间质干细胞于治疗免疫相关疾病的用途

文档序号:90508 发布日期:2021-10-08 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 间质干细胞于治疗免疫相关疾病的用途 (Use of mesenchymal stem cells for treating immune-related diseases ) 是由 李幸懋 陈鸿萱 赖宛伶 余姗妮 于 2019-09-25 设计创作,主要内容包括:本揭示内容是关于一种用以确认复数个间质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)的方法,其中该复数个MSC可用以治疗一个体的免疫相关疾病,例如,关节炎。依据本揭示内容实施方式,这些间质干细胞的特征在于与每毫升50-800单位的IFN-γ接触后,其吲哚胺2,3-二氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)的免疫抑制蛋白结合值(immunosuppressive protein binding value,IPBv)大于170。本揭示内容还提供一种经确认的MSC于制备一药物的用途,以及一种利用经确认的MSC或药物来治疗免疫相关疾病的方法。(The present disclosure relates to a method for identifying a plurality of Mesenchymal Stem Cells (MSCs), wherein the MSCs are useful for treating an immune-related disease, such as arthritis, in a subject. According to embodiments of the present disclosure, the mesenchymal stem cells are characterized by having an immunosuppressive protein binding value (IPBv) of greater than 170 for indoleamine2,3-dioxygenase (IDO) after contacting 50-800 units per ml IFN- γ. The present disclosure also provides a use of the identified MSC for the preparation of a medicament, and a method of treating an immune-related disease using the identified MSC or the medicament.)

间质干细胞于治疗免疫相关疾病的用途

相关申请的交叉引用

本申请主张2019年5月21日所提交的美国临时申请号62/850,595的优先权,该美国临时申请案在此通过引用而并入其全文。

技术领域

本揭示内容是关于治疗疾病的领域。更具体来说,本揭示内容是关于用以确认特定间质干细胞(mesenchymal stem cell,或称为mesenchymal stromal cell;MSC)群的方法,以及经确认的MSC于治疗诸如关节炎(arthritis)等免疫相关疾病的用途。

背景技术

免疫系统是一种防御系统,可保护个体免于遭受诸如病原菌感染(例如,病毒感染、细菌感染,或真菌感染)及癌症等不同疾病的侵害。依据免疫反应的时程及功能,免疫系统可分为二种系统,即先天性免疫系统(innate immune system)及后天性免疫系统(adaptive immune system或acquired immune system)。一般来说,先天性免疫系统提供个体第一道防御防线,其招募先天性免疫细胞(包含自然杀手细胞、嗜酸性球、嗜碱性球、巨噬细胞、嗜中性球,以及/或是树突细胞)至目标位置,进而活化呼吸爆发(respiratoryburst)、补体级联(complement cascade)或后天性免疫系统来消除目标分子(例如,病原菌)。相较于对目标分子不具专一性的先天性免疫系统,后天性免疫系统是由高度特殊化免疫细胞所组成,包含T细胞及B细胞,其可专一目标至目标分子。一旦经先天性免疫细胞活化后,这些高度特殊化免疫细胞可通过释放细胞毒素(cytotoxin)或颗粒酶(granzyme)来诱发细胞坏死或凋亡,或是通过分泌抗体来促进凝集(agglutination)、调理作用(opsonization)、中和反应或补体功能,进而达到专一破坏或抑制目标分子的目的。

免疫系统对于维持个体的健康十分重要。然而,已知过度活化或不受控制的免疫反应会导致过度发炎,造成有害的组织损伤。目前治疗免疫相关疾病的二种主要药剂为非类固醇抗发炎药物(Nonsteroidal anti-inflammatory drug,NSAID)及免疫抑制剂。不幸地,这些治疗仅能暂时性地缓解症状,而无法治愈免疫相关疾病。此外,投予NSAID或免疫抑制剂不但可能产生不良的副作用(例如,胃肠道溃疡及出血、心血管疾病、肾脏疾病、过敏,以及感染),也会增加罹患癌症的风险。

有鉴于此,相关领域亟需一种可以更安全且准确的方式来治疗免疫相关疾病的新颖方法,藉以改善病患的生活质量及寿命。

发明内容

发明内容旨在提供本揭示内容的简化摘要,以使阅读者对本揭示内容具备基本的理解。此发明内容并非本揭示内容的完整概述,且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键组件或界定本发明的范围。

