[发明专利]从干细胞分化诱导的软骨细胞的制备方法

说明书

本发明涉及从来源于脐带血单核细胞的逆分化干细胞分化诱导软骨细胞的方法。将通过本发明的方法制备的软骨细胞体移植于生物体内的软骨损伤部位时，可通过分化的软骨细胞有效示出软骨再生，相对于移植通过添加重组生长因子来分化诱导的软骨细胞的情况，其可具有更有效的软骨再生能力，因此可有用地用于软骨再生的组织工程治疗方法。

技术领域

本申请主张2017年1月19日申请的韩国专利申请第10-2017-0009015号及2017年1月19日申请的韩国专利申请第10-2017-0009019号的优先权，上述说明书的全部内容是本申请的参考文献。

本发明涉及对个性化再生医学科提供新的策略的用于分化软骨细胞的组合物制备方法、由此分化的软骨细胞及用于分化上述软骨细胞的组合物或包含软骨分化细胞的用于预防或治疗软骨相关疾病的药学组合物。

背景技术

软骨(cartilage)是由软骨细胞和软骨基质组成的骨组织，是指大致形成关节的一部分的组织。软骨大部分由富含软骨细胞和大量的细胞外基质(ECM；extracellularmatrix)的各种胶原蛋白、蛋白多糖及柔韧的纤维组成。由此，软骨具有高弹性和非常低的摩擦系数，起到防止骨骺摩擦的缓冲作用，并起到可使在几乎没有摩擦的状态下帮助关节移动的作用。此外，起到构成诸如呼吸器官或耳轮等需要弹性或者诸如软肋骨、耻骨结缔软骨等需要抗压力的部位的骨组织的作用。

尤其，关节软骨由作为以分布于软骨基质和软骨基质之间的方式特殊分化的细胞软骨细胞组成。软骨细胞起到构成关节软骨并保持其的作用。软骨母细胞中发生细胞分裂，但一旦生长停止，软骨细胞就被困在称为热孔(lacuna)的小空间，在正常的环境下不再分裂。

因此，软骨一旦受损就很难再生。并且，软骨是无血管组织，不存在用于提供营养的血管，干细胞的迁移受到限制，组织的再生能力降低。因此，为了软骨的再生，正进行多种再生医学研究用于提高软骨的再生能力，如诱导软骨细胞的分化。为此，使用最多的技术是利用细胞的细胞治疗技术。然而，存在根据细胞株的种类增殖效率不同而可受到限制的缺点。为此，最近，已知从患者自行分离的成体干细胞如来源于脂肪细胞的干细胞或间充质干细胞(MSC)，在体外(in vitro)诱导分化成软骨细胞来使用于细胞治疗方法。

但是，即使在这种细胞治疗方法中，在体外培养早期软骨细胞及成体干细胞时会很快失去软骨细胞的特征，因此，移植体内后仍然存在持续使用有限的限制。并且，从成体干细胞分化软骨细胞的分化能力可通过成体干细胞的分离源所具有的病理学特征来改变其特征，因此，在适用于实际再生医学时具有许多变量的方面其副作用令人担忧。

为此，已经尝试使用人诱导多能干细胞(hiPSCs)作为组织再生医学的细胞治疗剂的研究。hiPSC具有可分化成多种系统的分化能力，其特征在于，能够用于组织再生医学而不受组织限制(非专利文献001)。因此，即使是从干细胞分化诱导时的分化能力低的组织，当使用hiPSC时也可期待较高的再生效果。

在用于从hiPSC诱导分化成软骨细胞而使用的生长因子中，最近，使用骨形成蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)或转化生长因子(transforming growth factor，TGF)等(非专利文献002)。已知骨形成蛋白本身主要在骨或软骨的形成中可起到主要作用，已知还对软骨细胞的生存及增殖产生影响。其中，据报告，骨形成蛋白2(human bonemorphogenetic protein 2)的缺乏可能抑制软骨内骨的发达(非专利文献003)。