath，2011)。然而，涉及后转译交互作用及修饰的机制仍然未确定。以质谱学(mass spectrometry，MS)为基础的蛋白质体学分析为现有方法中对干细胞生物学中蛋白质体谱的整体调查最强大的工具(Rigbolt等人，2011；Van Hoof等人，2009)。虽然表观遗传的事件中核蛋白质的重要性已被关注(Jullien等人，2010)，但关于所涉及的官能性蛋白质及调节重新编程与维持多能性的机制仍所知甚少。

Yamanaka等人于US专利第8,058,065号(2009年6月9日申请并于2011年11月15日颁证)中亦提供通过经引入基因Oct3/4、Klf4、c-Myc及Sox2的体细胞的核重新编程而制备诱导多能干细胞(iPSC)的方法。该通过诱导分化该所获得的iPSC而制备体细胞的方法揭示于美国专利第8,129,187号中(2010年2月18日申请并于2012年3月6日颁证)。然后，Yamanaka等人提供通过引入编码Oct3/4、Klf4及Sox2且不含c-Myc的基因制备诱导多能干细胞(iPSC)的方法(美国专利第8,278,104号，2008年6月13日申请并于2012年10月2日颁证)。Sakurada等人提供一种使用两或多种由包含外生的Oct3/4、Sox2与Klf4基因的iPSCs分化的分离的细胞群体而用于药物探索的方法及平台(美国专利第8,257,941号，2009年6月12日申请并于2012年9月4日颁证)。