本揭示内容的第一方面是关于一种用以确认复数个MSC的方法,其中该复数个MSC可用以治疗一个体的免疫相关疾病。该方法包含:

(a)使该复数个MSC接触每毫升50-800单位(50-800U/ml,约为每毫升2.5-40纳克(2.5-40ng/ml))的IFN-γ;

(b)确定该复数个MSC的吲哚胺2,3-二氧酶(indoleamine2,3-dioxygenase,IDO)的免疫抑制蛋白结合值(immunosuppressive protein binding value,IPBv);以及

(c)基于步骤(b)的确定结果确认该复数个可用以治疗该个体的MSC,其中该复数个MSC的特征在于与每毫升50-800单位的IFN-γ接触后,其IDO的IPBv大于170。

可利用任一种技术人员所知的方法来确定该复数个MSC的IPBv。依据某些实施方式,该复数个MSC的IPBv是由以下步骤所确定:

(a)将一第一抗体加入该复数个MSC中,其中该第一抗体对该IDO具有专一性,且与一荧光分子连结;

(b)测量步骤(a)的产物的荧光强度;以及

(c)基于步骤(b)测量的荧光强度来确定该复数个MSC的IPBv。

在某些实施方式中,在步骤(c)中,该复数个MSC的IPBv是由以下步骤所确定:

(c-1)提供复数个微珠群,其中该复数个微珠群的各微珠与一第二抗体连结,且各微珠群的各微珠在同一微珠群中是与相同数量的该第二抗体连结,而不同微珠群的各微珠是与不同数量的该第二抗体连结,其中该第二抗体对该第一抗体具有专一性;

(c-2)将该第一抗体加入步骤(c-1)的这些微珠群中;

(c-3)测量步骤(c-2)的产物的荧光强度;

(c-4)以与这些微珠群连结的该第二抗体的数量作为步骤(c-3)测量的该荧光强度的函数,以建构一校准图(calibration plot);以及

(c-5)基于步骤(b)测量的该荧光强度,以步骤(c-4)建构的该校准图来确定该复数个MSC的IPBv。

由本发明方法确认的MSC可抑制个体的免疫反应,进而改善及/或减缓与免疫相关疾病的病征。本揭示内容的第二方面因此是关于一种经确认的MSC于制备一药物的用途,其中该药物是用以治疗一个体的免疫相关疾病。

本揭示内容还提供一种用以治疗一个体的免疫相关疾病的方法。本发明方法包含对该个体投予一有效量的本揭示内容的MSC或药物。

依据本揭示内容某些实施方式,在与每毫升50-800单位的IFN-γ接触后,MSC的IDO的IPBv大于170。

一般来说,可利用本发明MSC、药物及/或方法治疗的免疫相关疾病是一发炎性疾病(例如,骨关节炎(osteoarthritis,OA)或类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA))、移植物抗宿主病(graft-versus-host disease,GvHD)、移植排斥(transplantrejection)或自体免疫疾病(例如,牛皮癣(psoriasis))。依据本揭示内容某些操作实施例,免疫相关疾病是关节炎。

依据使用目的不同,MSC可以是该个体的自体(autologous)、同种异体(allogeneic)或异种(xenogeneic)MSC。较佳地,MSC是该个体的自体或同种异体MSC。

该个体是一哺乳动物。依据本揭示内容某些操作实施例,该个体是一人类。

在参阅以下的详细说明及附图后,本揭示内容诸多伴随的特征和优点当可轻易了解。

附图说明

在参阅以下的详细说明和附图后,本揭示内容当更加明显易懂,其中:

图1A是依据本揭示内容实施例1.1所绘示的流式细胞仪分析结果。

图1B是依据本揭示内容实施例1.1所绘示的校准图,其是关于荧光强度与量子简单细胞(quantum simply cellular,QSC)磁珠的数量的相关性。

图2A-2C是依据本揭示内容实施例1.1所绘示的流式细胞仪分析结果;其分别阐述经每毫升50单位(图2A)、每毫升200单位(图2B)及每毫升800单位(图2C)的IFN-γ刺激后,MSC的荧光强度。

