專利名稱：調節(jié)造血干細胞生長的方法
技術領域：
本實施方案提供了在體外、體內和先體外后體內增加或減少造血干 細胞群體的調節(jié)劑。
北旦
3 '7、
干細胞研究擁有于開發(fā)療法的非凡潛力，所述療法可以改變患有諸 如白血病、糖尿病和貧血的疾病的那些人的未來。許多研究集中于干細 胞生物學作為關于疾病治療的關鍵的探究。通過干細胞在正常發(fā)育中的 作用的了解，研究者尋求捕獲且指導干細胞的先天能力以治療許多狀
況。研究在許多區(qū)域中同時進行檢查驅動胚胎干細胞在各種組織中發(fā) 育的遺傳和分子觸發(fā)物；學習如何推動那些細胞分裂且形成特化組織； 培養(yǎng)胚胎干細胞且開發(fā)起作用的新系；尋找通過消除供體需要來消除或 控制移植物抗宿主病的方法；和產生可普遍移植的細胞系。
造血干細胞(HSCs)在胚胎發(fā)生期間在不同區(qū)域中衍生，其中特異 性誘導事件使中胚層轉變成血液干細胞和祖先。仍需要闡明特定生物分 子、化學試劑和其他因子之間在這些誘導事件中的關聯(lián)。例如，仍需要 鑒定何種生物分子或化學試劑有希望用于處理HSC群體用于所需目的， 例如增加HCS群體用于研究或治療。概述
本實施方案的組合物和方法提供了 HCS調節(jié)劑，其是根據(jù)具體適 應癥所需增加HSC數(shù)目或減少HSC數(shù)目的試劑。例如，發(fā)現(xiàn)增加HSC 數(shù)目的HSC調節(jié)劑包括前列腺素E2 ( PGE2 )和刺激PGE2途徑的試劑。 相反，阻止PGE2合成的HSC調節(jié)劑減少HSC數(shù)目。
一個實施方案提供了用于促進受試者中的造血干細胞生長的方法， 其包括施用至少一種造血干細胞(HSC )調節(jié)劑和藥學上可接受的載體。
在另一個實施方案中，HSC調節(jié)劑通過修飾前列腺素途徑來增加 HSCs。通過修飾前列腺素途徑來增強HCS群體的HSC調節(jié)劑可以是選 自下述的至少一種化合物PGE2、dmPGE2、PGI2、亞油酸、13( s)-HODE、 LY171883、 Mead酸(Mead Acid ) 、 二十石友三烯酸、環(huán)氧二十石灰三烯酸、 ONO-259、 Cayl039、 PGE2受體激動劑、以及這些試劑中的任何一種的 衍生物。在更具體的實施方案中，HSC調節(jié)劑是選自下述的PGE2衍生 物16,16-二甲基PGE2、 19 ( R )-羥基PGE2、 16,16匿二甲基PGE2 p-( p-乙酰氨基苯甲酰氨基)苯酯、11-脫氧-16,16-二甲基PGE2、 9-脫氧-9-亞 甲基-16,16-二甲基PGE2、 9-脫氧-9-亞甲基PGE2、 丁環(huán)前列素、硫前列 酮、PGE2絲氨醇酰胺、PGE2曱酯、16-苯基四去曱(tetranor) PGE2 、 15 (S) -15-甲基PGE2和15 (R) -15-曱基PGE2。
在另一個實施方案中，HSC調節(jié)劑通過修飾Wnt途徑來增加HSCs。 通過修飾Wnt途徑來增強HCS群體的HSC調節(jié)劑可以是選自下迷的至 少一種化合物PGE2、 dmPGE2、 BIO、 LiCl、以及這些化合物的衍生 物。
在另外一個實施方案中，HSC調節(jié)劑通過修飾cAMP/P13K/AKT第 二信使來增加HSCs。通過修飾cAMP/P13K/AKT第二信使來增強HCS 群體的HSC調節(jié)劑可以是選自下述的至少一種化合物8-溴-cAMP、毛 喉素、以及這些試劑的衍生物。
