腦損傷和疾病的mapc治療的制作方法
【專利說明】腦損傷和疾病的MAPG治療
[0001 ] 本申請是國際申請日為2007年I月23日、國際申請?zhí)枮镻CT/US2007/001746、進(jìn)入國家階段的申請?zhí)枮?00780010390.9、發(fā)明名稱為“腦損傷和疾病的MAPC治療”的PCT申請的分案申請。
[0002]相關(guān)申請的參考
[0003]本申請要求系列號列舉如下的各個申請和全部申請的優(yōu)先權(quán)，并且以其全部內(nèi)容通過引用并入本文:
[0004]2006年I月23日提交的美國臨時專利申請系列號N0.60/760,951，其中本申請是部分-繼續(xù)申請;2006年11月9日提交的PCT/US/43804，其中本申請是部分-繼續(xù)申請，并且其為2005年11月9日提交的美國申請專利N0.11/269,736的部分-繼續(xù)申請，其為2005年6月13日提交的美國申請系列號N0.11 /151，689的部分-繼續(xù)申請，其為2004年1月11日提交的美國申請系列號N0.10/963，444(被放棄)的部分-繼續(xù)申請，其為2002年2月I日提交的美國申請系列號N0.10/048，757的部分-繼續(xù)申請，其為2000年8月4日提交的PCT/US00/21387的美國國家階段申請并且于2001年2月15日以WO 01/11011作英文公開，其根據(jù)35 U.S.C.§119(e)要求1999年8月5日提交的美國臨時申請系列號N0.60/147,324、和1999年11月10提交的美國臨時申請系列號N0.60/164,650、以及2003年8月11日提交的美國申請系列號N0.10/467，963的部分繼續(xù)申請的優(yōu)先權(quán)，其為2002年2月14日提交的？(^/1^02/04652的美國國家階段申請并且于2002年8月22日以WO 02/064748作英文公開，其根據(jù)35 U.S.C.§119(e)要求2001年2月14日提交的美國臨時申請系列號N0.60/268，786、2001年2月15日提交的美國臨時申請系列號N0.60/269，062、2001年8月7日提交的美國申請系列號N0.60/310,625、以及2001年10月25日提交的美國申請系列號N0.60/343,836的優(yōu)先權(quán)，所有申請和出版物以其全部內(nèi)容通過引用并入本文，本申請主張它們的全部權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明的領(lǐng)域是使用多能成體祖細(xì)胞(multipotent adult progenitor cells，“MAPCs”)治療腦損傷、障礙、功能異常和疾病，特別是治療缺氧性和缺血性腦損傷，其包括但不限于缺氧性-缺血性腦損傷和中風(fēng)。
【背景技術(shù)】
[0006]腦損傷，包括腦疾病，在美國和全世界都是一種主要的健康問題。許多腦損傷起因于缺氧，包括通常由給腦供應(yīng)血液的狹窄或阻塞引起的局部性缺氧，和通常由壓縮受試者的空氣供應(yīng)引起的彌散性缺氧。局部性缺氧可導(dǎo)致，例如，皮層梗死(cortical infarcts)和中風(fēng)。彌散性缺氧可導(dǎo)致缺氧性缺血性腦損傷(“HI損傷”)。皮層梗死和中風(fēng)以及HI損傷是重要的健康關(guān)注點(diǎn)。
[0007]HI損傷及其相關(guān)的結(jié)果每年影響著顯著數(shù)量的活產(chǎn)。在兒童中測定缺血性和缺氧性腦損傷的發(fā)病率和影響是復(fù)雜的;但是，通過任何評估的染病患者數(shù)目都是巨大的。HI損傷發(fā)病率高達(dá) 1/4000 的活產(chǎn)。參見 Nelson et al.,Lancet Neurol.} 150-158(2004)。這些嬰兒大多數(shù)存活，具有相當(dāng)多的認(rèn)知和運(yùn)動缺陷。參見Barker，Ann Med.31:Suppl 1:3-6(1999)。因所有原因所致新生兒腦病發(fā)生于每1000個出生中的I至6個。參見，例如，美國婦產(chǎn)科學(xué)會(Ameri can College of Obstetricians and Gynecologists)網(wǎng)址:www.acog.0rg。產(chǎn)時新生兒窒息的風(fēng)險估計有全部活產(chǎn)的2.5%。參見Heinonen et al.，BJOG 109:261-264(2002)。此大量的嬰兒中，較少量會經(jīng)歷明顯足以產(chǎn)生與運(yùn)動和認(rèn)知?dú)埣蚕嚓P(guān)的腦損傷的HI腦病。在美國，大腦性癱瘓，或者慢性、非進(jìn)行性運(yùn)動殘疾，每1000個人中影響到I至2個。這些患者的約6%通過與HI損傷相關(guān)的產(chǎn)傷而獲得其殘疾。參見，例如，NINDS網(wǎng)址:www.ninds.nih.gov。