图3A-3E是依据本揭示内容实施例1.2所绘示的活体分析结果;其中经IFN-γ刺激后,IPBv大于171.6的MSC可显著改善骨关节炎的病征,且改善骨关节炎病患的膝功能。图3A:以视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)来评估关节炎病患每日活动的疼痛分数。图3B:以VAS来评估关节炎病患运动活动的疼痛分数。图3C:以国际膝部文件委员会(international knee documentation committee,IKDC)主观膝部评估表来评估关节炎病患的膝功能。图3D:以膝关节损伤及骨关节炎评分(knee injury and osteoarthritisoutcome score,KOOS)来评估关节炎病患的膝功能。图3E:关节炎病患的膝部的核磁共振影像(magnetic resonance imaging,MRI)分数。基础值:投予MSC之前;**p值<0.01。

具体实施方式

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备,下文针对了本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述;但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而,也可利用其他具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。

I.定义

为方便起见,本说明书、实施例及权利要求书中所使用的特定专有名词集中在此。除非本说明书另有定义,否则此处所使用的科学与技术词汇的含义与本领域技术人员所理解与惯用的意义相同。并且,在和上下文不相冲突的情形下,本说明书所使用的单数名词涵盖该名词的复数型,而所使用的复数名词时也涵盖该名词的单数型。具体来说,在本说明书与申请专利范围中,单数形式“一”(a及an)包括复数参考值,但依据上下文而另有明确表示者除外。此外,在本说明书与申请专利范围中,“至少一”(at least one)与“一或多”(oneor more)表述方式的意义相同,两者都代表包含了一、二、三或更多。

虽然用以界定本发明较广范围的数值范围与参数皆是约略的数值,此处已尽可能精确地呈现具体实施例中的相关数值。然而,任何数值本质上不可避免地含有因个别测试方法所致的标准偏差。在此处,“约”通常是指实际数值在一特定数值或范围的正负10%、5%、1%或0.5%之内。或者是,“约”一词代表实际数值落在平均值的可接受标准误差之内,视本领域技术人员的考虑而定。除了实验例之外,或除非另有明确的说明,当可理解此处所用的所有范围、数量、数值与百分比(例如用以描述材料用量、时间长短、温度、操作条件、数量比例及其他相似者)均经过“约”的修饰。因此,除非另有相反的说明,本说明书与权利要求书所揭示的数值参数皆约为略的数值,且可视需求而更动。至少应将这些数值参数理解为所指出的有效位数与套用一般进位法所得到的数值。

“投予”(administered、administering或administration)在本揭示内容是指一递送模式,其包含,但不限于,静脉内、关节内、肌肉内、腹腔内、动脉内、颅内或皮下递送本揭示内容的药剂(例如,MSC)。

“治疗”(treat、treating和treatment)一词可交替使用,包含部份或完全预防、改善、减轻及/或管理(managing)免疫相关疾病的病征(symptom)、继发性病症(secondarydisorder)或症状(condition)。“治疗”(treat)一词于此说明书中也指应用或施予本揭示内容的MSC至一个体,其是患有免疫相关疾病的病征、继发性病症或症状,以达到部份或完全减轻、减缓、治愈疾病、延迟发病、抑制病程发展、降低疾病严重性,及/或降低一或多个免疫相关疾病的病征、症状,或继发性病症的发生。免疫相关疾病的病征、继发性病症及/或症状包含,但不限于,疲劳、疼痛、肿胀、发红、发烧、落发、皮疹、僵硬、恶心、咳嗽、呼吸急促及尿量减少。在此“治疗”也可以是施用至患有早期这些病征或症状的个体,以降低该个体发展成为免疫相关疾病的病征、继发性病症及/或症状的风险。在此“治疗”为可以“有效地”减少一个或多个病征或临床标记。换句话说,在此有效的治疗也可以是降低或终止病征、病症或症状的进程。

在本揭示内容中,“免疫抑制蛋白结合值”(immunosuppressive protein bindingvalue,IPBv)一词是表示一免疫抑制蛋白(例如,IDO分子)在一细胞(例如,MSC)内及/或上的表达量。依据本揭示内容实施方式,是以一细胞对一抗体的结合能力来确定该细胞的IPBv,也即通过确定一细胞的抗体结合能力(antibody-binding capacity,ABC)来确定该细胞的IPBv。具体来说,先将一抗体(例如,抗-IDO抗体)加至细胞,其中该抗体是与一报导分子(例如,一荧光分子)连结,且对免疫抑制蛋白(例如,IDO)具有结合亲和力及/或专一性;反应一段时间后,移除未结合的抗体,接着以任一种技术人员所知的方法(举例来说,流式细胞仪分析,或酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA))来测量报导分子的含量(例如,荧光强度),通过定量分析与细胞结合的抗体数量。基于免疫抑制蛋白(例如,IDO分子)与抗体(例如,抗-IDO抗体)之间的结合亲和力,免疫抑制蛋白的细胞表达量会与抗体连结的报导分子的测量值(即细胞的ABC数值)成正比关系;因此,技术人员可依据测量的ABC数值来确定细胞的IPBv。依据本揭示内容某些实施方式,是将ABC数值除以1,000,以得到IPBv。