在另外一個實施方案中，HSC調節(jié)劑通過修飾Ca2+第二信使來增 加HCS群體。通過修飾Ca2+第二信使來增強HCS群體的HCS調節(jié)劑 可以是選自下述的至少一種試劑Bapta-AM、芬地林、尼卡地平、以及 這些化合物的衍生物。
在另一個實施方案中，HSC調節(jié)劑通過修飾NO/血管緊張素信號傳 導來增加HSCs。通過修飾NO/血管緊張素信號傳導來增強HCS群體的HCS調節(jié)劑可以是選自下述的至少一種化合物L-Arg、硝普鈉、釩酸 鈉、緩激肽、及其衍生物。
在另外一個實施方案中，增強HCS群體的HSC調節(jié)劑可以是選自 下述的至少一種試劑美貝維林、丙酮縮氟氬羥龍、阿替洛爾、吲哚洛 爾、加波沙朵(Gaboxadol)、犬尿烯酸、肼屈。秦、噻苯達唑、比枯枯 靈石成(BicucUme) 、 Vesamicol、黃夾次普、丙。米。泰、氯石黃丙脲、1,5-
亞戊基四唑、4-氨基吡啶、二氮噪、苯磷硫胺、12-甲氧基十二碳烯酸、
N-甲酰基-Met-Leu-Phe、加拉碘按、IAA94、氯烯雌醚、以及這些化合 物的衍生物。
另一個實施方案提供了通過使新生干細胞群體與選自下述的至少 一種化合物接觸來促進HSC生長的方法PGE2、 PGI2、亞油酸、13(s) -HODE、 LY171883、 Mead酸、二十碳三烯酸、環(huán)氧二十碳三烯酸、 ONO-259、 Cayl039、 PGE2受體激動劑、16,16-二甲基PGE2、 19(R) -羥基PGE2 、 16,16-二曱基PGE2 p-( p-乙酰氨基苯曱酰氨基)苯酯、11 _脫 氧-16,16-二甲基PGE2、9-脫氧-9-亞曱基-16,16-二曱基PGE2、9-脫氧-9-亞 甲基PGE2、 丁環(huán)前列素、硫前列酮、PGE2絲氨醇酰胺、PGE2甲酯、 6響苯基四去曱PGE2、 15 (S) '15-甲基PGE2、 15 ( R ) -15-曱基PGE2、 BIO、 8-溴-cAMP、毛喉素、Bapta-AM、芬地林、尼卡地平、硝苯地平、 匹莫齊特、毒毛旋花子苷原、毛花苷、L-Arg、硝普鈉、釩酸鈉、緩激 肽、美貝維林、丙酮縮氟氳羥龍、阿替洛爾、吲哚洛爾、加波沙朵、犬 尿烯酸、肼屈。秦、噻苯達唑、比枯枯靈堿、Vesamicol、黃夾次苷、丙咪 嗪、氯磺丙脲、1,5-亞戊基四唑、4-氨基吡啶、二氮嗪、苯磷硫胺、12-甲氧基十二碳烯酸、N-甲酰基-Met-Leu-Phe、加拉碘銨、IAA 94、氯烯 雌醚、及其衍生物。新生干細胞群體可以從外周血、臍帶血、絨毛膜絨 毛、羊膜液、胎盤血或骨髓中收集。
本發(fā)明的另一個實施方案提供了用于促進HSC先體外后體內擴增 的方法，其包括在至少一種HSC調節(jié)劑的存在下溫育HSC。本發(fā)明的 另一個實施方案提供了用于促進HSC先體外后體內擴增的方法，其包 括收集HSC來源樣品(例如，外周血、臍帶血、羊膜液、胎盤血、骨 髓、絨毛膜絨毛)且在至少 一種HSC調節(jié)劑例如PGE2的存在下貯藏其。 具體實施方案提供了包含適合于HCS來源樣品貯藏的容器的試劑盒， 其中所述容器預裝入增加HCSs的至少一種HSC調節(jié)劑。另外的實施方案提供了試劑盒，其包含適命于HCS來源樣品貯藏的容器和包含合適
量的增加HSCs的至少 一種HSC調節(jié)劑的小瓶。本發(fā)明的進一 步實施方 案提供了用于促進HSC先體外后體內擴增的方法，其中使新生HSC來 源在最初收集時、在加工期間、在貯藏時、在解凍后、或在輸液期間與 PGE2或其衍生物接觸。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，HSC調節(jié)劑通過修飾前列腺素途徑 來抑制HSCs。通過修飾前列腺素途徑來抑制HCS群體的HSC調節(jié)劑可 以是選自下述的至少一種化合物吲哚美辛、芬布芬、NS398、 SC560、 舒林酸、琥丁唑酮、阿司匹林、萘普生、布洛芬、塞來昔布、PGJ2、馬 兜鈴酸、AH6809、 AH23848、以及這些的衍生物。
