[发明专利]胸腺嘧啶核苷诱导成纤维细胞转分化在中性粒细胞减少症治疗中的应用

说明书

本发明提供胸腺嘧啶核苷(胸苷，Thymidine)或其前体或衍生物在诱导成纤维细胞转分化为粒细胞中的应用。本发明还提供通过本发明获得的粒细胞在治疗(中性)粒细胞减少症中的应用。

技术领域

本发明涉及细胞转分化领域。更具体地，本发明涉及胸腺嘧啶核苷(胸苷，Thymidine)或其前体或衍生物在诱导成纤维细胞转分化为粒细胞中的应用。本发明还提供通过本发明获得的粒细胞在治疗(中性)粒细胞减少症中的应用。

背景技术

中性粒细胞是体内大量存在的一类髓系终末成熟细胞，是19世纪末由PaulEhrlich等通过细胞染色发现的一类多叶核白细胞亚群，是机体对抗感染和炎症反应的主要效应细胞类群。中性粒细胞在炎症早期就被招募到炎症位点以清除病原体，对于感染的清除起到至关重要的作用。中性粒细胞谱系的异常发育导致严重的血液系统肿瘤。血液中中性粒细胞数量的增多提示机体存在细菌性感染。而其数量的减少在临床上表现为严重的免疫系统缺陷。

粒细胞谱系的发育起始于骨髓造血干细胞(HSC)向共同淋巴系祖细胞(commomlymphoid progenitor，CLP)或共同髓系祖细胞(common myeloid progenitor，CMP)两个分化方向的命运决定。在不同的环境刺激及内部信号作用下，CLP能分化为各类淋巴系前体细胞，最终分化成为成熟的T、B和NK淋巴细胞，而CMP可以分化成粒-巨噬系祖细胞(GMP)和巨核-红系祖细胞(MEP)。并最终分化成为成熟的单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、DC细胞、巨核细胞和红细胞。共同髓系祖细胞CMP(Lin^-Scal^-c-Kit⁺CD34⁺FcγRII^-FcγRIII^-)下游形成的粒-巨噬系祖细胞(GMP)在特定生长因子和细胞因子的作用下，经由原粒细胞，早幼粒细胞，中幼粒细胞，晚幼粒细胞等阶段发育为成熟的中性粒细胞。中性粒细胞的成熟分化需要在前体细胞中降低自我更新潜能并获取特异性谱系发育相关基因的表达，该过程需要精确的遗传与表观遗传调控。转录因子PU.1、CCAAT增强子结合蛋白C/EBP、非依赖型生长因子GFI1等均参与调控了髓系谱系向粒细胞方向发育的命运决定过程，PU.1的低表达促进中性粒细胞的发育，C/EBPα基因缺失小鼠严重缺失GMP祖细胞和成熟粒细胞，而GFI1和C/EBPε则对早幼粒细胞成熟分化发挥重要作用。与此同时，表观遗传学调控在粒细胞谱系发育分化发挥重要的调控作用。有文章报道髓系细胞发育分化伴随DNA甲基化程度的明显下降，TET2的表达促进造血干细胞向中性粒细胞发育。TET2参与调控了C/EBPα诱导的B细胞重编程为髓系细胞。另一方面，中性粒细胞的谱系发育也极为依赖骨髓微环境的外部信号。其中，粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和粒细胞集落刺激因子(G-CSF)是中性粒细胞发育成熟的主要调控信号。

中性粒细胞减少症是由于外周血中性粒细胞的绝对值减少而出现的一组综合征。病因分为先天性或后天获得性，包括药物、放疗、遗传、发育缺陷、免疫、感染所致的粒细胞生成减少、无效增殖、破坏过多及假性粒细胞减少。伴有严重感染的中性粒细胞减少患者，可能出现和发病率及死亡率显著相关的严重脓毒症，脓毒症休克和多器官功能衰竭。在中性粒细胞减少的情况下，预防性或治疗性粒细胞集落刺激因子或粒细胞巨噬细胞集落刺激因子可以刺激内源粒细胞恢复加速。但是因为不良反应的存在，是否能够临床获益仍有争议。此外，可以通过血浆分离置换或全血从健康供者获得供体粒细胞，用于对中性粒细胞减少的相关患者进行细胞治疗，即预防性输注浓缩白(粒)细胞，使感染和败血症的发生率减低。对于中心粒细胞减少相关性感染，细胞剂量对于粒细胞输注效果很重要。但因浓缩白细胞产品所含粒细胞剂量不足、粒细胞离体后功能很快丧失、粒细胞抗原性强，异型输注容易产生同种免疫反应、常混有大量有免疫活性的淋巴细胞使得免疫功能低下病人输注后可导致移植物抗宿主病(GVHD)等原因限制了应用范围。发展由自体细胞通过细胞命运转分化高效形成中性粒细胞并回输的方法，可能是扩展粒细胞治疗临床应用前景的有效路径。