[0008]目前HI損傷的足月兒全部臨床結(jié)果很少。所有罹患HI損傷的足月新生兒中，10%死亡，30% 永久的神經(jīng)損傷。參見 Volpe，NEUR0L0GY OF THE NEWBORN，4thEd.，ff.B.Saunders，Phi lade Iph ia (2001)。近來公開的I期低體溫試驗(yàn)，即在足月兒中缺氧性-缺血性腦病的低體溫的隨機(jī)對照試驗(yàn)的對照組產(chǎn)生的統(tǒng)計結(jié)果中，甚至發(fā)現(xiàn)更高水平的死亡率:所包括的新生兒中37%死亡，25%神經(jīng)性損傷。參見Shankaran et al.，N Engl JMed.353:1574-1584(2005)。
[0009 ]除了支持療法以外，HI損傷的治療是有限的。在新生兒HI治療中的多中心I期臨床試驗(yàn)中，已報道全身低體溫是安全并且有益的。然而，治療的有效性顯示限于出生后的短時間內(nèi)。參見上文引述的Shankaran(2005)。
[0010]治療的缺少、患病個體數(shù)量、結(jié)合便于護(hù)理和終生康復(fù)所需費(fèi)用，顯示HI損傷代表了流行的、重要的、尚未滿足的醫(yī)學(xué)需要。還同樣適用于多種其它病癥，所述病癥特征在于損傷腦組織，特別是皮層腦組織，例如由缺氧、梗死及其它損傷和/或創(chuàng)傷所導(dǎo)致的那些，例如產(chǎn)生缺血和/或壞死的損傷，例如導(dǎo)致和/或相關(guān)于HI腦損傷、腦意外和/或中風(fēng)的缺血和/或壞死。因此需要改進(jìn)的方法，以用于治療這些以及相關(guān)和相似的損傷、病理和疾病。
[0011]干細(xì)胞的應(yīng)用針對此目的已引起了一些興趣，并且在此領(lǐng)域有一些令人鼓舞的觀測結(jié)果。在近年有多種干細(xì)胞已被分離和表征。它們是從高度受限的分化潛能和在培養(yǎng)物中生長的有限能力的那些，到明顯不受限的分化潛能和在培養(yǎng)物中生長的無限能力的那些。前者通常更容易衍生，并且能夠從不同的成人組織獲得。后者必須衍生自生殖細(xì)胞和胚胎，并且被稱為胚胎干(“ES”)細(xì)胞、胚胎生殖(“EG”)細(xì)胞和生殖細(xì)胞。胚胎干(“ES”)細(xì)胞能無限的自我更新，并且可分化成所有的組織類型。ES細(xì)胞得自胚泡的內(nèi)細(xì)胞群。胚胎生殖(“EG”)細(xì)胞得自植入后胚胎的原始生殖細(xì)胞。得自成體組織的干細(xì)胞價值有限，原因是它們是免疫原性的，具有有限的分化潛能，并且具有有限的在培養(yǎng)物中繁殖的能力。ES、EG和生殖細(xì)胞不會遇到這些不利點(diǎn)，但是它們具有在同種異體宿主中形成畸胎瘤的明顯傾向，提高了它們在醫(yī)學(xué)治療中的預(yù)期擔(dān)憂。對于此原因，盡管它們的有利地擴(kuò)大的分化潛能，但令人悲觀的是有關(guān)它們在臨床應(yīng)用中的效用。得自胚胎的干細(xì)胞還受到倫理學(xué)的爭論，其可能防礙它們在治療疾病中的應(yīng)用。
[0012]尋找替代ES、EG和生殖細(xì)胞的一些努力已集中于得自成體組織的細(xì)胞。雖然成體干細(xì)胞已在大多數(shù)哺乳動物組織中被鑒別，它們的分化潛能是有限的，并且比ES、EG和生殖細(xì)胞狹窄得多。事實(shí)上許多這類細(xì)胞僅能引起一種或少數(shù)的分化細(xì)胞類型，并且許多其它的細(xì)胞限于單一的胚細(xì)胞系。例如，造血干細(xì)胞僅能分化形成造血細(xì)胞系，神經(jīng)干細(xì)胞分化成僅神經(jīng)外胚層的起源的細(xì)胞，并且間質(zhì)干細(xì)胞(“MSCs”)限于間質(zhì)起源的細(xì)胞(中胚層的細(xì)胞類型)。相應(yīng)地，這些類型的干細(xì)胞固有地限于它們的治療適用性。