在另一個實施方案中，HSC調節(jié)劑通過修飾Wnt途徑來抑制HSCs。 通過修飾Wnt途徑來抑制HCS群體的HSC調節(jié)劑可以是選自下述的至 少一種試劑前列腺素抑制劑、Kenpaullone、丙戊酸、或其衍生物。
在本發(fā)明的另外一個實施方案中，HSC調節(jié)劑通過修飾 cAMP/P13K/AKT第二信使來抑制HSCs。通過修飾cAMP/P13K/AKT第 二信使來抑制HCS群體的HSC調節(jié)劑可以是選自下述的一種或多種化 合物PD98059、 KT5720、 H89、 U0126、渥曼青霉素、及其衍生物。
在另一個實施方案中，HSC調節(jié)劑通過修飾Ca^第二信使來抑制 HSCs。通過修飾Ca^第二信使來抑制HCS群體的HSC調節(jié)劑可以是選 自下述的至少一種試劑BayK 8644、石危利。達。秦、以及這些試劑的書亍生 物。
在另外一個實施方案中，HSC調節(jié)劑通過修飾NO/血管緊張素信號 傳導來抑制HSCs。通過修飾NO/血管緊張素信號傳導來抑制HCS群體 的HSC調節(jié)劑可以是選自下述的至少一種化合物L-NAME、依那普利、 卡托普利、AcSDKP、氯沙坦、AcSDKP、氯沙坦、Telimasartan、組胺、 氨溴索、白楊黃素、環(huán)己酰亞胺、亞曱藍、腎上腺素、地塞米松 (Dexamethazone)、普羅地芬、異硫氰酸千酯、麻黃堿、及其衍生物。
在本發(fā)明的一個另外實施方案中，抑制HCS群體的HSC調節(jié)劑是 選自下迷的至少 一種化合物Paragyline、普萘洛爾、依他硝唑、曱巰 咪唑、西諾沙星、青霉胺、呋塞米、Eburnaminmone、阿柔比星、華法 林、y-氨基丁酸、炔諾酮、鷹爪豆堿、二氬奎尼丁、乙肼苯噠嗪、曱氧 明、羥基脲、雙氫麥角胺、安他唑林、3-硝基丙酸、N-苯氨茴酸、非那
8吡啶、二氯犬尿烯酸、3-雌二醇、L-Leu、酚千明、美芬丁胺、四氫煙酸、 愈創(chuàng)蘭油烴、咪唑、p-胡蘿卜素、氯苯丁酯、以及這些化合物的衍生物。 另一個實施方案提供了用于抑制受試者中的HSC生長的方法，其 包括施用至少一種HSC調節(jié)劑和藥學上可接受的載體。在具體實施方 案中，HSC調節(jié)劑是選自下述的一種或多種化合物吲哚美辛、塞來昔 布、芬布芬、前列腺素(Prosteglandm) J2、琥丁唑酮、舒林酸、及其 衍生物。
另一個實施方案提供了通過使新生干細胞群體與選自下述的至少 一種化合物接觸用于減少HSC生長的方法巧1咮美辛、芬布芬、NS398、 SC560、舒林酸、琥丁唑酮、阿司匹林、萘普生、布洛芬、塞來昔布、 PGJ2、馬兜鈴酸、AH6809、 AH23848、 Kenpaullone、丙戊酸、PD98059、 KT5720、 H89、 U0126、渥曼青霉素、BayK 8644、硫利噠。泰(Thiridazine )、 L-NAME、依那普利、卡托普利、AcSDKP、氯沙坦、AcSDKP、氯沙坦、 Telimasartan、組胺、氨溴索、白楊黃素、環(huán)己酰亞胺、亞甲藍、腎上腺 素、地塞米松、普羅地芬、異硫氰酸節(jié)酯、麻黃堿、Paragylme、普萘洛 爾、依他硝唑、曱巰咪唑、西諾沙星、青霉胺、呋塞米、Eburnamininone、 阿柔比星、華法林、Y-氨基丁酸、炔諾酮、鷹爪豆堿、二氫奎尼丁、乙 肼苯噠溱、甲氧明、羥基脲、雙氫麥角胺、安他唑林、3-硝基丙酸、N-苯氨茴酸、非那吡啶、二氯犬尿烯酸、3-雌二醇、L-Leu、酚千明、美芬 丁胺、四氫煙酸、愈創(chuàng)蘭油烴、咪唑、|3-胡蘿卜素、氯笨丁酯、PGE2受 體拮抗劑、以及這些化合物的衍生物。


