[發明專利]產生軟骨細胞譜系細胞和/或類軟骨組織的方法和組合物

在審

• 申請號: 202010058061.9
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN111269880A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 戈登·凱勒;阿普里爾·M·克拉夫特
• 申請（專利權）人: 大學健康網絡
• 主分類號: C12N5/077
• 分類號: C12N5/077
• 代理公司: 深圳永慧知識產權代理事務所(普通合伙) 44378
• 代理人: 黃鑫

一種產生軟骨細胞和/或軟骨，任選地類關節的非肥大軟骨細胞和/或類軟骨的組織和/或類肥大軟骨細胞的細胞和/或類軟骨的組織的方法，所述方法包括：a.采用特化混合物的近軸中胚層培養類原條中胚層群，以特化表達細胞表面CD73，CD105和/或PDGFR?β的近軸中胚層群；b.產生軟骨細胞前體群，包括：i.將所述近軸中胚層群任選地培養于無血清或含血清培養基中；ii.采用TGFβ3激動劑將所述近軸中胚層群培養于無血清培養基中以產生高細胞密度Sox9+，膠原蛋白2+軟骨細胞前體群；和c.或者i.采用所述TGFβ3激動劑培養所述軟骨細胞前體群以產生類關節的非肥大軟骨細胞和/或類軟骨的組織；或ii.采用BMP4激動劑培養所述軟骨細胞前體群以產生類肥大軟骨細胞的細胞和/或類軟骨的組織。

本申請是分案申請，其原案申請的申請號為201480028250.4(國際申 請號為PCT/CA2014/000312)、申請日為2014年4月2日、發明名稱為“產 生軟骨細胞譜系細胞和/或類軟骨組織的方法和組合物”，申請日“2014年 4月2日”為國際申請日。

技術領域

本公開涉及由人多能干細胞產生軟骨細胞和軟骨，并且具體而言產生 關節軟骨細胞和類關節軟骨的組織以及肥大軟骨細胞和生長板軟骨類似組 織的方法。

背景技術

在體外由多能干細胞高效地并且可重復地產生分化的細胞類型的能力 已經對開發用于治療廣大范圍內的退化和衰弱疾病的細胞基療法敞開了大 門。骨關節炎(OA)是這種治療的候選，因為它影響至少十分之一的成年 人(Lawrence，Felson et al.2008)，由于與關節運動有關的疼痛而使患者 生命質量較差。OA的致病標志包括作為關節的內襯的關節軟骨的胞外基 質(ECM)的退化，伴隨有下面的軟骨下骨增厚和骨贅(骨刺)的形成。 關節軟骨通過早期特異性發育并在整個成人生命中保持的稱為關節軟骨細 胞(ACs)的獨特亞群細胞產生。雖然AC的功能是保持關節軟骨在正常情 況下的完整性，但它們卻表現出極低的修復受傷或疾病導致的軟骨受損的 能力。因此，隨著疾病的發展，軟骨的損傷如此廣泛以至于經常需要進行 諸如關節置換的手術治療才能提高所述患者的生命質量。ACs不同于生長 板軟骨細胞(GPCs)，其原生功能是通過軟骨內骨化的過程形成骨(Colnot， 2005)。有趣的是，隨著OA的發作，ACs似乎會獲得GPC的一些特性， 包括肥大，這可能對這種疾病的發病機理推波助瀾。

軟骨細胞和軟骨替換代表一種OA的潛在新療法，其可能會在某些時 候顯著降低對機械裝置的需要。然而，這種類型的療法依賴于合適的組織 的使用和足夠數量的高度富含ACs。公認的是，成人間充質干細胞(MSCs) 可以體外分化為軟骨細胞，然而，目前還不清楚，它們是否可以產生AC， 這是由于由它們產生的類軟骨組織過早地發生肥大的AC((Pelttari，Winter et al.2006，Steinert，Ghivizzani et al.2007，Pelttari，Steck etal.2008)。 另外，ACs已直接收獲自患者并用于離體組織生成，但是它們增殖的能力 有限。通過傳代軟骨細胞產生的組織表現出纖維軟骨特性，這對于患者在 短期內可以提高生命質量，但最終還會發生降解，因為它缺乏足夠的承重 能力((Tins，McCall et al.2005，LaPrade，Bursch et al.2008)。諸如胚胎 的多能干細胞(PSCs)和誘導的多能干細胞(ESCs，iPSCs)可以代表用 于治療應用的軟骨細胞和組織的一種新的且潛在的無限來源，因為這些細 胞可以在體外的適當條件下產生廣譜的細胞類型。