[发明专利]细胞及组织的冷冻保存用组合物

说明书

本申请是分案申请，母案的申请号为200980130709.0（国际申请号PCT/JP2009/002941），申请日为2009年6月26日，发明名称为“细胞及组织的冷冻保存用组合物”。

【技术领域】

本发明涉及人及动物细胞及组织的冷冻保存用试剂，其能减轻在冷冻及解冻细胞及组织时对细胞及组织的损伤或伤害。此冷冻保存技术预期在需要冷冻保存活的组织（例如皮肤，角膜，胰岛及心脏瓣膜）的移植医学中，及在需要冷冻保存细胞（例如造血干细胞，间叶干细胞，胚胎干细胞，iPS细胞（诱导的多能干细胞）等）的再生医学中高度需求。

【背景技术】

在0℃或以下温度的冷冻保存技术常规用于长-时间保存带水的或含水物质（例如植物及动物的细胞及组织以及食品）。已知冷冻这些物质时，冰晶形成，得到不均匀浓度的被水分子排除的溶质及混入物，称为‘冷冻浓缩’。

为阻止冷冻浓缩，可将各低分子量化合物加入冷冻保存介质。例如，加入二甲基亚砜（DMSO），甘油等作为冷冻-保护剂，以最小化由冷冻保存过程中细胞中的结晶化的水导致的对细胞及组织的损伤。

因此，细胞通常悬浮于冷冻管中的含5～20%冷冻保存剂（例如DMSO，甘油，乙二醇及丙二醇）的生理溶液，培养基中，及于低温，-80℃或-196℃保存。

这些试剂中，DMSO是最有效的及常采用的，但其在生理学上有毒，及已知当将细胞输注到受者时导致高血压，恶心及呕吐。而且，DMSO毒性倾向于衰减解冻的细胞培养或输注到受者身体后细胞的存活率和/或功能。

这些试剂中，甘油具有更低冷冻保存效果，及要求仅于室温或非冷冻低温保持细胞悬浮液后冷冻，或通过使用程序冷冻器等精确控制降低的温度。而且，因为它们对细胞生存及功能的低保护效果，所述冷冻保存剂对解冻的细胞有害。

冷冻保存干细胞（例如胚胎干细胞或iPS细胞）或生殖细胞（例如精子，未受精的或受精卵）中，用高浓度的冷冻保护剂（例如DMSO，乙酰胺，丙二醇及聚乙二醇）进行快速冷冻或玻璃化。玻璃化快速致使细胞内水成为玻璃化状态，以避免冰晶形成所致的对细胞的伤害或损伤。还是，细胞或组织被浓的冷冻保存剂的高毒性损伤非常可能；因此，此技术仅在一些有限情况中采用。

制备药学产品，食品及用于展示目的的冰雕中，使用例如氯化钠或糖，葡萄糖及海藻糖的添加剂。也使用其他由生物（例如植物，鱼及昆虫）制得的例如抗冷冻蛋白或抗冷冻糖蛋白的添加剂（特开2005-126533及特开2003-250506）。

燃料电池中，水通过电化学反应在任何一个电极产生。例如，在质子-交换膜燃料电池中，水在阴极电极产生；及产生的一部分水通过电解质膜向阳极侧移动。水也将从进入电池的气体中的蒸汽冷凝产生。这些水潜在地阻碍气流，耗竭气体本身的供给及最终降低电池表现。这些错杂可通过用亲水包被材料（例如蛋白）处理气体分隔物表面，由此限制水冷凝来防止，但液体水甚至在所述条件下于低温偶尔冷冻导致其他错杂。为防止此问题，将有抗冷冻蛋白的聚合物电解质加入树脂层，其然后包被聚合物电解质膜表面（下列Adler等人），但此方法具有高成本的问题。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】特表平10-511402

【专利文献2】专利第3694730号

【专利文献3】特开2005-126533

【专利文献4】特开2003-250506

【专利文献5】特开2008-041596

【非专利文献】

【非专利文献1】Lovelock JE and Bishop MWH，Nature 183:1394-1395，1959

【非专利文献2】Polge C，Smith AU，Parkes AS，Nature 164:666-666，1949

【非专利文献3】Miszta-Lane H，Gill P，Mirbolooki M，Lakey JRT.Cell Preserv Technol5,16-24，2007

【非专利文献4】Ha SY，Jee BC，Suh CS，Kim HS，Oh SK，Kim SH，Moon SY.Human Reproduction20,1779-1786，2005

【非专利文献5】Yu HN，Lee YR，Noh EM，et al.INT JHEMATOL≡87：189-194;2008