[发明专利]用于癌症干细胞(CSC)扩增的方法

说明书

本发明涉及使用例如FiSS^TM(纤维激发的智能支架)平台增加癌症干细胞(CSC)(包括人CSC)群体的方法，所述FiSS^TM平台是一种用于细胞培养的支架，其包含聚乳酸(PLA)与单甲氧基聚乙二醇(mPEG)的嵌段共聚物和聚(乳酸‑共‑羟基乙酸)(PLGA)的静电纺丝混合物。例如，我们证明了在FiSScsc上生长的MCF‑7细胞发育成结构良好的单细胞类肿瘤(SCT)，所述类肿瘤相对于作为单层生长的类似传代细胞显示出约3倍的癌症干细胞(CSC)群体增加。当使用第一代类肿瘤生长第二代类肿瘤和第三代类肿瘤时，这种增加得到进一步加强。另外，我们将细胞培养方案从例如96孔板扩大到例如6孔板，同时未损失CSC的诱导。我们还对富含CSC的细胞进行分选和冷冻，并再次成功解冻它们以生长类肿瘤，同时保持了CSC群体。

本申请要求2016年10月6日提交的美国申请号62/405,187的优先权，其以引用的方式并入。

发明内容

本发明描述了使用例如FiSS^TM(纤维激发的智能支架，fiber-inspired smartscaffold)平台，用于细胞培养的、包含聚乳酸(PLA)与单甲氧基聚乙二醇(mPEG)的嵌段共聚物和聚(乳酸-共-羟基乙酸)(PLGA)的静电纺丝混合物的支架，来增加癌症干细胞(CSC)群体的方法。在一个实施方式中，使用常规生长培养基生长第一代类肿瘤，和来自所述第一代类肿瘤的第二代类肿瘤。在每一代结束时，对所得到的类肿瘤进行处理，并例如通过流式细胞术分析细胞的干细胞标记物(例如CD44^高/CD44⁺和CD24^低/CD24^-)。令人惊讶的是，与用于生长类肿瘤的癌细胞相比，类肿瘤的CSC增加了约3倍。

在另一个实施方式中，使用补充有氯化钴(CoCl₂)的常规生长培养基，来模拟类肿瘤中的低氧。或者，将氯化钴注入支架基质中，以确保在支架上生长的第一代类肿瘤的低氧条件得以持续。

CSC的增加在第二代类肿瘤中得到进一步且出人意料的加强，其中观察到CSC增加了约10倍。在另一个实施方式中，在注入氯化钴的支架上生长类肿瘤，得到较大的第一代类肿瘤，该第一代类肿瘤显示出与在常规支架上生长的类肿瘤相比CSC增加的趋势。

在又一实施方式中，通过在条件培养基(CM)中培养类肿瘤，进一步增加了CSC群体，其中条件培养基(CM)收集自原代癌相关成纤维细胞(CAF)和来自人外周血的髓源抑制性细胞(MDSC)。

在另一个实施方式中，将类肿瘤培养条件从较小孔规格(例如96孔规格组织培养皿)扩展至较大孔规格(例如6孔规格组织培养皿)，以增加CSC的产量(增加约30倍)，同时保持CSC扩增的能力。

在又一实施方式中，扩增CSC以进行储存。

背景技术

癌症仍然是全世界范围内导致发病和死亡的主要原因。传统疗法通常不能在肺癌患者中完全根除肿瘤、预防癌症复发或预防转移。最近，在一些实例中，有效治疗癌症中的这些失败归因于癌症干细胞(CSC)，癌症干细胞具有自我更新、肿瘤起始和肿瘤保持的特性，并且被认为是治疗之后发生复发导致死亡的主要原因。