圖1表示關于使用斑馬魚胚胎影響AGM中的干細胞的化學藥品的
篩選示意。
圖2A和2B涉及前列腺素激動劑和拮抗劑，其改變runxl/cmyb表 達而不影響血管發(fā)育。圖2A顯示在原始(gatal和lmo2 )和永久(lmo2 和cd41 )血細胞生成期間分離的FACS分選細胞群體的微陣列表達概況。 顯示了與GFP-細胞相比較，每個GFP+分選級分中的coxl (淡灰色) 和cox-2 (深灰色)的相對表達。圖2B顯示與對照相比較(每個三重峰 中的第1條)，在暴露于長效dmPGE2 (10pM,每個三重峰中的第2 條，深灰色)或非特異性cox抑制劑吲哚美辛(10pM,每個三重峰中的第3條)后的內皮和HSC特異性基因表達的qPCR概況。2種處理都 導致與關于檢查的每種基因的對照相比較統(tǒng)計學上顯著的差異 (ANOVA, p<0.05, n=8)。
圖3描述了指出前列腺素激動劑和拮抗劑改變runxl/cmyb表達的數(shù) 據(jù)，其通過經(jīng)由共焦顯微鏡術檢測到的雙基因(bigemc)斑馬魚胚胎中的 HSC數(shù)目的定量分析DMS0 23.3土5.0(平均值土SD) , dmPGE2 ( 10pM ) 38.0±2.2, 口引咮美辛(lOjaM) (ANOVA, pO.OOOOl， n-10/處理)。
圖4A和4B顯示用dmPGE2處理增強亞致死照射的成年斑馬魚中 的造血恢復。執(zhí)行斑馬魚全KM照射恢復實驗。星號(*)指示統(tǒng)計學 上顯著的差異* = 50|^1對對照，** = 50|!]^對10(iM和50pM對對照， *** =所有顯著的變量(ANOVA, p0.05, n二15/變量)。圖4A顯示了 在DMSO和dmPGE2處理的(50pM )斑馬魚中照射恢復的第0、 4、 7、 10和14天時在KM中的造血細胞語系的代表性FSC/SSC FACS概況。 圖4B顯示在對照魚(三角形)和dmPGE2處理的魚(正方形，10fiM; 圓圈，50pM)中前體細胞、淋巴樣細胞和髓樣細胞的KM重構的動力 學。
圖5A和5B描述了改變亞致死照射的成年斑馬魚中的HSC相關基 因表達和恢復的PG途徑的調節(jié)。圖5A顯示如通過對于照射后第3天 分離的全KM的qPCR測量的，dmPGE2處理對干細胞和內皮標記的作 用。星號(*)指出統(tǒng)計學上顯著的差異(雙尾t檢驗，n=15， runx
p=0.0001; lmo2: p=0.014; fill: p=0.049)。圖5B描述了 coxl ( SC560, 10pM)和cox2 (NS398, IOjliM)抑制對于照射恢復(n-5/處理)的作 用。對于用SC560或NS398處理的魚，由于在這些處理組中的過量死 亡，在第14天時無法獲得分析。