[0013]相應(yīng)地，有需要可用于治療皮層梗死、HI損傷和其它疾病的干細(xì)胞，所述干細(xì)胞具有ES、EG和生殖細(xì)胞的自我更新和分化能力但不是免疫原性的；當(dāng)對于宿主是同種異體移植的或異種移植的時候不會形成畸胎瘤;不會出現(xiàn)與ES、EG和生殖細(xì)胞相關(guān)的其它安全問題;保持ES、EG和生殖細(xì)胞的其它優(yōu)點(diǎn)；容易從易得來源中分離，該易得來源例如胎盤、臍帶、臍帶血、血液和骨髓;可以長時間安全保存;可以容易獲得并且對志愿者、供體或患者以及其它表示同意者無風(fēng)險；以及不會使人承擔(dān)與獲得和操作ES、EG和生殖細(xì)胞相關(guān)的技術(shù)和后勤的困難。
[0014]—種在本文稱為多能成體祖細(xì)胞(“MAPCs”)的細(xì)胞類型已被分離和表征(參見，例如，美國專利N0.7,015,037,通過引用以其全部內(nèi)容并入本文)。(“MAPCs”還稱為“MASCs” )。這些細(xì)胞提供了ES、EG和生殖細(xì)胞的許多優(yōu)點(diǎn)而無它們的多數(shù)缺點(diǎn)。例如MAPCs能夠無限的生長而不喪失它們的分化潛能。它們在NOD-SCID小鼠中隨多重發(fā)育譜系顯示高效、長期的移入和分化，并且同時沒有畸胎瘤形成(ES、EG和生殖細(xì)胞常見)的跡象(Reyes，M.andC.M.Verfaillie Ann NY Acad Sc1.938:231-5(2001)) ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]因此，在它的一些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了治療腦損傷、功能異常、障礙或疾病的方法，其通過(a)給罹患腦損傷、功能異常、障礙和/或疾病的受試者施用細(xì)胞(MAPCs)，該細(xì)胞:(i)不是胚胎干細(xì)胞、不是胚胎生殖細(xì)胞并且不是生殖細(xì)胞；(ii)可以分化成內(nèi)胚層的、外胚層的和中胚層的胚細(xì)胞系中的至少兩種中每種細(xì)胞系的至少一種細(xì)胞類型；(b)有或無附加的免疫抑制治療。
[0016]在實(shí)施方案中，所述損傷、功能異常、障礙和/或疾病是大腦的損傷、功能異常、障礙和/或疾病。在實(shí)施方案中它是在大腦皮層中的和/或大腦皮層的損傷、功能異常、障礙和/或疾病。在實(shí)施方案中它是在海馬中的和/或海馬的損傷、功能異常、障礙和/或疾病。在實(shí)施方案中它是在腦皮層中的和/或腦皮層(還稱為腦的皮層區(qū)域)的損傷、功能異常、障礙和/或疾病。
[0017]在有關(guān)上述各個和全部的實(shí)施方案中，特別值得一提的是，所述損傷、功能異常、障礙和/或疾病是與缺氧相關(guān)和/或因缺氧引起的損傷、功能異常、障礙和/或疾病。在此關(guān)注的實(shí)施方案中，所述損傷、功能異常、障礙和/或疾病是因缺氧引起的。在此關(guān)注的實(shí)施方案中，所述缺氧是局部的。在此關(guān)注的實(shí)施方案中，所述缺氧是彌散的。在此關(guān)注的實(shí)施方案中，所述疾病是缺氧性缺血性腦損傷。
[0018]在進(jìn)一步的有關(guān)相同的實(shí)施方案中，所述損傷、功能異常、障礙和/或疾病是與血液供應(yīng)不足相關(guān)的和/或因血液供應(yīng)不足引起的損傷、功能異常、障礙和/或疾病。在此關(guān)注的實(shí)施方案中，所述損傷、功能異常、障礙和/或疾病是因動脈或靜脈狹窄或阻塞引起的，其包括但不限于血栓或栓塞引起的阻塞。在此關(guān)注的實(shí)施方案中，所述損傷、功能異常、障礙和/或疾病是與梗死和/或缺血相關(guān)的和/或因梗死和/或缺血引起的。在此關(guān)注的實(shí)施方案中，所述損傷、功能異常、障礙和/或疾病是與壞死相關(guān)的和/或因壞死引起的。在此關(guān)注的實(shí)施方案中，所述梗死是皮層梗死。在此關(guān)注的實(shí)施方案中，所述損傷、功能異常、障礙和/或疾病是中風(fēng)。
