[发明专利]从多能干细胞分化巨噬细胞

说明书

本发明涉及一种从干细胞培养类原始巨噬细胞的方法，用于该方法中的试剂盒，和类原始巨噬细胞用于体外疾病模型和用于筛选供治疗用的化合物的用途。一种实施的培养方法包括将胚胎干细胞或诱导性多能干细胞与包括GSK3抑制剂的无血清培养基接触并孵育以使干细胞分化成中胚层谱系的细胞，随后用包括Dickkopf相关蛋白1(DKK1)的培养基孵育以使中胚层分化成造血谱系的细胞，使造血细胞成熟，和将这些细胞用包括M‑CSF的培养基孵育以促使分化成类原始巨噬细胞。另一个实施方案包括将干细胞用包括FGF2和BMP4的无血清培养基孵育以诱导分化成中胚层谱系的细胞，随后将细胞用包括FGF2、BMP4、激活素A(Activin A)和VEGF的培养基孵育以使中胚层谱系的细胞分化成造血细胞谱系的细胞，使造血细胞谱系的细胞成熟，最后将成熟造血细胞用包括M‑CSF的培养基孵育以促使造血细胞分化成类原始巨噬细胞。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年1月16日提交的新加坡申请第10201500366V号的优先权，其内容以引用的方式全部并入本文中以用于所有目的。

技术领域

本发明涉及从干细胞分化巨噬细胞。具体来说，本发明涉及一种用于从干细胞分化原始巨噬细胞的无血清、无饲养层细胞且无胚状体的方法。

背景技术

巨噬细胞是单核吞噬细胞，其在体内稳态和免疫力中起关键作用，但也造成广泛范围的病理且因此代表关键的治疗标靶。然而，在对于从人多能干细胞分化原始巨噬细胞的深入研究中，其体内稳态以及其在组织特异性情形中的指定活性目前是缺乏的。

根据单核吞噬细胞系统(MPS)概念，组织常驻型巨噬细胞的稳态依赖于血液单核细胞的恒定募集。然而，虽然单核细胞在病理环境和炎症中明确产生巨噬细胞，但是最新证据显示(1)单核细胞在稳态下和在某些类型的炎症中并不显著产生特定的组织巨噬细胞，和(2)一些成人组织巨噬细胞例如脑小胶质细胞是衍生自被称作原始巨噬细胞的胚胎原始前体，其在出生前就植根在组织中并且通过自我更新在成人体内自我维持。

基于这个证据，需要对体外巨噬细胞的胚胎原始起源进行重述以便设计出靶向单核细胞和巨噬细胞的新颖临床策略。在这方面，用于人细胞的造血分化的绝大多数的现有方法都利用使用基质层的共培养，或胚状体(EB)。许多这些方案依赖于使用不明确的牛血清补充剂。这些条件将固有水平的可变性引入到人细胞的造血分化方案中，这会影响再现性和产率。因此，需要提供一种造血分化方法，其克服或至少改善以上描述的一或多个缺点，从而重述体外巨噬细胞的胚胎起源。

发明内容

在一方面，提供了一种用于从干细胞培养类原始巨噬细胞的方法，其中所述方法包括：

(a)将所述干细胞与包括GSK3抑制剂的无血清培养基接触并孵育以诱导所述干细胞分化成中胚层谱系的细胞；

(b)将所述中胚层谱系的细胞与包括DKK1的培养基接触并孵育以使所述中胚层谱系的细胞分化成造血细胞谱系的细胞；

(c)使所述造血细胞谱系的细胞成熟；

(d)将所述造血细胞谱系的成熟细胞与包括M-CSF的培养基接触并孵育以促使所述造血细胞分化成类原始巨噬细胞。

在一方面，提供了一种用于如本文所定义的方法中的试剂盒，其包括GSK3抑制剂和DKK1以及使用说明书。

在一方面，提供了一种通过本文所述的方法获得的类原始巨噬细胞。

在一方面，提供了本文所述的类原始巨噬细胞用于开发体外疾病模型的用途，其中所述疾病是神经变性疾病、代谢疾病、呼吸系统疾病、心血管疾病、结缔组织疾病、癌症或炎性疾病。

在一方面，提供了本文所述的小胶质细胞用于开发体外疾病模型的用途，其中所述疾病是神经变性疾病。