圖6A和6B顯示dmPGE2調節(jié)小鼠ES細胞中的集落數(shù)目和造血分 化。進行M3434和OP9 ES細胞集落形成測定；計數(shù)是鋪平板的每 100,000個細胞。條指出對照處理的ES細胞和用漸增劑量的dmPGE2 (10pM、 20|liM、 lOOpM)的處理或。引咮美辛處理的U0pM、 100pM) ES細胞。星號("指出統(tǒng)計學上顯著的差異(雙尾t檢驗，『5/變量)。 圖6A,顯示了漸增劑量的dmPGE2和經(jīng)由。引咪美辛抑制環(huán)加氧酶活性 對曱基纖維素中的造血分化的作用；終末類紅細胞(E)、混合粒細胞/ 單核細胞(GM)和多能(GEMM)祖先集落的數(shù)目(10|iMdmPGE2:GMp-0.005, GEMMp=0.017; 20pMdmPGE2: dEp=0.04, GMp=0.007，GEMM 0.016; 100iuM吲咪美辛:GM p=0.024 )。圖6B, dmPGE2和口引咮美辛對OP9造血集落數(shù)目的作用(20pM: p=0.047)。
圖7A和7B描述了 PGE2對集落數(shù)目的影響。更具體而言，圖7A和7B舉例說明了在(A)甲基纖維素和(B) OP9測定中集落形成的。引哚美辛(100|uM)抑制的dmPGE2介導的(10pM)援救。
圖8A-圖8F指出鼠BM暴露于dmPGE2增加CFU-S和再增殖HSCs的數(shù)目。星號(*)指出統(tǒng)計學上顯著的差異。圖8A和8B, WBM(在冰上2小時)用EtOH對照或dmPGE2 ( lpM/106個細胞)的先體外后體內處理對CFU-S8和CFU-S12 ( 60,000個細胞/受體；CFU-S12:雙尾t檢驗，n=10, pO.OOOl)的作用。圖8C,在用巧l咮美辛UpM/106個細胞)先體外后體內處理后對CFU-S12的作用(100,000個細胞/受體，雙尾t檢驗，n-10,p:0.0002 )。圖8D,ckit+scal+譜系-干細胞在用dmPGE2或EtOH對照處理后的CFU-S12評估(雙尾t檢-驗，100個細胞n=10，p=0.013; 300個細胞p=0.0003 )。圖8E和8F,有限稀釋竟爭再增殖測定。顯示了在12周時如通過FACS分析(e)測定的，與對照(正方形)或dmPGE2處理的(圓圈)細胞樣品移植的細胞總數(shù)目相關的陰性受體數(shù)目。在移植后6、 12和24周時通過Poisson統(tǒng)計學計算的，在EtOH對dmPGE2處理的WBM的受體中的移入頻率(小圖F ) ( ANOVA,11=10/變量,6周p=0.005; 12周:p=0.002; 24周:p=0.05);在每個時間點上對分析存活的受體數(shù)目顯示于表6-表8中。
圖9A-9N描述了顯示鼠BM暴露于dmPGE2增加脾重量和1次HSC移入的數(shù)據(jù)。圖9A和9B,在第(a) 8和(b) 12天時用EtOH對照或dmPGE2先體外后體內處理WBM和分離的HSCs對脾重量的作用(雙尾t檢驗，CFU-S8: n=5, p=0.339; CFU-S12: n=9， pO.00001 )。圖9C,與對照比較，在。引咮美辛處理(綠色)后的脾重量(雙尾t檢驗n=10，p=0.00026 )。圖9D,在KSL細胞的dmPGE2處理后的脾集落數(shù)目(雙尾t才企,險，IOO個細月包n=4, p=0.0013; 300個細月包n=5, p=0.009 )。圖9E,舉例說明在對照和dmPGE2暴露的BM細胞的受體中的CD45.1移入水平(左上象限)的代表性FACS圖。圖9F-9J,在dmPGE2處理的WBM(圓圈)對對照(正方形)的受體中的平均嵌合狀態(tài)(F、 H、I)和計算的移入頻率(圖9G和9J)。圖9K和9L,在CFU-Su測定中用coxl (SC560, 10pM)和cox2 (NS398, lO^M)抑制劑先體外后體內處理WBM對集落數(shù)目(配對t檢驗，n=10, SC560 p=0.00016, NS398p<0.00001和脾重量(配對t檢驗，n=10, SC560 p=0.025, NS398p=0.00075 )的作用。圖9M和9N，在5-FU骨髓損傷后的外周血(處理后第14天)和骨髓(處理后第16天)WBC計數(shù)；體內暴露于SC560或NS398顯著抑制WBC恢復，而dmPGE2增強WBC計數(shù)。圖10呈現(xiàn)了 Wnt信號傳導途徑的圖解。
