[发明专利]利用植物干细胞或植物去分化干细胞的提取物诱导定制亚全能干细胞的方法以及利用该方法的方式制得的亚全能干细胞

说明书

本发明涉及利用植物干细胞和植物去分化干细胞(愈伤组织)的提取物通过重新编程分化的成人细胞来诱导定制亚全能干细胞的方法；利用该方法制得的亚全能干细胞以及包含所述亚全能干细胞的细胞治疗剂。根据本发明，可克服伦理问题，因为没有使用卵来制备具有与胚胎干细胞类似功能的亚全能干细胞，并且可制备确保安全性的亚全能干细胞，因为利用尤其已经证实对身体无害的植物干细胞提取物，并且还可利用本发明来开发适合不同个体的免疫相兼容的细胞治疗剂。此外，预计本发明可在阐明病因以及研究通过诱导亚全能干细胞治疗疾病个体的医学病症的方法时具有很大优势。

本发明是在如下支持下完成的：由科学部资助的国家研究基金会(NRF)的生物医学技术开发项目拨款NRF-2015M3A9B4051041；由卫生和福利部资助的ICT和未来规划革新研究所用于细胞治疗的拨款No.A062260；由卫生和福利部资助的韩国卫生技术研发项目拨款No.HI14C1277以及由卫生和福利部资助的在韩国卫生业开发研究所(KHIDI)范围内的先进医学技术开发项目拨款No.HI14C1541。

技术领域

本发明涉及利用植物干细胞和/或植物去分化干细胞的提取物通过重新编程分化的成人细胞和/或使分化的成人细胞去分化来诱导定制亚全能干细胞的方法、利用该方法制得的亚全能干细胞以及包含所述亚全能干细胞的细胞治疗剂。

背景技术

干细胞是存在于胚胎、胎儿和成人组织中的未分化的细胞类型的总称，其特点在于分化成多种特定细胞类型的能力。在各种分类的干细胞中，亚全能干细胞是指这样的细胞，其可分化成衍生自构成生物体的三个胚层中的任何一层的细胞。

在分类中，干细胞可以根据解剖区域、细胞功能、细胞表面上表达的抗原类型、转录因子、细胞产生的蛋白质以及可由干细胞生成的特定细胞的类型来进行分类。

其中最常用的标准之一是干细胞所衍生的来源。干细胞可以被分类为从胚胎中分离的胚胎干细胞(ES细胞)和从成人分离的成体干细胞。

根据另一个常用的分类法对由干细胞分化的细胞类型的数量进行分类，干细胞可被分类为亚全能(pluripotency)干细胞、多能(multipotency)干细胞和单能(unipotent)干细胞。一般情况下，胚胎干细胞是代表性的亚全能干细胞，成体干细胞被分为多能干细胞和单能干细胞。

在受精后于哺乳动物的早期发育形成的胚泡的内细胞团是随后形成胚胎的一部分，并且由内细胞团形成的胚胎干细胞可被称为亚全能干细胞，具有分化成构成个体的所有组织的细胞的潜能。也就是说，与成体干细胞相比较而言，胚胎干细胞是未分化的细胞，其能够增殖但不限于分化成所有类型的细胞，还形成生殖细胞，并且因此可以遗传给下一代。

然而，这些胚胎干细胞即亚全能干细胞的制备导致人类胚胎被破坏，这引起了宗教和伦理问题。此外，由于胚胎干细胞衍生自有限的胚胎，因此每个个体之间缺乏免疫相容性，并且因此在胚胎干细胞用作细胞治疗剂的开发中可能存在移植排斥。为了解决这些问题，已经通过利用成人来源细胞进行多种尝试以人为制备模拟胚胎干细胞的亚全能干细胞。

代表性方法的实例包括体细胞核转移(SCNT)，ES细胞融合物，由所限定的因子重新编程等等。SCNT需要大量的卵母细胞，由于其效率非常低。ES细胞融合物具有稳定性问题，因为由此诱导的亚全能干细胞包含两个额外的基因对。通过所限定的因子重新编程，这是最近的技术，其采用含有致癌基因的病毒，并因此可能引起致癌性。

为了确保定制亚全能干细胞用于细胞疗法的开发，需要开发制备亚全能干细胞的方法，其安全并且可解决伦理问题。根据这一需求，本发明的发明人已经利用衍生自动物的诱导亚全能干细胞(iPS)的提取物开发了去分化干细胞，但也有一些限制。

首先，需要约20mg或更多的iPS提取物实施上述方法。因此，其中提取物是从人去分化干细胞中分离出的去分化诱导需要大量的成本和劳动，尚未成功。例如，所属领域的技术人员必须耗时3个月或以上来制备人去分化干细胞以获得20mg提取物，这需要很高的成本。