[發明專利]用于人多能細胞培養的簡化基礎培養基

在審

• 申請號: 201810229027.6
• 申請日: 2011-08-05
• 公開（公告）號: CN108531444A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: J·A·托馬森;陳國凱
• 申請（專利權）人: 威斯康星校友研究基金會
• 主分類號: C12N5/074
• 分類號: C12N5/074
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陶啟長

描述了支持多能干細胞活力、增殖、克隆和衍生的完全限定培養基，以及包括這些培養基的方法和組合物。還描述了用于在限定的、無異源條件下，從成熟個體衍生iPS細胞的方法。

相關申請的交叉引用

不適用。

關于聯邦政府資助的研究或開發的聲明

本發明受到政府支持，在國立衛生研究院授予的ES017166支持下完成。政府 在本發明中有一定權利。

背景技術

多能細胞，例如胚胎干(ES)細胞和誘導性多能干(iPS)細胞，具有分化為所有 三種原胚層細胞的潛力(Thomson等，Science 282,1145-1147(1998))。已證實多能 細胞的巨大發展潛力可用于基礎研究和臨床應用。人多能細胞培養的許多基礎方 法，例如生長培養基、鋪板和其它條件，已得到開發與改進(Ludwig等，Nat. Biotechnol 24,185-187(2006)；Ludwig等，Nat.Methods 3,637-646(2006))。例如， 當在含有胎牛血清(FBS)的培養基中，在鼠胚胎成纖維細胞(murine embryonic fibroblast,MEF)飼養細胞上起始培養人ES細胞時，現可獲得完全限定培養基(fully defined media)和限定的蛋白質基質(Ludwig等，Nat.Biotechnol 24,185-187 (2006))。

在過去的十年，多能細胞培養方法有顯著進展。開發了若干生長培養基，其 為多能細胞的生存和擴增提供基礎營養物質和生長因子，并直接決定細胞如何生 長與分化。TeSR^TM是首批限定培養基中的一種，其在無飼養細胞或條件培養基時， 支持多能細胞經多次培養傳代仍保持在未分化狀態(Ludwig等，Nat.Methods 3, 637-646(2006)；美國專利號7,449,334，各文件通過引用納入本文并如其完整形 式)。TeSR^TM除本身包含52種成分的基礎培養基DMEM/F12外，還包含18種成分(表 1)。

可用于多能細胞培養的不同生長培養基的多樣性造成了研究結果不一致?，F 用于多能細胞衍生和生長的培養基(包括完全限定培養基)含有會以不同方式影響 多能細胞的成分。在本文描述的本發明之前，仍然未知各培養基成分在細胞培養 中如何(單獨地還是與其它成分聯合)影響不同多能細胞的功能，如活力、多能性 或分化。

例如，在大多數培養基中含量最豐富的蛋白質——白蛋白，是一種脂質載體， 并且同樣可以通過其聯合的脂質來影響多能性的分化或保持。白蛋白及其聯合的 脂質的質量決定它是否能用于人多能細胞培養。然而，白蛋白的質量隨其來源而 定，差異很大，甚至產自重組遺傳材料時差異也很大，造成在不同等效實驗條件 下進行的實驗之間的差異。同樣，雖然可獲得克隆的人血清白蛋白，但由于其價 格相對昂貴而很少用于常規實驗。

從培養基中去除白蛋白的努力已被證實是不成功的。去除白蛋白或TeSR中存 在的任何其它生長因子都會導致人ESC培養性能顯著下降，例如細胞活力、增殖 和多能性的減少(Ludwig等，Nat.Biotechnol 24,185-187(2006))。

為充分開發多能細胞用于藥物發現、測試和移植治療的潛力，需要使這些細 胞在完全限定且理想的無異源條件下衍生和生長。因此，本領域中存在對不含引 起不一致性的成分的培養基的未被滿足的需求，以保持對多能細胞培養條件的控 制。本技術領域中特別需要多能細胞培養基，其僅包含支持對特定培養目標而言 有重要性的多能細胞功能的那些成分。

簡述

本發明一般涉及用于衍生和培養多能細胞的培養基、組合物和方法，更具體 地涉及用于多能細胞的完全限定培養基。

本發明的第一方面概括為支持多能細胞的活力、生長和多能性的無白蛋白培 養基。

在所述第一方面的一些實施方式中，所述培養基包含硒。