[發明專利]通過RNA干擾引入復能基因而重編程細胞

無效

• 申請號: 200980121404.3
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN102083982A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: K·J·埃勒特森;瑞秋·A·帕沃爾;瓊·S·瑞姆
• 申請（專利權）人: 紐珀滕索有限公司
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;C12N5/10
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 崔建麗;鄭霞

相關專利申請的交叉引用

本申請是2006年8月1日提交的美國專利中請第11/497,064號的部分繼續申請，它根據35U.S.C.§119(e)要求2005年8月1日提交的美國臨時申請60/704,465的權益，并且還根據35U.S.C.§119(e)要求以下的權益：2008年4月7日提交的美國臨時申請61/042,890；2008年4月7日提交的美國臨時申請61/043,066；2008年4月7日提交的美國臨時申請61/042,995；以及2008年11月12日提交的美國臨時申請61/113,971，它們的每一個均通過引用如同整體描述一樣并入本文。

發明領域

本發明的實施方案涉及細胞生物學、干細胞、細胞分化、體細胞核轉移和基于細胞的治療法的領域。更具體地，本發明的實施方案涉及用于重編程細胞的方法、組合物和試劑盒以及基于細胞的治療法。

發明背景

再生醫學作為許多人疾病的治療極具潛力，但是還伴隨著現代科學研究中遇到的一些最困難的技術挑戰。再生醫學的技術挑戰包括低克隆效率、可能的復能(pluripotent)組織供應不足和對于如何控制細胞分化和哪種類型的胚胎干細胞可用于選擇的治療的知識的普遍缺乏。盡管ES細胞具有極大的可塑性，但是未分化的ES細胞可以形成含有混合組織類型的畸胎瘤(良性腫瘤)。此外，從一種來源向另一來源移植ES細胞將需要施用藥物來防止新細胞的排斥。

已經進行了嘗試來鑒定由非胎兒來源的組織產生干細胞的新途徑。一種方法包括自體的成體干細胞的處理。使用自體的成體干細胞用于再生醫學的優點在于以下事實：它們來源并返回同一患者，并且因此不會經受免疫介導的排斥。缺點是這些細胞缺乏ES細胞的可塑性和復能性并且因此它們的潛能是不確定的。另一方法著眼于將來自成體組織的體細胞重編程以產生復能ES樣細胞。然而，這種方法是困難的，因為多細胞生物體中的每種細胞類型具有獨特的表觀遺傳學標記，認為該標記在細胞分化之后或從細胞周期退出之后是固定的。

細胞DNA一般以染色質的形式存在，染色質是包含核酸和蛋白質的復合體。事實上，大部分的細胞RNA分子還以核蛋白復合體的形式存在。如本領域的那些技術人員已知的，染色質的核蛋白結構已成為廣泛的研究課題。一般而言，染色體DNA被包裝成核小體。核小體包含核心和連接區。核小體核心包含核心組蛋白八聚體(H2A、H2B、H3和H4各兩個)，約150個堿基對的染色體DNA纏繞在該八聚體周圍。此外，約50個堿基對的連接區DNA區段與連接區組蛋白H1締合。核小體被組織成更高階的染色質纖維并且染色質纖維被組織成染色體。參見，例如，Wolffe″Chromatin：Structure?and?Function(染色質：結構和功能)″3.sup.rd?Ed.，Academic?Press，San?Diego，1998。

染色質的結構不是靜止的，而是經受著統稱為染色質重建的過程的修飾。染色質重建可以用于：例如，從DNA區清除核小體；將核小體從一個DNA區移到另一個DNA區；改變核小體之間的間距；或添加核小體到染色體中的DNA區。染色質重建還可以導致更高階結構的改變，從而影響轉錄活性的染色質(開放染色質(open?chromatin)或常染色質)與無轉錄活性的染色質(閉合染色質(closed?chromatin)或異染色質)之間的平衡。

染色體蛋白經受了大量類型的化學修飾。這些核心組蛋白的轉錄后修飾的一種機制是高度保守的堿性N-末端賴氨酸殘基的ε-氨基的可逆乙酰化。組蛋白乙酰化的穩態是由競爭性的組蛋白乙酰基轉移酶與組蛋白脫乙酰酶之間的動態平衡建立的，組蛋白脫乙酰酶在本文稱為HDAC。早已將組蛋白乙酰化與脫乙酰化與轉錄控制聯系起來。可逆的組蛋白乙酰化可以導致染色質重建并且如此可以作為基因轉錄的控制機制起作用。一般而言，組蛋白的高度乙酰化有利于基因表達，而組蛋白脫乙酰化則與轉錄抑制相關聯。據顯示組蛋白乙酰基轉移酶充當轉錄輔激活蛋白，而脫乙酰酶則被發現是屬于轉錄抑制途徑的。

組蛋白乙酰化與脫乙酰化之間的動態平衡是正常細胞生長所需的。組蛋白脫乙酰化的抑制導致細胞周期停滯、細胞分化、凋亡和轉化的表型逆轉。