[发明专利]通用供体干细胞和相关方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年5月8日提交的美国临时申请第62/158,999号的权益，其内容在此以全文引用的方式并入。

政府支持

本发明是在国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的 DK097768的政府支持下完成的。政府在本发明中有特定的权利。

背景技术

退行性疾病对人类健康造成了不成比例的威胁。这些疾病通常与年龄有关，导致受影响的组织和器官逐渐恶化，最终导致受影响的对象残疾和死亡。再生医学的承诺是用新的健康细胞替代病变或丢失的细胞。在过去的五年中，再生医学的新范式已经出现——使用人类多能干细胞(hPSC)来产生任何成人细胞类型以移植到患者中。原则上，基于hPSC的细胞疗法有可能治疗大部分(如果不是全部)退行性疾病，但是这些疗法的成功可能受限于对象的免疫应答。

已经被考虑来克服免疫排斥的策略包括HLA匹配(例如同卵双胞胎或脐带库)，向对象施用免疫抑制药物，阻断抗体，骨髓抑制/混合嵌合体，HLA匹配的干细胞储库和自体干细胞疗法。需要新的手段、组合物和方法来克服与细胞替代疗法相关的免疫排斥。

发明内容

本文公开了通过产生通用供体干细胞系来克服基于细胞的移植疗法中的免疫排斥的有效策略，所述通用供体干细胞系作为质量受控的基于细胞的产物将形成再生细胞疗法的基础。

发明人已经成功地在人类多能干细胞中使用基因组编辑工具(诸如TALEN和/或CRISPR系统)来降低高度多态的经典MHC-I基因 (HLA-A、HLA-B和HLA-C)和/或MHC-II基因的表达或敲除所述基因。在某些方面，通过直接和/或间接靶向NLRC5、B2M和CIITA基因以及 MHC增强子体的其他组分(例如MHC-I或MHC-II的转录调节因子)来实现MHC-I和/或MHC-II基因的这种降低的表达或敲除。

本文公开了制备低免疫原性干细胞的方法，所述方法包含调节干细胞的一种或多种MHC-I和MHC-II人类白细胞抗原的表达，从而制备低免疫原性干细胞。还公开了调节干细胞的一种或多种MHC-I和 MHC-II人类白细胞抗原的表达的方法，其包含从细胞的至少一个等位基因中缺失编码MHC-I或MHC-II的一种或多种转录调节因子的一个或多个基因，从而调节一种或多种MHC-I和MHC-II人类白细胞抗原的表达。

在某些方面，调节一种或多种MHC-I和MHC-II人类白细胞抗原的表达包含降低、抑制和/或干扰一种或多种MHC-I和MHC-II人类白细胞抗原的表达。在某些实施方式中，调节一种或多种MHC-I和 MHC-II人类白细胞抗原的表达包含从细胞的至少一个等位基因中缺失编码MHC-I或MHC-II的一种或多种转录调节因子的一个或多个基因。例如，在某些实施方式中，这些方法包含使编码MHC-I或MHC-II的一种或多种转录调节因子的一个或多个基因缺失，所述转录调节因子选自NLRC5、CIITA、B2M和其组合。

在某些方面，本文公开的方法还包含调节干细胞的一种或多种致耐受性因子(tolerogenic factor)的表达。调节致耐受性因子的表达可以包含增加致耐受性因子的表达。可以将这些致耐受性因子插入细胞的至少一个等位基因的安全港(safe harbor)基因座(例如，AAVS1基因座)中。在某些实施方式中，这些致耐受性因子抑制免疫排斥。在某些实施方式中，这些致耐受性因子选自：HLA-C、HLA-E、HLA-G、 PD-L1、CTLA-4-Ig、CD47、C1-抑制因子和IL-35。

本文还公开了制备低免疫原性干细胞的方法，所述方法包含调节干细胞的一种或多种致耐受性因子的表达，从而制备低免疫原性干细胞。在某些实施方式中，调节致耐受性因子的表达包含增加致耐受性因子的表达。可以将这些致耐受性因子插入细胞的至少一个等位基因的安全港基因座(例如，AAVS1基因座)中。在某些实施方式中，这些致耐受性因子选自：HLA-C、HLA-E、HLA-G、PD-L1、CTLA-4-Ig、 CD47、C1-抑制因子和IL-35。在某些实施方式中，这些致耐受性因子抑制干细胞的免疫排斥或由所述干细胞制备的分化干细胞的免疫排斥。

在某些方面，公开的方法还包含调节细胞的一种或多种MHC-I和 MHC-II人类白细胞抗原的表达，例如通过从细胞的至少一个等位基因中缺失编码MHC-I或MHC-II的一种或多种转录调节因子的一个或多个基因。在某些实施方式中，MHC-I或MHC-II的转录调节因子选自 NLRC5、CIITA、B2M和其组合。