圖IIA和IIB描述了 wnt活性的調節(jié)影響成體穩(wěn)態(tài)的數(shù)據(jù)。圖11A顯示了照射測定的示意圖；圖llB呈現(xiàn)了在wt, hs: wnt8, hs: dkk和hs: dnTCF成體中在照射后第10天時整個腎髓的FACS分析。
圖12顯示了在體內Top: dGFP測定中在由前列腺素信號傳導引起的發(fā)育胚胎中的wnt活性中的改變的qPCR定量。
圖13呈現(xiàn)了描述PG和wnt途徑的相互作用的潛在點的模型。(1)PGE2不能援救dkk、 axin、 dnTCF;吲哚美辛不能阻斷wnt8。 ( 2 ) PGE2援救dkk,但不援救axin和dnTCF; 口引味美辛可以阻斷wnt8; PGE2援救dkk和axin，但不援救dnTCF;。引咮美辛可以阻斷wnt8。 ( 4 ) PGE2援救dkk、 axin和dnTCF;吲咪美辛可以阻斷wnt8。
圖14顯示了在照射以及用dmPGE2或。引咮美辛處理后第3天時，在Top: dGFP成體的腎髓中的GFP陽性細胞百分比。
詳述
除非本文另有定義，與本申請結合使用的科學和技術術語應具有由本領域普通技術人員通常理解的含義。此外，除非上下文另有要求，單數(shù)術語應包括復數(shù)，且復數(shù)術語應包括單數(shù)。
應當理解本發(fā)明不限于本文描述的具體方法、規(guī)程和試劑等，并且同樣可以改變。本文使用的術語僅用于描述具體實施方案的目的，并且不意欲限制完全由權利要求限定的本發(fā)明的范圍。
除了在操作實施例中或另有說明時，表示本文使用的成分或反應條件的量的所有數(shù)目應理解為在所有情況下由術語"約"修飾。術語"約，，當與百分比結合使用時可以意指±1 % 。
鑒定的所有專利和其他出版物為了描述和公開例如此種出版物中描述的方法的目的特別引入本文作為參考，所述方法可以與本發(fā)明結合
12使用。這些出版物僅在本申請的提交日期前提供其公開內容。在這點上
無權在時間^先"于此種公開內容。關于日期的所有^聲明或關;這些文件內容的陳述基于對于申請人可用的信息，并且不構成關于這些文件的日期或內容的正確性的任何承認。
造血千細胞(HSC)穩(wěn)態(tài)受生長因子、信號傳導分子和轉錄因子的緊密控制。在主動脈-生殖腺-中腎(AGM)區(qū)中在胚胎發(fā)生期間衍生的終末HCSs隨后定居在胎兒和成體造血器官中的小生境。Dzierzak， 12Curr. Opm. Hematol. 197-202 ( 2004) ; Galloway & Zon, 53 Curr. Top.Devel. Biol. 139-58 ( 2003 )。
本發(fā)明提供了用于在體外、體內或先體外后體內調節(jié)HSC生長和更新的方法。該方法包括使新生干細胞群體與至少一種HSC調節(jié)劑接觸。這種群體可以包含在外周血、臍帶血、骨髓、羊膜液、絨毛膜絨毛、胎盤或其他造血干細胞小生境內。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了用于促進細胞群體中的造血干細胞生長和更新的方法。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用于抑制細胞群體中的造血干細胞生長和更新的方法。
