1.一種生產(chǎn)人類肝臟支架的方法,包括:
(i)提供人類肝臟組織,
(ii)以機(jī)械方式破壞所述組織中的細(xì)胞,
(iii)對所述組織中的所述細(xì)胞施加滲透應(yīng)力,
(iv)可任選地使所述組織暴露于蛋白酶和/或DNA酶中,以及
(v)使所述組織暴露于洗滌劑中,以及
(vi)以任何順序重復(fù)步驟(iii)、步驟(iv)和步驟(v)中的每一個步驟一次或多次,
由此生產(chǎn)人類肝臟支架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,步驟(ii)被重復(fù)一次或多次。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法,其中,對所述肝臟執(zhí)行包括步驟(iii)、(iv)和(v)中的一個步驟,兩個步驟或所有三個步驟的多個循環(huán)的處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,對所述肝臟執(zhí)行包括步驟(ii)的多個循環(huán)的處理。
5.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,所述肝臟組織是正常的肝臟組織。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,所述肝臟組織是病理肝臟組織。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中,所述病理肝臟組織表現(xiàn)出與急性肝病或慢性肝病相關(guān)聯(lián)的病理。
8.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,通過對所述組織進(jìn)行一輪或多輪凍融,以機(jī)械方式破壞所述細(xì)胞。
9.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,通過對所述組織進(jìn)行HIFU或超聲處理,以機(jī)械方式破壞所述細(xì)胞。
10.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,通過使所述組織暴露于低滲試劑中,對所述肝臟組織施加滲透應(yīng)力。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其中,所述低滲試劑是去離子水。
12.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,通過使所述組織暴露于高滲試劑中,對所述肝臟組織施加滲透應(yīng)力。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中,所述高滲試劑是水或鹽水。
14.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,所述方法包括步驟(iv)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中,在步驟(iv)中,使所述組織暴露于蛋白酶中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述蛋白酶是胰蛋白酶或鏈霉蛋白酶。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,在步驟(iv)中,使所述組織暴露于DNA酶中。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至13中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,所述方法不包括步驟(iv)。
19.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,所述洗滌劑是陰離子洗滌劑。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其中,所述陰離子洗滌劑是十二烷基磷酸鈉(SDS)或脫氧膽酸鈉(SdC)。
21.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,所述洗滌劑是離子型洗滌劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其中,所述離子型洗滌劑是聚乙二醇p-(1,1,3,3-四甲基丁基)-二苯醚(Triton X100TM)。
23.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,使所述人類肝臟組織暴露于離子型洗滌劑和陰離子洗滌劑兩者中。
24.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,在步驟(iii)至(vi)中,對所述肝臟組織施加流體切應(yīng)力。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法,其中,所述流體切應(yīng)力通過灌注來生成。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法,其中,對所述肝臟組織在逆行方向上進(jìn)行灌注。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或權(quán)利要求26所述的方法,其中,將灌注速率提高到目標(biāo)值。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法,其中,所述初始灌注速率是0.1-1.99ml/min/g組織。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或權(quán)利要求28所述的方法,其中,所述目標(biāo)灌注速率是2-20ml/min/g組織。
30.根據(jù)權(quán)利要求25至29中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,利用每一去細(xì)胞化試劑,對所述肝臟組織進(jìn)行灌注,每克實(shí)體組織大約0.004至大約4小時。
31.根據(jù)權(quán)利要求25至30中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,步驟(vi)包括通過灌注所述肝臟組織,重復(fù)步驟(iii)和(v)1至25次。
32.根據(jù)權(quán)利要求25至31中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,步驟(vi)包括通過灌注所述肝臟組織,按以下順序,重復(fù)步驟(iii)至(v):(iii),(iv),(iii),(iv)(v),[(iii),(v)]n,(iii),(iv),[(iii),(v)]n,其中,n是1至25。
33.根據(jù)權(quán)利要求25至31中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,步驟(vi)包括通過灌注所述肝臟組織,重復(fù)步驟(iii)和(v)1至25次。
34.根據(jù)權(quán)利要求31至33中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,步驟(ii)被重復(fù)一次或多次。
35.根據(jù)權(quán)利要求25至34中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,對所述肝臟組織執(zhí)行如表1中提出的灌注方案。