[0019]在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述細(xì)胞(MAPCs)單獨(dú)使用。在實(shí)施方案中，所述細(xì)胞與其它治療劑一起作為主要治療形式使用。在實(shí)施方案中，所述細(xì)胞作為唯一治療劑使用。在一些實(shí)施方案中，所述細(xì)胞與一種或多種其它治療劑一起使用。在一些實(shí)施方案中，所述細(xì)胞單獨(dú)使用或者與一種或多種其它治療劑在一種或多種主要治療形式中使用。在一些實(shí)施方案中，所述細(xì)胞單獨(dú)使用或者與一種或多種其它治療劑在一種或多種附加治療形式中使用。在一些實(shí)施方案中，所述細(xì)胞單獨(dú)使用或者與一種或多種其它治療劑在一種或多種主要治療形式中或在一種或多種附加治療形式中使用。
[0020]在一些方面和實(shí)施方案中，本發(fā)的主題進(jìn)一步說明性地描述于下文編號段落中。所述段落是說明而非限制本發(fā)明，并且本發(fā)明的全部理解僅通過閱讀本公開的全部內(nèi)容即可獲得，所述全部內(nèi)容包括全部正文、全部附圖、由此提供的摘要，并且所述全部內(nèi)容根據(jù)所述觀點(diǎn)以及用與此相關(guān)的和本發(fā)明適合的本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識和經(jīng)驗(yàn)說明性地描述來解釋本文的主題。
[0021]在任一給定編號段落中引述的短語“根據(jù)上文或下文任一項的”表示該段落的主題單獨(dú)地與任意一個或多個其它編號段落的主題呈各種可能組合。在這方面，所述段落明確地支持要求本文引述主題的所有這些組合。在某些實(shí)例中，其中編號段落的主題被從不同編號段落的主題組合中排除，所述的排除是通過短語“根據(jù)上文或下文任一項的，除了某編號以外”來表示的，其中所述的編號被當(dāng)作該被排除的段落。
[0022]1.在受試者中治療腦損傷和/或腦功能異常、和/或腦障礙和/或腦疾病的方法，其包括:給可能罹患、正在罹患或已經(jīng)罹患腦損傷和/或腦功能異常、和/或腦障礙和/或腦疾病的受試者，通過有效途徑并以有效治療所述腦損傷和/或腦功能異常、和/或腦障礙和/或腦疾病的量，施用細(xì)胞(MAPCs)，該細(xì)胞:不是胚胎干細(xì)胞、胚胎生殖細(xì)胞或生殖細(xì)胞，并且可以分化成內(nèi)胚層的、外胚層的和中胚層的胚細(xì)胞系中的至少兩種中每種細(xì)胞系的至少一種細(xì)胞類型。
[0023]2.根據(jù)上述或下述任一項的方法，除了 60-65以外，其中所述的受試者未用免疫抑制治療附加性地與所述細(xì)胞一起治療。
[0024]3.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的腦損傷和/或腦功能異常、和/或腦障礙和/或腦疾病是因缺氧引起的。
[0025]4.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的腦損傷和/或腦功能異常、和/或腦障礙和/或腦疾病是因給腦的血液供應(yīng)的閉塞或阻塞引起的。
[0026]5.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的腦損傷和/或腦功能異常、和/或腦障礙和/或腦疾病是梗死。
[0027]6.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的腦損傷和/或腦功能異常、和/或腦障礙和/或腦疾病是皮層梗死。
[0028]7.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的腦損傷和/或腦功能異常、和/或腦障礙和/或腦疾病是中風(fēng)。
[0029]8.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的腦損傷和/或腦功能異常、和/或腦障礙和/或腦疾病是缺氧性缺血性腦損傷。
[0030]9.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞在所述受試者中不是免疫原性的。
[0031]10.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞可以分化成內(nèi)胚層的、外胚層的和中胚層的胚細(xì)胞系中每種細(xì)胞系的至少一種細(xì)胞類型。
[0032]11.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞表達(dá)端粒酶。
