[发明专利]扩增造血干细胞的培养体系、方法及其用途

说明书

本发明涉及细胞培养技术领域，尤其涉及扩增造血干细胞的培养体系、方法及其用途。本发明提供了A8301在促进造血干细胞扩增中的应用。研究表明，在脐带血造血干细胞扩增培养过程中，加入细胞因子的同时加入A8301，达到了既增加造血干细胞数量同时又提高造血干细胞CFU集落形成能力的效果，使得造血干细胞能够处于增殖不分化的状态，进而达到临床移植需求。本发明的操作简便，成本低廉，得到的造血干细胞数量更多，解决了现有技术中造血干细胞扩增率低、易分化等缺陷。

技术领域

本发明涉及细胞培养技术领域，尤其涉及扩增造血干细胞的培养体系、方法及其用途。

背景技术

造血干细胞移植技术是临床上治疗白血病、淋巴瘤、再生障碍性贫血、地中海贫血等多种血液类疾病和免疫系统疾病的常用且有效治疗手段。造血干细胞通常有三个来源：骨髓、外周血和脐带血。与骨髓和外周血造血干细胞相比，脐带血造血干细胞获取方便、来源丰富、对供者无损伤无副作用，因此成为造血干细胞移植供体的一大重要来源。

目前，脐带血造血干细胞移植技术的瓶颈在于其细胞含量少，一份脐带血中所含的造血干细胞及祖细胞数量不足以快速恢复成人患者的免疫系统，造成机会性感染致死率的增高。目前暂行的策略是双份脐带血移植，即一位患者清髓后先后接受两份脐带血的移植，但这增加了供体的HLA配型匹配难度，因此，亟需扩增脐带血造血干细胞的方法，以获得足量的可供移植的造血干细胞。

人们对于脐带血造血干细胞的体外扩增进行了大量尝试，但都没有取得理想效果。早期人们利用血液中的细胞因子来培养造血干细胞，结果导致细胞分化，而移植功能减弱。后来，人们发现骨髓造血干细胞微环境中的Wnt信号分子、Notch配体、视黄酸拮抗因子等能够有效扩增CD34+造血干/祖细胞。利用CHIR99021或者BIO激活Wnt信号通路维持体外培养的造血干细胞的移植能力；而在造血干细胞的培养体系中添加DLL1，DSL1等，能够通过激活Notch信号而适度扩增造血干细胞。另有研究发现，骨髓内皮基质细胞分泌的PTN也能够轻微扩增造血干细胞。生理状态下造血干细胞处在低氧条件下，而体外培养产生的氧胁迫会通过增高ROS水平损害造血干细胞的自我更新和移植功能；人们发现，抗氧化剂的添加以及mTOR的抑制能够抵消这些损害。然而，上述技术并没能够显著扩增脐带血造血干细胞。偶然的发现，铜离子螯合剂TEPA，SIRT抑制剂Nicotinamide能够显著提高造血干细胞移植水平，且在临床实验中显示初步疗效，但扩增后的细胞体内存活时间不够长，且分化谱系不够完整。近几年的高通量筛选化学小分子发现一类氮杂环化合物SR1和吲哚类似物UM171能够更有效的扩增具备长期移植能力的造血干细胞。临床实验表明，SR1扩增的造血干细胞具备重建患者免疫系统的能力，但其依然没有摆脱对双份脐带血移植的依赖。总的来说，HSC最佳的体外扩增条件至今尚没有明确的共识。

A8301(CAS：909910-43-6化学式：C25H19N5S)是I型TGFβ受体ALK5激酶、I型Activin/Nodal受体ALK4激酶和I型Nodal受体ALK7激酶的选择性抑制剂，能通过阻断SMAD2蛋白的磷酸化而抑制TGFβ诱导的上皮-间质转变。A8301作用专一，仅在高浓度下对ALK-1/2/3/6和MAPK活性存在微弱抑制。据报道，A8301促进人诱导多能干细胞(iPSC)的产生，而A8301对造血干细胞的维持和扩增作用尚无报道。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供A8301的用途，本发明研究表明，A8301能够显著提高造血干细胞体外扩增所得的细胞总量。

本发明提供了A8301在促进造血干细胞扩增中的应用。

本发明研究表明，添加A8301显著提高了脐带血造血干细胞体外扩增所得的细胞总量，而当A8301与TPO、SCF和FLT3L共同使用时，能够产生增效协同作用，从而更好的促进造血干细胞的体外扩增。

本发明还提供了促进造血干细胞扩增的组合物，其由A8301、TPO、SCF和FLT3L组成。