“有效量”(effective amount)在此处是指一药剂的用量足以产生欲求的疗效反应。有效量也指一种化合物或组合物,其治疗利益效果超越其毒性或有害影响。药剂的有效量不必然能够治愈疾病或病征,但能够推迟、阻碍或防止该疾病或病征的发生,或是可缓减与疾病或病征相关的病征。可将治疗有效量可分成一、二或更多剂,而以适当的剂型在指定期间内施用一次、二次或更多次。具体的治疗有效量取决于多种因素,例如欲治疗的特定状况、个体的生理条件(例如,个体重、年龄,或性别)、接受治疗的个体类型、治疗持续时间、并行治疗(如果有的话)的本质以及所用的具体配方和化合物或其衍生物的结构。举例来说,可将治疗有效量表示成活性成分的总重量,譬如以克、毫克或微克来表示;或表示成活性成分重量相对于体重的比例,譬如表示为每公斤体重多少毫克(mg/kg)。或者是,可将有效量表示成活性成分(例如,本揭示内容的MSC)的浓度,例如摩尔浓度、重量浓度、体积浓度、重量摩尔浓度、摩尔分率、重量分率及混合比值。技术人员可依据动物模式的剂量来计算药剂(例如,本发明MSC)的人体等效剂量(human equivalent dose,HED)。举例来说,技术人员可依据美国食品药物管理局(US Food and Drug Administration,FDA)所公告的“估算成人健康志愿者在初始临床治疗测式的最大安全起始剂量”(Estimating the Maximum SafeStarting Dose in Initial Clinical Trials for Therapeutics in Adult HealthyVolunteers)来估算人体使用的最高安全剂量。

在本揭示内容中,当指一生物材料(例如,本揭示内容的MSC)是“自体的”(autologous),表示该生物材料是源自或分离自欲进行治疗的个体(例如,罹患免疫相关疾病的个体)。更具体来说,“自体的”(autologous)一词是指由一供体取得该生物材料后,将该生物材料施予至一受体,其中该供体及该受体为同一个体。

在本揭示内容中,当指一生物材料(例如,本揭示内容的MSC)是“同种异体的”(allogeneic),表示该生物材料是源自或分离自一供体,其与受体(例如,罹患免疫相关疾病的个体)为相同物种(species),却具有不同的基因组成。一般来说,相同物种的远亲杂交(outbred)、非合子(non-zygotic)孪生哺乳动物为彼此的同种异体。当可想见,一同种异体的供体与受体可以具有相同的HLA,或是不相同的HLA(即,具有一或多个不同的HLA决定位)。

当指一生物材料(例如,本揭示内容的MSC)是“异种的”(xenogeneic),表示该生物材料是源自或分离自一供体,其与受体(例如,罹患免疫相关疾病的个体)为不同的物种。换言之,“异种的”(xenogeneic)一词是指将一物种的供体的细胞移植至不同物种的个体体内;举例来说,可将适量的猪的神经细胞施予至一个体,以治疗其慢性疼痛及/或痉挛。

当“源自”(derived from)一词与一生物材料(例如,本揭示内容的MSC)连用时,是指该生物材料是在某个时间点由所述来源取得。举例来说,一源自一个体的细胞可以是一由该个体直接取得的初级细胞(即,未经修饰的细胞)。

“个体”(subject)一词在本揭示内容是指包含人类等可接受本发明方法治疗的哺乳动物。除非另有所指,否则“个体”(subject)一词在本揭示内容同时意指男性及女性。

II.发明详述

(I)用以确认可治疗免疫相关疾病的MSC的方法

本揭示内容的第一方面是关于一种用以确认复数个MSC的方法,其中该复数个MSC可用以治疗一个体的免疫相关疾病。依据本揭示内容的实施方式,该方法包含:

(a)使该复数个MSC接触每毫升50-800单位的IFN-γ;

(b)确定该复数个MSC的IDO的IPBv;以及

(c)基于步骤(b)的确定结果确认该复数个可用以治疗该个体的MSC,其中该复数个MSC的特征在于与每毫升50-800单位的IFN-γ接触后,其IDO的IPBv大于170。

可利用任一种本领域技术人员所知的方法来制备本发明方法的复数个MSC;举例来说,以密度梯度来分离脂肪组织(adipose tissue,AT)、脐带血(umbilical cord blood,UCB)、瓦顿氏凝胶(Wharton’s Jelly,WJ)或骨髓(bone marrow,BM)。依据使用目的不同,MSC可以是所述个体的自体MSC(即,由罹患免疫相关疾病的个体所收集的MSC)、同种异体MSC(即,由另一个体收集的MSC,其与罹患免疫相关疾病的个体为相同物种),或是异种MSC(即,由与罹患免疫相关疾病的个体分属不同物种的供体所收集的MSC)。较佳地,该MSC是个体的自体或同种异体MSC。一般来说,可利用本发明方法所确认的MSC治疗的个体是一哺乳动物;举例来说,人类、小鼠、大鼠、仓鼠、天竺鼠、兔子、狗、猫、牛、山羊、绵羊、猴子及马。依据较佳的实施方式,该个体是人类。

在步骤(a)中,是每毫升50-800单位(约为每毫升2.5-40纳克)的IFN-γ来刺激MSC,以制备活化态MSC。依据本揭示内容的实施方式,投予刺激物(即,IFN-γ)可模拟免疫相关疾病的病变位置的微环境,进而预测MSC于治疗免疫相关疾病的免疫抑制能力。

接着,于步骤(b)确定活化态MSC的IDO的IPBv。依据本揭示内容某些实施方式,以活化态MSC的平均抗体结合能力(antibody binding capacity,ABC)来确定该活化态MSC的IPBv。具体来说,是将一抗体(以下简称“第一抗体”)加至活化态MSC中,以形成MSC免疫复合体,其中该第一抗体对IDO分子具有结合亲和力及/或专一性(即,一抗-IDO抗体,例如一小鼠抗-IDO抗体),且与一荧光分子连结。据此,第一抗体结合后,可通过计算与IDO分子连结的荧光分子的数量来定量分析表达于活化态MSC内及/或上的IDO分子数量。例示性的用以检测荧光分子的方法包含,但不限于,流式细胞仪、荧光显微镜、成像流式细胞仪(imagingflow cytometry,IFC)、荧光高效液相色层分析(fluorometric high-performance liquidchromatography,fluorometric HPLC)、磁调生物感测(magnetic modulationbiosensing),以及荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)。依据本揭示内容某些较佳实施例,是利用流式细胞仪来检测荧光分子。

当可想见,所述荧光分子可以是任何在光激发后可重新发光的分子,举例来说,绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)、增强型绿色荧光蛋白(enhanced greenfluorescent protein,eGFP)、红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)、黄色荧光蛋白(yellow fluorescent protein,YFP)、荧光异硫氰酸盐(fluoresceinisothiocyanate,FITC)、藻红素(phycoerythrin,PE),以及异藻蓝蛋白(allophycocyanine,APC)。在本揭示内容一操作实施例中,该荧光分子是PE。

当可理解,除了荧光分子之外,第一抗体也可替代地与其他报导分子连结,例如,量子点等可经由适当方法计算的报导分子。

依据本揭示内容某些实施方式,是以复数个微珠群来确定活化态MSC的平均ABC(即,活化态MSC与第一抗体的结合能力),其中该复数个微珠群的各微珠的直径基本上等于MSC的平均直径,且与一第二抗体连结,其中该第二抗体对第一抗体具有专一性(例如,一抗-小鼠抗体)。在这些实施方式中,共有四群微珠群,其中第一微珠群的各微珠是与第一ABC数量(例如12,257)的第二抗体连结,即各微珠与12,257个第二抗体连结,因此可与12,257个第一抗体结合;第二微珠群的各微珠是与第二ABC数量(例如72,745)的第二抗体连结,即各微珠与72,745个第二抗体连结,因此可与72,745个第一抗体结合;第三微珠群的各微珠是与第三ABC数量量(例如283,360)的第二抗体连结,即各微珠与283,360个第二抗体连结,因此可与283,360个第一抗体结合;而第四微珠群的各微珠则是与第四ABC数量(例如886,417)的第二抗体连结,即各微珠与886,417个第二抗体连结,因此可与886,417个第一抗体结合。

