[發明專利]小分子Stemazole促進干細胞克隆形成及其應用

有效

• 申請號: 201610325939.4
• 申請日: 2016-05-17
• 公開（公告）號: CN107384851B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 韓梅;文錦華;孫瑩;李華君
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: C12N5/071
• 分類號: C12N5/071;C12N5/0735;C12N5/0797;A61K31/4245
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 曹津燕;張偉

本發明公開了式I所示的化合物在制備干細胞的凋亡拮抗劑中的用途。式I所示的化合物是一類全新的、具有干細胞調控活性的小分子干細胞凋亡拮抗劑，可以開發成一種商業化的、全新的干細胞體外培養添加劑，具有促進干細胞生存、抗凋亡，且幫助維持干細胞特性。本發明還公開了式I所示的化合物在制備用于預防或治療細胞凋亡相關疾病的藥物中的用途，以及采用式I所示的化合物進行干細胞培養的培養方法。

技術領域

本發明屬于醫藥領域，具體而言，本發明涉及化合物4-(4-(5-巰基-1,3,4-惡二唑-2-基)苯基)氨基硫脲(本文又稱為“Stemazole”)及其結構類似化合物用于干細胞體內外研究或應用中抗凋亡的用途。

背景技術

干細胞是一種具有自我更新能力和多向分化潛能的原始細胞，在特定條件下，其可以增殖并定向分化成不同的功能細胞，因此干細胞相關技術可深入探索生命科學的奧秘，篩選防治疾病的藥物，發展個體化的精準治療等等，應用前景非常廣闊。

在干細胞中，人類干細胞(human stem cells，hSCs)具有分化成人體多種細胞組織的潛能，其研究不僅具有重要的理論意義，而且在器官再生、修復和疾病治療方面極具應用價值。長期以來干細胞研究領域的科學家們對人類多能干細胞開展了廣泛的研究，致力于開發其在脊髓損傷、帕金森氏病、燒傷、心臟病、糖尿病、關節炎等等疾病方面的臨床應用。

干細胞科學研究與臨床應用的重要基礎是必須首先能夠完成干細胞分離培養、保證干細胞存活并保持干細胞自我復制的特性，進而擴增獲得足夠數量的干細胞。但是，雖然本領域已經開發了各種干細胞的分離培養技術，但眾所周知人類干細胞，包括人類胚胎干細胞、人類成體干細胞和人類誘導多能干細胞，在干細胞體外培養條件下或體內的疾病狀態下，非常容易發生凋亡，尤其是單細胞體外培養條件下，導致難以開展相關的基礎研究或臨床應用工作。而且，目前大部分人類干細胞的培養都需要另外加入外源營養物質，例如血清或各種細胞因子。但是，這種外源營養物質的引入往往會導入異源性基因或蛋白以及病毒和其他未知病原體，外源營養物質本身也有可能作為變應原，對多能干細胞的實際應用造成負面影響。

因此，目前本領域非常需要開發拮抗干細胞凋亡的新方法，特別是在單細胞培養與排除任何外源性血清或生長因子或蛋白的培養條件下能夠避免干細胞凋亡的新方法。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供對干細胞、特別是對人類干細胞的細胞凋亡具有高度抑制作用的小分子化合物。

本發明的發明人發現，在干細胞的分離與體外培養過程中，小分子化合物優勢明顯：首先，小分子可以構建具有明確的化學成分的增殖培養體系，精確調控干細胞命運，避免干細胞培養微環境中不明成分的外源性血清或生長因子帶來的外源基因或蛋白污染的影響。其次，小分子可以大大增加收獲同質干細胞的數量。再者，小分子發揮作用的時程可逆，便于調控，易于用做復雜機制的研究工具。最后，小分子可以調節內源性干細胞，也可以調節外源性干細胞，最具開發成干細胞藥物的潛能。

然而，功能性小分子的篩選是一項艱難而繁雜的工作，而對于干細胞培養具有抑制凋亡作用的小分子更為稀少，目前只有ROCK抑制劑Y-27632(4-[(1R)-1-氨基乙基]-N-(吡啶-4-基)環己烷-1-甲酰胺，結構式如下)可以抑制干細胞培養時由分離誘導的凋亡，已應用于干細胞體外培養。但是未發現Y-27632有促進單細胞克隆形成的功能，也未發現其在全營養去除培養時也具有抗凋亡能力。

本發明的發明人經過大量研究發現，對于干細胞、特別是人胚胎干細胞，以及人成體干細胞，化合物4-(4-(5-巰基-1,3,4-惡二唑-2-基)苯基)氨基硫脲(本文又稱為“Stemazole”)及其結構類似化合物，在單細胞培養和/全營養去除培養時，可以有效抑制細胞凋亡現象出現，具有顯著的拮抗干細胞凋亡的作用，并且改善干細胞的存活率和克隆形成效率，同時不影響干細胞本身的自我復制和多向效分化潛能。

基于此，本發明提供以下技術方案：