本發(fā)明部分基于PGE2和增強PGE2合成的試劑引起HSC數(shù)目中的增加的發(fā)現(xiàn)。相反，阻斷PGE2合成的試劑減少HSCs。在這點上，影響PGE2合成的試劑可以視為HSC調節(jié)劑。例如，負責PGE2合成的環(huán)加氧酶(cox)可能是HSC形成所需的。此外，血管舒張劑促進HSC擴增，相反，血管收縮劑減少HSC數(shù)目。例如，肼屈嗪——抗高血壓血管舒張劑增加HSCs,而芬布芬——非類固醇類抗炎藥血管收縮劑減少HSCs。這些試劑因此也視為HSC調節(jié)劑。
如本文所使用的，HSC調節(jié)劑可以促進或抑制HSC生長和更新。HSC調節(jié)劑影響細胞群體中的HSC數(shù)目。HSC調節(jié)劑影響培養(yǎng)中(在體外)、在短期溫育期間(先體外后體內)或在體內的HSC擴增。參見下表1。增加HSC數(shù)目的HSC調節(jié)劑包括上調PGE2合成的試劑。HSC數(shù)目中的增加可以是比治療前由受試者顯示出的HSC數(shù)目多約10% 、約20 % 、約30 % 、約40 % 、約50 % 、約60 % 、約70 % 、約80 % 、約90 % 、約100 % 、約150 % 、約200 %或更多的增加。
引起HSC數(shù)目中的減少的HSC調節(jié)劑下調PGE2合成和/或促進血管收縮。參見例如下表2。 HSC數(shù)目中的減少可以是比治療前由受試者顯示出的HSC數(shù)目少約10%、約20%、約30%、約40%、約50 % 、約60 % 、約70 % 、約80 % 、約90 % 、約100 % 、約150 % 、約200 %或更多的減少。HSC數(shù)目可以通過疾病癥狀的減輕進行評估，例如增加的血小板計數(shù)、增加的血細胞比容，其中血小板計數(shù)或血細胞比容增加約10 % 、約20 % 、約30 % 、約40 % 、約50 % 、約60 % 、約70 % 、約80%、約90%、約100%、約150%、約200%或更多。對HSC數(shù)目的作用可以通過疾病癥狀的減輕進^f亍評估，例如增加的血小一反計^t、增加的血細胞比容，其中血小板計數(shù)或血細胞比容增加約10%、約20%、約30 % 、約40 % 、約50 % 、約60 % 、約70 % 、約80 % 、約90 % 、約100%、約150%、約200%或更多。
在一個實施方案中，PGE2或dmPGE2用作HSC調節(jié)劑以增加HSC群體。
本發(fā)明的HCS調節(jié)劑還包括HCS調節(jié)劑的衍生物。如本文所使用的，衍生物包括化學修飾的化合物，其中所述修飾由熟練的化學家視為常規(guī)的，例如另外的化學部分(例如，酸的酯或酰胺，保護基團，例如用于醇或硫醇的苯基、和用于胺的叔丁氧基羰基)。衍生物還包括放射性標記的HSC調節(jié)劑，HSC調節(jié)劑的綴合物(例如，生物素或抗生物素蛋白、使用酶例如辣根過氧化物酶等、使用生物發(fā)光劑、化學發(fā)光劑或熒光劑)。此外，可以給HCS調節(jié)劑或其部分添加部分以增加體內半衰期。如本文所使用的，衍生物還包含類似物，例如包含化學4奮飾形式的特定化合物或其類別的化合物，和維持所述化合物或類別的藥學和/或藥理學活性特征的化合物，也包含在本發(fā)明中。如本文所使用的，衍生物還包含HCS調節(jié)劑的前體藥物，這已知增強藥物的所需性質(例如，可溶性、生物利用率、制備等)。
