[发明专利]ATM蛋白抑制剂促进生成诱导多能干细胞的应用

说明书

本发明涉及ATM蛋白抑制剂促进生成诱导多能干细胞的应用，具体为ATM蛋白抑制剂用于促进体细胞重编程生成诱导多能干细胞的用途。以对体细胞实施重编程的当天为第0天；在预设时间段采用ATM蛋白抑制剂对体细胞进行处理；预设时间段为：第0天至第4天、第0天至第6天、第2天至第4天、或第4天至第6天。本发明不但能够有效提高iPS细胞诱导效率，而且显著降低iPS细胞的成瘤风险，增加了细胞的安全性。

技术领域

本发明涉及一种ATM蛋白抑制剂促进生成诱导多能干细胞的应用，属于细胞生物技术领域。

背景技术

据发明人所知，2006年有研究者首次使用体细胞通过转录因子介导的方法获得诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells，iPS cells)，自此以后，诱导多能干细胞技术，由于其能够从体细胞直接获得，避免多能干细胞来源于胚胎的伦理问题，以及在再生医学中的广泛应用前景，已成为干细胞研究领域的热点。

虽然诱导多能干细胞技术的改进已经大大提升了iPS细胞的诱导速率和效率，但重编程过程涉及的分子调控机制在很大程度上仍然未完全阐明，iPS细胞还不能完全实现临床转化。其中，诱导过程引发的DNA损伤造成iPS细胞基因组稳定性低，增加该细胞的癌化和成瘤风险，这成为严重影响诱导多能干细胞技术在再生医学领域的应用重要原因之一。

重编程过程中的DNA双链断裂(DNA double-strand breaks，DSBs)是诱发DNA损伤应答的关键因素之一。有研究报道证实，上调Zscan4的表达，明显降低重编程过程中DNA损伤应答的发生，有利于建立基因组更加稳定的iPS细胞，并且该细胞表现出更加完整的多能性。另外，当重编程过程中短暂抑制p53，不但有利于高效获得iPS细胞，而且能降低iPS细胞的基因拷贝数变异。这些结果显示，重编程过程中，降低细胞DNA损伤应答的发生对于建立高基因组稳定性的iPS细胞具有重要作用。然而，重编程诱发DNA损伤的分子机制还不清楚，干扰DNA损伤的发生对于iPS细胞的诱导和安全性的提高还有待研究。

共济失调-毛细血管扩张突变基因(ataxia telangiectasia mutated，ATM)是磷脂酰肌醇-3-激酶相关激酶家族成员，是DNA双链断裂的重要感应元件，可将DSBs信号传递给下游底物，参与DNA损伤修复、细胞周期、自噬、存活、凋亡等多个生物学事件。ATM在维持干细胞基因组的完整性方面发挥重要作用。利用ATM基因突变的体细胞进行重编程时，其诱导效率显著下降，iPS细胞不能够在体外长期稳定培养，基因组不稳定性增加，且对X射线辐射敏感。但是也有研究显示，将体细胞重编程为肝细胞过程中，ATM基因活性的下降显著促进诱导肝细胞(induced hepatic cells，iHep cells)的生成。

经检索发现，专利号CN201410382321.2、授权公告号CN104140951B的中国发明专利，公开一种建立和培养人诱导多能干细胞的方法，包括以下步骤：a.制备人成纤维样细胞饲养层：取人成纤维样细胞，接种至培养皿上；用10毫克/毫升丝裂霉素C提前处理3个小时，去除丝裂霉素C；b.培养：重编程体细胞，生成人诱导多能干细胞，并将人诱导多能干细胞移植于步骤a中制备的饲养层中培养。该技术方案中，采用人诱导多能干细胞分化形成的人成纤维样细胞作为饲养层来培育人诱导多能干细胞，免除了非人异种因子污染和动物病原体的传播的风险，同时由于人诱导多能干细胞可在体外无限期培育，因此使用该方案的饲养层细胞也能无限期的大量制备。然而，该技术方案并没有关注到重编程过程中的DNA损伤问题，无从教导如何抑制DNA损伤。

发明内容

本发明的主要目的是：克服现有技术存在的问题，提供一种ATM蛋白抑制剂促进生成诱导多能干细胞的应用，并提供基于该应用的诱导多能干细胞的制备方法。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

ATM蛋白抑制剂用于促进体细胞重编程生成诱导多能干细胞的用途。