[发明专利]由淋巴细胞产生多谱系潜能细胞的方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及产生表现多谱系潜能(multilineage potential)的细胞的方法以及由此产生的细胞。更特别地，本发明涉及由CD4⁺单个核细胞、CD8⁺单个核细胞、CD25⁺单个核细胞、CD19⁺单个核细胞或CD20⁺单个核细胞产生哺乳动物干细胞的体外方法，以及由此产生的细胞。该发现现在促进了用于可靠和有效地产生用于多种临床和研究环境的多谱系潜能细胞(例如干细胞)群的手段(means)的设计。这些用途尤其包括本发明多谱系潜能细胞的体外或体内定向分化以及通过施用本发明的多谱系潜能细胞或者由其得到的更加完全分化的细胞群来治疗性或预防性治疗一系列病症。还促进了基于体外的筛选系统的设计，所述系统用于测试这些细胞可能暴露的潜在治疗或培养方案的治疗效果和/或毒性。

背景技术

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在鉴定、分离和产生哺乳动物干细胞和祖细胞方面存在相当大的兴趣。提及的“干细胞”和“祖细胞”通常理解为包括多种细胞类型，包括能够产生任何细胞类型(包括生殖细胞)的全能细胞(totipotent cell)和能够产生更有限种类的成熟细胞谱系的多潜能前体细胞(pluripotent precursor cell)。一些前体细胞类型仍然更加分化，并且对应于能够产生特定细胞谱系细胞的前体。这些能力充当了器官和组织完全发育所必需的所有细胞分化和特化的基础。

对于体外再现该发育途径中选定方面，已经非常关注干细胞的分离和培养。例如，可以通过培养囊胚内细胞团衍生细胞并且频繁重复分离和传代培养来建立胚胎干细胞。在适当的条件下，可以维持体外培养，同时维持干细胞的正常核型和全能性(totipotency)。在促进干细胞沿着特定谱系分化方面也取得了显著进展。虽然已经从人中分离出了ES细胞，但是其在研究和治疗中的应用受到伦理考虑的阻碍。

成体组织也含有干细胞群，其可以自我复制并产生经历不可逆的终末分化的子细胞(Science，287，1442-1446，2000)。表征得最好的是造血干细胞及其后代，但是在大多数组织中鉴定到了干细胞，包括间充质细胞、神经元和造血细胞(Science，284，143-147，1999；Science，287，1433-1438，2000；J.Hepatol.，29，676-682，1998)。间充质干细胞被鉴定为骨髓中的粘附成纤维细胞样细胞，其具有成为间充质组织(包括骨、软骨、脂肪、肌肉和骨髓基质)的分化潜能(Science，284，143-147，1999)。间充质祖细胞具有与间充质干细胞相似的形态学和表型特征和分化潜能，并且已被报道为以极低频率存在于脐带血(Br.J.Haematol.，109，235-242，2000)、胎儿(Blood，98，2396-2402，2001)和成人外周血(Arthritis Res.，2，477-488，2000)中。

为此，分化总被认为是采取通过许多基因调节的干细胞的线性进展形式，以最终获得终末分化的体细胞的表型，所述体细胞的功能被明确限定并且其寿命受限。这样的细胞的实例包括红细胞、破骨细胞、胰岛细胞和血小板。认为干细胞分裂、自我更新并产生子细胞以定型(commitment)为特定的体细胞谱系(不对称分裂)。还认为在适当的环境条件下，干细胞可以对称分裂以产生干细胞库的倍增。

然而，事实上，干细胞的有效和可靠的分离、维持和特别是扩增仍然是难以捉摸的。因此，仍然需要开发有效和可重复地促进干细胞的分离、维持和分化的新手段。

在本发明之前的工作中，已经确定干细胞扩增并不必然需要凭借不对称干细胞分裂而发生，来提供干细胞更新和相关子细胞沿着特定谱系直至终末分化的线性分化。相反，可以通过成熟细胞转变回具有多谱系潜能的细胞来实现扩增。该发现现已促进了用于可靠和有效地产生表现出多谱系潜能的细胞的手段的开发，从而提供有价值的机制，通过所述机制，可以制备可用于临床和研究用途的干细胞群和/或从其分化的体细胞。

发明内容