36.根據(jù)權(quán)利要求25至35中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,所述肝臟組織是整個肝臟或其功能單元。
37.根據(jù)權(quán)利要求1至24中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,所述流體切應(yīng)力通過攪動來生成。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中,將所述肝臟組織浸入在去細(xì)胞化試劑中,并以100-1000rpm的速度攪動。
39.根據(jù)權(quán)利要求37或權(quán)利要求38所述的方法,其中,所述肝臟組織是2cm3或更小的非血管化肝臟切片。
40.根據(jù)權(quán)利要求37至39中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,對被攪動的組織進(jìn)行下列各項(xiàng)的一個或多個循環(huán)的處理:
(a)對所述組織進(jìn)施加滲透應(yīng)力
(b)使所述組織暴露于蛋白酶和/或DNA酶中,以及
(c)使所述組織暴露于洗滌劑中,
其中,在每一循環(huán)中,(a)、(b)和(c)可以以任何順序發(fā)生。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法,其中,使所述組織暴露于所述低滲試劑中達(dá)12至36小時。
42.根據(jù)權(quán)利要求37至41中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,使所述組織暴露于所述洗滌劑中達(dá)12至36小時。
43.根據(jù)權(quán)利要求37至42中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,使所述組織暴露于所述DNA酶中達(dá)大約3小時。
44.根據(jù)權(quán)利要求37至43中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,對被攪動的組織進(jìn)行下列各項(xiàng)的一個或多個循環(huán)的處理:
(a)對所述組織進(jìn)施加滲透應(yīng)力,
(b)使所述組織暴露于蛋白酶中,
(c)使所述組織暴露于陰離子洗滌劑中,
(d)使所述組織暴露于離子型洗滌劑中。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法,其中,對所述組織施加滲透應(yīng)力達(dá)15分鐘至3小時。
46.根據(jù)權(quán)利要求37至45所述的方法,其中,使所述組織在環(huán)境溫度下暴露于所述蛋白酶中達(dá)12至36小時。
47.根據(jù)權(quán)利要求37至46中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,使所述組織暴露于所述陰離子洗滌劑中達(dá)12至96小時。
48.根據(jù)權(quán)利要求37至47中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,使所述組織暴露于所述離子型洗滌劑中達(dá)12至72小時。
49.根據(jù)權(quán)利要求37至48中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,暴露于所述去細(xì)胞化試劑的每一循環(huán)的持續(xù)時間是1-3天。
50.根據(jù)權(quán)利要求37至49中的任何一項(xiàng)所述的方法,其中,對所述肝臟組織執(zhí)行如表3至6中的任何一項(xiàng)提出的方案。
51.根據(jù)權(quán)利要求1至50中的任何一項(xiàng)所述的方法,包括在去細(xì)胞化之后對所述支架進(jìn)行消毒處理。
52.根據(jù)權(quán)利要求1至51中的任何一項(xiàng)所述的方法,包括利用細(xì)胞重新增殖所述支架以生產(chǎn)人工肝臟組織。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法,其中,所述細(xì)胞是人類原代和細(xì)胞系肝細(xì)胞、人類原代肝細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、人類iPSC(誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞)或源自病人特定iPSC的細(xì)胞、人類胚胎干細(xì)胞(hESC)、人類間充質(zhì)干細(xì)胞(hMSC)、人類胎兒干細(xì)胞、人類癌細(xì)胞和人類內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPC)。
54.通過根據(jù)權(quán)利要求1至53中的任何一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的人類肝臟支架或人工肝臟組織。
55.人類肝臟支架或人工肝臟組織在體外疾病建模中的應(yīng)用。
56.一種疾病建模的方法,包括:
提供通過根據(jù)權(quán)利要求1至53中的任何一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的人類肝臟支架或人工人類肝臟組織,以及,
確定化合物、藥物、生物制劑、設(shè)備或治療干預(yù)對所述支架或組織的影響。
57.一種診斷人類個體的肝臟疾病的方法可包括:
從所述個體提供通過根據(jù)權(quán)利要求1至53中的任何一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的肝臟支架的樣本,
確定所述樣本中的一種或更多種肝臟支架蛋白質(zhì)的存在和量。
58.一種治療肝臟疾病或機(jī)能障礙的方法,包括:
將通過根據(jù)權(quán)利要求1至53中的任何一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的人類肝臟支架或人工人類肝臟組織植入到有需要的個體中。
59.用于對個體的肝臟疾病或機(jī)能障礙的治療的根據(jù)權(quán)利要求1至53中的任何一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的人類肝臟支架或人工人類肝臟組織。
60.一種治療肝臟疾病或機(jī)能障礙的方法,包括:
將通過根據(jù)權(quán)利要求52或53所述的方法生產(chǎn)的體外人類人工人類肝臟組織連接到有需要的個體的血管系統(tǒng),以便所述個體的循環(huán)血流過所述組織并返回到所述個體。
61.一種生物反應(yīng)器,包括:
通過根據(jù)權(quán)利要求1至51中的任何一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的人類肝臟支架;
用于將培養(yǎng)基引入到所述支架中的輸入管道;以及
用于將培養(yǎng)基從所述支架中引出的輸出管道。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的生物反應(yīng)器,其中,所述人類肝臟支架接種了細(xì)胞。
63.一種生物反應(yīng)器,包括:
通過根據(jù)權(quán)利要求52或權(quán)利要求53所述的方法生產(chǎn)的人工人類肝臟組織;
用于將血液引入到所述支架或人工人類肝臟組織中的輸入管道;以及
用于將血液從所述支架或人工人類肝臟組織中引出的輸出管道。