[發(fā)明專利]具有分支結構的肺芽類器官的生成和其用于肺疾病建模的用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880020727.2
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN110494555A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設計）人: H-W·斯諾克;Y-W·陳
• 申請（專利權）人: 紐約市哥倫比亞大學理事會
• 主分類號: C12N5/071
• 分類號: C12N5/071;C12N5/0735;C12N5/073;A61L27/36;G01N33/15;G01N33/48
• 代理公司: 11313 北京市鑄成律師事務所
• 代理人: 劉文娜;郗名悅<國際申請>=PCT/US

1.用于在3D基質中由哺乳動物多能干細胞制備支化肺芽類器官(BLBO)的方法，其包括

a)從前部前腸內胚層細胞選擇具有折疊結構的d20-d25肺芽類器官(LBO)，其中所述前部前腸內胚層細胞已由所述多能干細胞產生，和

b)將所述LBO嵌入3D基質且在誘導支化的培養(yǎng)基存在下以及在允許由所述LBO形成支化LBO(BLBO)的條件下培養(yǎng)所述LBO持續(xù)一段時間，以及

c)任選地，使用所述3D基質中的所述BLBO或分離所述支化LBO。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述多能干細胞為胚胎干細胞或誘導性多能干細胞(iPSC)。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述ESC屬于RUES2細胞系或任何其他突變細胞系。

4.根據權利要求2所述的方法，其中所述ESC或iPSC已突變成具有肺病相關突變。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述ESC或iPSC已突變成具有以下各者的完全缺失或以下各者的突變：HPS1、HPS2、HPS4、hTERT、hTERC、角化不良蛋白、CFTR、DKC1、SFPTB、SFTPC、SFTPA1、SFTPA2、MUC5B、SHH、PTCH、SMO基因，或ABCA3的多態(tài)性，或前述任一者的組合。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述3D基質為基質膠。

7.根據權利要求1所述的方法，其中支化培養(yǎng)基包含CHIR99021、FGF7、BMP4和視黃酸。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述支化培養(yǎng)基還包含F(xiàn)GF10。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述具有折疊結構的LBO通過以下制備：i)在形成類胚體的條件下培養(yǎng)所述多能干細胞；ii)在形成LBO的條件下于前部化培養(yǎng)基中培養(yǎng)所述類胚體，以及iii)在形成具有折疊結構的LBO的條件下于腹側化培養(yǎng)基中培養(yǎng)所述LBO。

10.根據權利要求1所述的方法，其中進行步驟b)中的培養(yǎng)持續(xù)20-270天。

11.根據權利要求1所述的方法，其中進行步驟b)中的培養(yǎng)持續(xù)至少100天。

12.根據權利要求1所述的方法，其中步驟b)中的所述條件包括在常氧孵育箱中培養(yǎng)。

13.根據權利要求6所述的方法，其中所述3D基質為基質膠且將所述LBO嵌入基質膠夾層。

14.根據權利要求9所述的方法，其中嵌入包括(i)在容器中固化第一量的基質膠以形成固化基質膠的下部部分，(ii)在所述下部部分上方固化具有折疊結構的LBO與基質膠的混合物以形成固化的中心部分；以及(iii)在所述固化的中心部分上固化第二量的基質膠以形成頂部部分。

15.一種由哺乳動物多能干細胞制備支化肺芽類器官(BLBO)的方法，其包括

a)從前部前腸內胚層細胞選擇具有折疊結構的d20-d25肺芽類器官(LBO)，其中所述前部前腸內胚層細胞已由所述多能干細胞產生；

b)通過將所述具有折疊結構的LBO植入免疫缺陷小鼠的腎包膜下來異種移植所述具有折疊結構的LBO，和

c)在所述小鼠中體內培養(yǎng)經異種移植的LBO，持續(xù)約30天到270天以獲得異種移植的BLBO。

16.根據權利要求15所述的方法，其中還包括d)分離具有分支氣道和肺泡結構的所述經異種移植的LBO。

17.根據權利要求15所述的方法，其中所述多能干細胞為胚胎干細胞或iPSC。