[0033]12.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞對oct-3/4呈陽性。
[0034]13.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞在它們施用于所述受試者之前在培養(yǎng)物中經(jīng)歷至少10至40細(xì)胞倍增。
[0035]14.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞是哺乳動物細(xì)胞。
[0036]15.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞是人、馬、牛、山羊、綿羊、豬、大鼠或小鼠細(xì)胞。
[0037]16.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞是人、大鼠或小鼠細(xì)胞。
[0038]17.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞是人細(xì)胞。
[0039]18.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞得自從以下任一項分離的細(xì)胞:胎盤組織、臍帶組織、臍帶血、骨髓、血液、脾組織、胸腺組織、脊髓組織、脂肪組織和肝臟組織。
[0040]19.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞得自從以下任一項分離的細(xì)胞:胎盤組織、臍帶組織、臍帶血、骨髓、血液和脾組織。
[0041]20.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞得自從以下任一項分離的細(xì)胞:胎盤組織、臍帶組織、臍帶血、骨髓或血液。
[0042]21.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞得自從骨髓或血液中的任意一種或多種分離的細(xì)胞。
[0043]22.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞對于所述受試者是同種異體的。
[0044]23.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞對于所述受試者是異種的。
[0045]24.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞對于所述受試者是自體的。
[0046]25.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的受試者是哺乳動物。
[0047]26.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的受試者是哺乳寵物動物、哺乳家畜動物、哺乳研究動物或非人類靈長動物。
[0048]27.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的受試者是人。
[0049]28.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞以一種或多種劑量施用于所述受試者，所述劑量包括14至18所述細(xì)胞/千克所述受試者質(zhì)量。
[0050]29.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞以一種或多種劑量施用于所述受試者，所述劑量包括15至17所述細(xì)胞/千克所述受試者質(zhì)量。
[0051]30.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞以一種或多種劑量施用于所述受試者，所述劑量包括5x 16至5x 17所述細(xì)胞/千克所述受試者質(zhì)量。
[0052]31.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中所述的細(xì)胞以一種或多種劑量施用于所述受試者，所述劑量包括2x 17至4x 17所述細(xì)胞/千克所述受試者質(zhì)量。
[0053]32.根據(jù)上述或下述任一項的方法，其中除所述細(xì)胞之外，一種