[发明专利]人广泛自我更新型成红细胞(ESRE)

说明书

本发明提供了一种可广泛地自我更新并且仍保持分化为红血细胞(RBC)的能力的人细胞群。这些细胞称为广泛自我更新型成红细胞(ESRE)。本发明的所述细胞尤其用作可输注RBC的可再生源。

关于联邦赞助研究或开发的声明

本发明在国立卫生研究院(NIH)颁发的U01 HL099656下借助政府资助进行。政府具有本专利的某些权利。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年5月15日提交的美国临时申请序列号61/823,677的优先权，其通过引用整体并入本文。

发明背景

在美国每年输注超过1600万个单位的红血细胞(RBC)以满足外伤、手术或癌症化疗后危重患者的临床需要。目前，输注用RBC的供给仅仅依赖于捐赠者，这尤其是对于稀有血型而言，伴有感染风险、高筛选成本和供给瓶颈。在接下来的几十年，对红细胞输注的需要将随着美国人口老龄化而增加。因此，需要用于输血的替代来源。

使用基于胚胎干(ES)细胞的方法生成红细胞受可量测性和有限的生成红细胞祖细胞的方法限制。虽然先前技术已经使用了骨髓源性和脐血源性造血干细胞，但尚未实现红系祖细胞的可用产生。相反，存在用于红系祖细胞终末分化和去核的技术，然而，“起始细胞”的大量产生尚未成功(Giarratana,2011)。本发明解决了本领域中这种未满足的需要。

发明概要

本发明提供了一种在培养中增殖并且保持最终成熟的能力的人广泛自我更新型成红细胞(ESRE)分离群，其中ESRE未永生化。

在一个实施方案中，ESRE群能够经历至少30次细胞分裂。

在一个实施方案中，ESRE群源自定形红系祖细胞群，进一步地其中ESRE群与经历限制性自我更新的成红细胞和原代原成红细胞相比表现出更高的Bmi-1表达水平。

在一个实施方案中，ESRE经遗传修饰以表达一种或多种治疗性蛋白。

在一个实施方案中，ESRE经遗传修饰以表达选自因子IX、因子VIIIc、温韦伯氏因子(von Willebrand’s factor)、组织型纤溶酶原活化物、蛋白C、蛋白S、抗凝血酶III及其任何组合的因子。

本发明还提供了一种组合物，其包含人ESRE分离群及包含Epo、SCF、地塞米松和脂质混合物的扩增培养基。

在一个实施方案中，扩增培养基还包含Bmi-1蛋白、Bmi-1肽和Bmi-1调节剂中的一种或多种。

本发明还提供了一种源自ESRE群的人RBC分离群。

本发明还提供了一种由人细胞生成基本上纯的ESRE群的方法。在一个实施方案中，该方法包括a)在促进分化细胞群生成的条件下培养人细胞，b)使分化细胞群在包含Epo、SCF、地塞米松和脂质混合物的扩增培养基中扩增，从而生成基本上纯的ESRE群。

在一个实施方案中，人细胞选自胚胎干细胞、诱导多能干(iPS)细胞、成体干细胞、脐血细胞、骨髓细胞及其组合。

在一个实施方案中，步骤a)中的分化细胞群源自类胚体(EB)。

在一个实施方案中，在步骤a)中，细胞经培养以产生定形红系祖细胞群。

在一个实施方案中，细胞在步骤a)中培养至少约20天。

在一个实施方案中，在步骤b)中，ESRE群连续经历自我更新细胞分裂至少约45天。

在一个实施方案中，在步骤b)中，按足以调节红系细胞自我更新的量向分化细胞群提供Bmi-1蛋白、Bmi-1肽和Bmi-1调节剂中的一种或多种。

在一个实施方案中，Bmi-1调节剂为刺猬因子配体。