将与荧光连结的第一抗体(例如,与PE连结的小鼠抗-IDO抗体)加至上述第一到第四微珠群中,以形成第一、第二、第三及第四对照免疫复合体。可利用流式细胞仪等任一种上述方法来确定第一到第四对照免疫复合体的平均荧光强度。基于第一抗体(例如,小鼠抗-IDO抗体)与第二抗体(例如,抗-小鼠抗体)的结合亲和力,与微珠群连结的第二抗体的数量会与对照免疫复合体的平均荧光强度成正比关系。因此可建构一校准图,其中x轴对应于对照免疫复合体的平均荧光强度,而y轴则对应于与微珠群连结的第二抗体的数量。据此,可基于活化态MSC的荧光强度,以校准图来确定活化态MSC对第一抗体的平均ABC数值。之后,将平均ABC数值除以1,000以得到活化态MSC的IPBv(即IPBv=ABC的平均数值/1,000)。

接着,在步骤(c)中,基于步骤(b)测量的活化态MSC的IPBv来确认适用于治疗免疫相关疾病的MSC。依据本揭示内容某些实施方式,在步骤(a)以每毫升50-800单位的IFN-γ刺激后,IPBv大于170(例如,170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500,或更高)的MSC确认为可用以治疗免疫相关疾病。

依据某些实施方式,是以每毫升50单位(每毫升2.5纳克)的IFN-γ刺激MSC;在这些实施方式中,IPBv大于170的MSC确认为可用以治疗免疫相关疾病。依据某些实施例,在投予每毫升50单位的IFN-γ刺激后,IPBv大于171.6的MSC确认为可用以治疗免疫相关疾病。在某些特定实施例中,于投予每毫升50单位的IFN-γ刺激的情况下,IPBv介于171.6到378.5的MSC确认为可用以治疗免疫相关疾病。

依据替代性的实施方式,是以每毫升800单位(每毫升40纳克)的IFN-γ刺激MSC;在这些实施方式中,IPBv大于400的MSC确认为可用以治疗免疫相关疾病。依据某些实施例,在投予每毫升800单位的IFN-γ刺激后,IPBv大于423.4的MSC确认为可用以治疗免疫相关疾病。在某些特定实施例中,于投予每毫升800单位的IFN-γ刺激的情况下,IPBv介于423.4到648.5的MSC确认为可用以治疗免疫相关疾病。

基于IPBv与MSC治疗功效的相关性,本揭示内容也提供IPBv作为生物标记以制备试剂盒的用途。本揭示内容的用途的特征在于:

该生物标记是复数个MSC的IDO的IPBv;以及

该试剂盒可用以预断该复数个MSC是否可用以治疗一罹患免疫相关疾病的个体,其中当将该复数个MSC与每毫升50-800单位的IFN-γ接触后,IPBv大于170代表该复数个MSC可用以治疗该个体。

