[發(fā)明專利]負(fù)載白藜蘆醇的人多能干細(xì)胞外泌體在制備治療骨與關(guān)節(jié)退行性疾病藥物上的用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810141449.8
• 申請(qǐng)日: 2018-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN110151726A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪泱;孫永進(jìn);楊云龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市第六人民醫(yī)院;汪泱
• 主分類號(hào): A61K9/51
• 分類號(hào): A61K9/51;A61K31/05;A61K47/46;A61P19/08;A61P19/04;A61P19/10;C12N5/0735;C12N5/10
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發(fā)明涉及負(fù)載白藜蘆醇的人多能干細(xì)胞外泌體在制備治療骨與關(guān)節(jié)退行性疾病藥物的用途。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用胚胎干細(xì)胞與誘導(dǎo)人多能干細(xì)胞來源的外泌體作為白藜蘆醇的藥物載體，可大大提高白藜蘆醇的生物學(xué)效應(yīng)，再結(jié)合人多能干細(xì)胞外泌體自身的功能，可以大大增強(qiáng)其在治療骨與關(guān)節(jié)退行性疾病方面的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)及藥物研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及負(fù)載白藜蘆醇的人多能干細(xì)胞外泌體在制備治療骨與關(guān)節(jié)退行性疾病藥物上的用途。

背景技術(shù)

外泌體是一類由細(xì)胞分泌的直徑約30-150nm的細(xì)胞外囊泡，其攜帶供體細(xì)胞來源的多種生物活性物質(zhì)包括DNA、RNA、蛋白等進(jìn)入效應(yīng)細(xì)胞，有效調(diào)控機(jī)體細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。研究表明，干細(xì)胞分泌的外泌體通過向效應(yīng)細(xì)胞傳遞干細(xì)胞來源的生物活性物質(zhì)，生理性修復(fù)或者清除機(jī)體損傷、病變和衰老的細(xì)胞，發(fā)揮抗炎、調(diào)節(jié)免疫、促進(jìn)效應(yīng)細(xì)胞增殖、遷移和分化、促進(jìn)血管新生等功能。

胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cell,ESCs)與誘導(dǎo)人多能干細(xì)胞(inducedpluripotent stem cells,iPSCs)具有體外培養(yǎng)無限增殖、自我更新和多向分化的特性。ESCs和iPSCs具有多能性(Pluripotency)，即ESCs和iPSCs可分化成三胚層的任意細(xì)胞，具有發(fā)育成多種組織的能力，參與部分組織的形成。而成體干細(xì)胞僅具備多種分化潛能(multipotency)，即只能分化成為有限的幾種細(xì)胞。因而ESCs和 iPSCs與組織成體干細(xì)胞相比在促進(jìn)組織器官再生更新方面功能更強(qiáng)大。ESCs或 iPSCs分泌的外泌體可能包裹了與多能性相關(guān)的因子、轉(zhuǎn)錄因子、mRNA、microRNA 等，表現(xiàn)出比成體組織干細(xì)胞外泌體更強(qiáng)大的功能。人多能干細(xì)胞產(chǎn)生的外泌體，可以抑制細(xì)胞衰老過程，改變靶細(xì)胞表觀遺傳特征，使效應(yīng)細(xì)胞逆轉(zhuǎn)至低分化狀態(tài)，從而促進(jìn)修復(fù)組織損傷。同時(shí)人多能干細(xì)胞來源的外泌體，也可以起到與組織干細(xì)胞類似的作用，如修復(fù)血管、抑制炎癥、促進(jìn)組織干細(xì)胞增殖分化等功能。

外泌體是細(xì)胞分泌的天然納米載體，外泌體作為藥物的納米載體得到了廣泛的關(guān)注與研究。與人工合成的納米載體相比，外泌體在藥物釋放領(lǐng)域的應(yīng)用具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。外泌體的組成成分均來源于細(xì)胞，避免了人工合成的脂質(zhì)體、高分子、納米硅等材料的使用帶來的細(xì)胞毒性、生物相容性等問題。由于外泌體繼承了細(xì)胞的磷脂、表面蛋白等物質(zhì)，具有豐富的生理功能，可以提高藥物的傳遞效率，實(shí)現(xiàn)藥物的特異性遞送、跨生物屏障傳遞以及免疫豁免等功能。外泌體自身攜帶的蛋白、基因等物質(zhì)具有細(xì)胞調(diào)控能力，可以對(duì)特定的疾病起到治療作用。

目前，多種細(xì)胞外泌體構(gòu)建的納米藥物遞送系統(tǒng)已經(jīng)用于疾病治療的探索。 Wood課題組最先利用未成熟的樹突狀細(xì)胞(immature dendritic cells,iDC)來源的外泌體負(fù)載siRNA治療阿爾茲海默癥。iDC分泌的外泌體表面缺乏T細(xì)胞激活蛋白(例如MHC-I，MHC-II，CD86)，具有免疫惰性。他們通過基因轉(zhuǎn)染的方法，在外泌體表面蛋白Lamp2b上修飾乙酰膽堿受體識(shí)別多肽片段RVG，進(jìn)而賦予iDC 外泌體定位腦部神經(jīng)細(xì)胞的能力；隨后，利用電轉(zhuǎn)的方法，將BACE-1的siRNA 導(dǎo)入到iDC外泌體中，通過小鼠動(dòng)物模型，驗(yàn)證了這些載藥外泌體治療阿爾茲海默癥的潛力。然而，iDC細(xì)胞提取過程繁瑣，細(xì)胞數(shù)量有限，成本高昂，難以產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。同樣，腫瘤細(xì)胞來源的外泌體也被用于藥物遞送系統(tǒng)的構(gòu)建。雖然腫瘤細(xì)胞可以無限擴(kuò)增，制備大量的外泌體，但是它們潛在的安全性風(fēng)險(xiǎn)限制其在臨床的使用。最近，研究人員報(bào)道了利用牛奶來源外泌體構(gòu)建的納米藥物遞送系統(tǒng)。與細(xì)胞來源的外泌體相比，牛奶來源的外泌體提取簡(jiǎn)便、成本低，實(shí)現(xiàn)可以大規(guī)模制備滿足臨床需求。但是，由于牛奶外泌體中含有大量的非人源的基因與蛋白質(zhì)等物質(zhì)，其通過靜脈全身注射的安全性仍有待進(jìn)一步確認(rèn)，而且該研究的重點(diǎn)主要集中于外泌體的藥物載體功能，并沒有充分發(fā)揮外泌體自身所攜帶的物質(zhì)對(duì)疾病與損傷的治療潛力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種負(fù)載白藜蘆醇的人多能干細(xì)胞外泌體在制備治療骨與關(guān)節(jié)退行性疾病藥物上的用途。