[发明专利]收集和使用胎盘脐血干细胞的方法

说明书

本申请是申请日为2007年05月11日和发明名称为“收集和使用胎盘脐血干细胞的方法”的200780024901.2号发明专利申请的分案申请。

本申请要求2006年5月11日提交的60/799734号美国临时申请的优先权。前述临时申请的公开内容通过引用全部引入本申请。

技术领域

本发明的主题涉及收集胎盘脐血干细胞的高效方法和使用收集的干细胞的方法。

背景技术

1.本发明的领域

本发明的主题涉及从胎盘收集干细胞，其中详细设计了一种临床上可行的、方便和高效的新方法。特别是，本发明描述了一个新的发现，即通过机械搏动灌注收集的残留胎盘脐血细胞与由常规的针/注射器吸取或重力引流收集方式获得的胎盘脐血细胞相比更富含原始造血干细胞表型，因而使得脐血细胞能够用于再生的医学目的。使用所描述的方法从单个胎盘获得的干细胞数的增加也可以改善异源造血干细胞移植的结果和避免为了补偿来自单个供体移植物的干细胞的量不足而使用来自不同供体的两元或三元的脐带血移植物。

2.背景技术的描述

脐血收集方法和成人的脐血移植

脐带CB细胞对于针对造血系统恶性肿瘤和骨髓衰竭综合征进行异源HSC移植是很有前途的HSC的来源(Kurtzberg等，1996；Wagner等，1996；Gluckman等，1997；Rubinstein等，1998)。其显著的优势包括快速地获取在全国范围的CB银行中储存的CB细胞，及由于与匹配的无关供体(unrelateddonor)移植物相比很少发生严重的移植物抗宿主病(GVHD)(Barker等，2002)，可以接受1-2个人类白血病抗原失配的移植物。CB细胞使得病人能够在没有另外合适的匹配供体的情况下(特别是在少数族群的病人中)选择异源移植作为造血系统恶性肿瘤的治疗方法。尽管具有以上的优势，CB在成人中的应用由于细胞(包括CD34+细胞和祖细胞)数目的不足而受到限制。采用低水平总有核细胞计数的CB移植导致嗜中性细胞和血小板的移植后植入(engraftment)显著延迟或植入失败(Wagner等，2002；Laughlin等，2004)。已知的采集CB的过程包括通过重力从分娩的胎盘排出血液和通过静脉穿刺将血液排到收集袋或注射器中。

由于CB供应甚至几乎不足以进行单次的使用或者新近使用来自两个不同供体的二元CB供应，因此成人CB移植一般仅在没有合适的无关供体的时候在临床研究的基础上进行。实际上，仅20-40ml的回收量并不少见，而因此这些CB细胞甚至没有被使用或储存(Lasky等，2002；George等，2006)。在这种情况下，由于没有可以在最初采集后对CB细胞进行补充收集的标准化补充方法，大量的未收集的CB细胞仍保留在胎盘中并被丢弃了。为了扩大将来的CB银行供体库，研究改进的CB采集方法(包括如何在常规的CB采集后收集遗留的剩余CB细胞)是重要的(Harris等，1994)。更重要的是，从同一胎盘获得更大量的CB细胞可以储存足以用于多项用途的CB细胞量，包括备份或移植物工程(如，体外扩增和过继性免疫治疗)。

当前关于HSC可塑性和组织再生的认识

在过去的十年内，在人体内鉴定出了许多类型的具有复制、自我更新和分化能力的干细胞。全能干细胞能够形成每一种类型的体细胞，且这些细胞处在早期胚胎中，是所谓的人ES细胞。多能干细胞能够发育成内胚层、中胚层或外胚层。组织特异性干细胞仅用于产生特定的组织。例如，造血干细胞(HSC)负责产生所有类型的血细胞，但不负责产生其它的组织类型，且它们在成人体内的持续存在提供了修复能力。但是，研究者发现，象被认为负责产生不同类型的造血祖细胞的成体HSC那样的细胞甚至也产生不同组织或器官的细胞，如神经细胞或肌肉细胞。

关于成体HSC的转分化的探索研究仍然存在争议，且还在进行着活跃的研究工作。相反，许多临床病例报告了在BM移植或心脏移植后非造血细胞发生的证据。寻找BM移植后BM向脑转分化的追溯研究显示了神经生成(neuropoiesis)的证据，在长期情况中检测到星形细胞和小胶质细胞而没有细胞融合(Cogle等，2004)。其它的报道提到了在BM移植之后在成骨细胞、肝细胞、胃肠(GI)道上皮细胞、间质中，在外周血干细胞移植之后在角质形成细胞/肝细胞/GI道/皮肤上皮细胞中，和在心脏移植之后在带或不带内皮细胞的心肌细胞中，检测到大百分范围的供体细胞(Hruban等，1993；Theise等，2000；Korbling等，2002；Muller等，2002；Okamoto等，2002；Quaini等，2002)。