用以确定MSC的IPBv的方法与上述方法相似,为求简洁,在此不再赘述。

以经确认的MSC治疗的免疫相关疾病可以是任何由免疫反应所导致及/或与免疫反应相关的疾病、病征或症状,特别是由过度活化的免疫反应所导致及/或与过度活化的免疫反应相关的疾病、病征或症状,举例来说,发炎性疾病、GvHD、移植排斥,或是自体免疫疾病。例示性的可以本发明MSC治疗的发炎性疾病包含,但不限于,关节炎、过敏、炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)、溃疡性结肠炎(ulcerative colitis)、动脉粥状硬化(atherosclerosis)、多发性硬化(multiple sclerosis)、慢性阻塞性肺病(chronicobstructive pulmonary disease,COPD)、异位性皮肤炎(atopic dermatitis,AD)、感染,以及败血症。例示性的可以本发明MSC治疗的自体免疫疾病包含,但不限于,全身性红斑性狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)、牛皮癣(psoriasis)、硬皮病(scleroderma)、葡萄膜炎(uveitis)、胰岛素依赖型糖尿病(insulin dependent diabetes mellitus)、自体免疫心肌病(autoimmune cardiomyopathy)、自体免疫溶血性贫血(autoimmunehemolytic anemia)、自体免疫肝炎(autoimmune hepatitis)、自体免疫内耳病(autoimmune inner ear disease)、自体免疫淋巴球增生症候群(autoimmunelymphoproliferative syndrome)、自体免疫周边神经病变(autoimmune peripheralneuropathy)、自体免疫胰脏炎(autoimmune pancreatitis)、自体免疫多内分泌症(autoimmune polyendocrine syndrome)、自体免疫黄体激素皮肤炎(autoimmuneprogesterone dermatitis)、自体免疫血小板减少性紫癜症(autoimmunethrombocytopenic purpura)、自体免疫荨麻疹(autoimmune urticarial),以及自体免疫葡萄膜炎(autoimmune uveitis)。依据本揭示内容某些实施方式,免疫相关疾病是关节炎;举例来说,骨关节炎(osteoarthritis,OA)、类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)、牛皮癣性关节炎(psoriatic arthritis)、创伤性关节炎(traumatic arthritis)、败血性关节炎(septic arthritis)、僵直性脊椎炎(ankylosing spondylitis),以及幼年型类风湿性关节炎(juvenile idiopathic arthritis)。在一操作实施例中,免疫相关疾病是骨关节炎。

(II)用以治疗免疫相关疾病的方法

本揭示内容的第二方面是关于本揭示内容第(I)部分确认的MSC于制备药物的用途,其中该药物可用以治疗一个体的免疫相关疾病。

本揭示内容也提供利用本发明MSC或药物来治疗一个体的免疫相关疾病的方法。具体来说,该方法包含对该个体投予一有效量的本发明MSC或药物。

如本揭示内容第(I)部分所述,本发明MSC的特征在于与每毫升50-800单位的IFN-γ接触后,其IDO的IPBv大于170;依据本揭示内容某些实施方式,是将未处理的MSC(MSC;即未经IFN-γ或任何刺激物处理的MSC)投予至该个体以改善及/或减缓免疫相关疾病的病征,其中该未处理的MSC的特征于与每毫升50-800单位的IFN-γ接触后,其IDO的IPBv大于170。较佳地,投予的MSC与每毫升50单位的IFN-γ接触后,其IDO的IPBv大于170,或是与每毫升800单位的IFN-γ接触后,其IDO的IPBv大于400。更佳地,投予的MSC与每毫升50单位的IFN-γ接触后,其IDO的IPBv大于171.6,或是与每毫升800单位的IFN-γ接触后,其IDO的IPBv大于423.4。在某些实施例中,投予的MSC与每毫升50单位的IFN-γ接触后,其IDO的IPBv为171.6到378.5。在替代性的实施例中,投予的MSC与每毫升800单位的IFN-γ接触后,其IDO的IPBv为423.4到648.5。

依据本揭示内容某些实施方式,该个体为一人类,且对该个体投予约1×105到1×109的MSC。较佳地,投予有效量约为1×106到1×108的MSC。依据某些实施例,5×107的MSC即足以对个体产生治疗功效。

为了有效改善及/或减缓免疫相关疾病的病征,可对个体投予一或多次本揭示内容的MSC或药物。举例来说,在整个治疗过程中,可对个体投予一次本揭示内容的MSC或药物。或者是,可以每天一次、每二天一次、每三天一次、每四天一次、每五天一次、每六天一次、每周一次、每二周一次、每三周一次、每月一次、每二个月一次、每三个月一次、每四个月一次、每五个月一次或更长时间一次(例如,每年一次)的方式对个体投予本揭示内容的MSC或药物。

依据使用目的不同,投予的MSC可以是个体的自体、同种异体或异种MSC。

可以任何适当的路径对个体投予本发明MSC及/或药物,举例来说,关节内注射、皮下注射、静脉内注射、单次快速注射(bolus injection)、肌肉内注射,或是动脉内注射。依据某些实施例,是以关节内注射的方式对罹患关节炎的个体投予本发明MSC,以改善及/或减缓与关节炎相关的病征。

当可想见,本发明MSC或药物的投予路径及给药时间会随着不同因素而有所变异,例如欲治疗、预防或处理的疾病或特定病征,以及病患的年龄、性别及状况。本领域技术人员皆知这些因素对疾病及治疗的影响,且可依据惯常实验来调整MSC或药物的投予路径及给药时间。

