[發明專利]用于經由定向分化將前體細胞轉化為胃組織的方法和系統

有效

• 申請號: 201580034910.4
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN106661548B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: J.M.威爾斯;K.W.麥克拉肯
• 申請（專利權）人: 兒童醫院醫療中心
• 主分類號: C12N5/071
• 分類號: C12N5/071;C12Q1/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張文輝

公開了誘導胃細胞和/或胃組織形成的方法，如以胃類器官的形式。可以通過激活和/或抑制前體細胞內的一種或多種信號傳導途徑來進行胃細胞和/或組織的形成。還公開了使用所公開的胃細胞，胃組織和/或源自前體細胞的胃類器官的方法。

關于聯邦贊助研究的聲明

本發明是在由國立衛生研究院授予的DK080823，DK092456和GM063483下的政府支持下進行的。政府對本發明有一定的權利。

優先權要求

本申請要求于2014年5月28日提交的題為“Methods and Systems forConverting Precursor Cells into Gastric Tissues through DirectedDifferentiation”的Wells等人的美國臨時專利申請No.62/003,719的優先權和權益用于所有目的。

技術領域

本文中公開了涉及通過定向分化將干細胞轉化成特定組織或器官的方法和系統。特別地，公開了用于從人多能干細胞促進定形內胚層形成的方法和系統。還公開了用于從分化的定形內胚層促進胃類器官或組織形成的方法和系統。

發明背景

胃功能和構造在哺乳動物物種之間廣泛變化，以適應極其多種棲息地和飲食。因此，非人類胃發育和疾病模型具有相當大的局限性。例如，細菌幽門螺桿菌(HelicobacterPylori)感染世界人口的50％，其中10％發展為消化性潰瘍病，1-2％^1-3發展為胃癌。胃疾病，包括消化性潰瘍病和胃癌，影響世界人口的10％，并且主要是由于慢性幽門螺桿菌感染。幽門螺桿菌誘導的疾病的當前模型依賴于不表現出與人對感染的響應相同的病理生理特征的動物模型⁴，并且胃細胞系缺乏體內胃上皮的細胞和構造復雜性。因此，沒有足夠的模型來研究幽門螺桿菌感染的作用，就像它發生在人類中一樣。雖然最近使用成體胃干細胞的進展允許體外嚙齒類胃上皮的生長⁵，但是從人患者獲得這些細胞將需要手術。此外，這種方法不能用于對人胃的胚胎發育或基質-上皮相互作用建模。胚胎發育和成體胃的構造的物種差異使鼠模型對于器官發生和該器官的發病機理的研究變得不是最佳的。因此，需要強大的體外系統來闡明人類胃發育和疾病的根本機制，以及鑒定用于這些疾病的人類治療的新型治療。

本領域中需要用于精確控制前體細胞，如人多能干細胞的目的地的方法和系統，以便創建期望的特定類型的組織或生物體，特別是胃組織，其可以用于一個或多個上述目的。

發明概述

公開了誘導胃細胞和/或胃組織形成的方法，如以胃類器官的形式。可以通過激活和/或抑制前體細胞內的一種或多種信號傳導途徑來進行胃細胞和/或組織的形成。還公開了使用所公開的胃細胞，胃組織和/或源自前體細胞的胃類器官的方法。

附圖簡述

本領域技術人員將理解，下面描述的附圖僅用于說明的目的。附圖不旨在以任何方式限制本教導的范圍。

專利或申請文件包含至少一個彩色附圖。根據請求并支付必要的費用后，由官方提供具有彩色附圖的本專利或專利申請公開文本的副本。

圖1描繪了Sox2/Cdx2/B-連環蛋白在胃球體中的表達和RA的作用。

圖2A-2E描述了用于定向將hPSC分化為三維胃類器官的體外培養系統的示意圖(圖2A)，通過用Sox2，Pdx1和Cdx2對小鼠E10.5胚胎的整裝免疫熒光染色的發育中的后部前腸器官的限定標志物(圖2B)，在存在和不存在RA的情況下的PDX1表達(圖2C)，顯示后部前腸球體生長成hGO期間的形態學變化的立體顯微照片(圖2D)，在E14.5和E18.5和hGO發育的相當階段時的發育中的小鼠竇的比較(圖2E)。