HSC調節(jié)劑的直接先體外后體內施用可以使造血干細胞能夠顯著體內擴增，從而使得甚至更小量的造血干細胞隨后在移植中可以是足夠的。因此，例如，臍帶血干細J包移植現(xiàn)在不僅可以應用于兒童還可以應用于成年人。此種干細胞可以從包括例如外周血、臍帶血、骨髓、羊膜液或胎盤血的來源進行收集?？商娲?，包含HSC的來源樣品可以進^t收獲，然后立即在HSC調節(jié)劑例如PGE2的存在下進行貯藏，并且在引入受試者內之前在HSC調節(jié)劑的存在下進行最初溫育(在分化前)。此外， 一種或多種HSC調節(jié)劑可以在體內用于增加骨髓或其他來源(例如臍帶血)中的千細胞數(shù)目。通過增加千細胞的數(shù)目，來自受試者的千細胞總收獲可以得到顯著改善。進一步地，通過增加由受試者收獲的干細胞數(shù)目，可用于移植回該受試者內或另一個受試者內的干細胞數(shù)目也可以得到顯著改善，從而有效減少移入的時間，且隨后導致受試者在其間具有不足的嗜中性粒細胞和血小板的時間中的減少，從而防止
感染、出血或其4也并發(fā)癥。
此外，本發(fā)明可以減少其否則不能轉移足夠細胞用于千細胞收獲以繼續(xù)進行關于其最初疾病的治療的受試者比例，所迷治療例如化學治療和其他骨髓切除治療。因此，還可以減少具有延遲的最初移入的受試者
數(shù)目的比例。此外，本發(fā)明還可以通過增加HSC數(shù)目促進骨髓切除治療后的恢復。
HSC調節(jié)劑例如表1和本文公開的那些可以在體內用于增加HSC生產和先體外后體內增加HSC數(shù)目。這通過將一種或多種化合物施用于受試者或干細胞來完成。
HSC調節(jié)劑還可以用于給受試者提供自體的HSCs。 一般地，這涉及下述步驟給有此需要的受試者施用HSC調節(jié)劑，以增強骨髓內的干細胞群體擴增和/或轉移外周循環(huán)中的干細胞；收獲一種或多種骨髓干細胞或外周循環(huán)中的 一種或多種干細胞；且將一種或多種收獲的干細胞移植回受試者內。
此外，得自根據(jù)上文描述的本發(fā)明方法收獲的干細胞可以使用本領域已知用于干細胞深低溫保藏的技術進行深低溫保藏。因此，使用深低溫保藏，干細胞可以這樣維持，從而使得一旦確定受試者需要干細胞移植，那么干細胞可以進行解凍且移植回受試者內。如前所述，在深低溫保藏技術期間一種或多種HSC調節(jié)劑例如PGE2的使用可以增強HSC群體。
更具體而言，本發(fā)明的另一個實施方案提供了從臍帶血或等價新生兒或胎兒干細胞來源收集的HSCs的增強，這可以進行深低溫保藏用于此種干細胞在解凍后的治療用途。此種血液可以通過本領域已知的幾種方法進行收集。例如，因為臍帶血是HSCs的豐富來源(參見Nakahata &Ogawa, 70丄Clin. Invest. 1324-28( 1982 ); Prindull等人，67 Acta. Paediatr.Scand. 413-16 ( 1978 ) ; Tchernia等人，97 ( 3 ) J. Lab. Clin. Med. 322-31(1981)),所以關于新生兒血液的極佳來源是臍帶和胎盤。新生兒血 液可以通過從臍帶中直接引流和/或通過在根和擴張靜脈處從分娩胎盤
中針抽吸來獲得。參見例如，美國專利號7,160,714 ; 5,114,672; 5,004,681;美國專利申請系列號10/076180,
發(fā)明者L·I·宗, T·E·諾思, W·戈斯林 申請人:兒童醫(yī)療中心有限公司