当可想见,可单独对个体施予本发明方法,或是可与其他对治疗免疫相关疾病有所帮助的额外疗法共同施予,举例来说,NSAID或免疫抑制剂。依据治疗目的不同,本发明方法可于投予该额外疗法之前、期间或之后进行投予至个体。

下文提出多个实验例来说明本发明的某些方式,以利本领域技术人员实作本发明,且不应将这些实验例视为对本发明范围的限制。据信技术人员在阅读了此处提出的说明后,可在不需过度解读的情形下,完整利用并实践本发明。此处所引用的所有公开文献,其全文皆视为本说明书的一部分。

实施例

材料及方法

培养MSC

以DPBS(Dulbecco’s phosphate-buffered saline)洗涤人类脂肪组织数次,移除红血球后,加入0.1%第I型胶原酶于37℃水浴槽进行分解反应。完全分解后,离心收集基质血管细胞(stromal vascular fraction,SVF)沉淀物,并将其种植于培养瓶中。将细胞置于37℃的5%CO2潮湿组织培养箱培养。隔日,利用DPBS洗涤细胞,以移除悬浮细胞及细胞碎片,并加入新的培养液。每2-3天置换新鲜培养液,直到细胞满度到达80-90%。以胰蛋白酶收集MSC后,重新种植于新培养瓶中。培养结束时,将MSC悬浮于包含10%DMSO的冷冻保存液中,保存于液态氮。

IDO定量试验

1.促发细胞(Priming cell)

将细胞以每平方公分50,000个细胞的密度种植于培养瓶中,并以每毫升50、200或800单位的IFN-γ刺激24小时。接着,收集细胞进行细胞膜或细胞内蛋白染色;以与荧光分子结合的抗-IDO抗体来染色QSC磁珠后,通过比对结合至细胞的抗-IDO抗体的荧光强度及QSC磁珠的荧光强度来定量分析IDO的表达量。

2.细胞内蛋白染色

利用固定缓冲液于4℃固定经促发的细胞20分钟后,以染色缓冲液(含有1%FBS的DPBS)洗涤二次。离心经固定的细胞,并移除上清液,之后将细胞悬染于通透缓冲液中,于4℃反应15分钟。将经固定/通透的细胞重新悬浮于50微升的包含抗-IDO抗体的通透培养液中,并于4℃避光反应30分钟。以通透缓冲液洗涤二次后,将细胞重新悬浮于染色缓冲液中,以进行流式细胞仪分析。

3.以QSC磁珠进行定量分析

QSC磁珠是由四群磁珠群所组成,其中第一磁珠群的各磁珠具有12,257个山羊抗-小鼠抗体共价键结至其表面,第二磁珠群的各磁珠具有72,745个山羊抗-小鼠抗体共价键结至其表面,第三磁珠群的各磁珠具有283,360个山羊抗-小鼠抗体共价键结至其表面,而第四磁珠群的各磁珠具有886,417个山羊抗-小鼠抗体共价键结至其表面。四群磁珠群混合物的各磁珠可捕捉具有荧光标记的小鼠抗-人类IDO抗体。以抗-人类IDO抗体染色QSC磁珠30分钟后,利用1毫升的染色缓冲液洗涤二次。将磁珠重新悬浮于染色缓冲液中,以进行流式细胞仪分析。

利用流式细胞仪来分析MSC及QSC磁珠的几何平均荧光强度(geometric meanfluorescence intensity,Geo MFI)。由QSC磁珠的几何平均荧光强度与制造商提供的QSC磁珠的ABC数值来绘制线性回归曲线。将MSC的几何平均荧光强度与标准曲线进行比对,以确定MSC的ABC数值;之后将ABC数值除以1,000以得到IPBv(即,IPBv=平均ABC/1,000)。

以自体MSC治疗膝部骨关节炎

本研究招募了12位罹患中度至重度膝部骨关节炎的个体,并分别取得其知情同意书。将这些个体的脂肪组织送至合作的制造商以制备MSC。制备5×107个经分离且扩增的MSC,以进行单剂量注射。将制备的MSC冷冻保存于液态氮中,以待后续使用。仅将符合所有放行测试(包含7项放行测试)的MSC关节内注射至病患的膝部。于MSC注射1、4、12、24及48周后,观察所有个体的初级与次级终点评估。初级与次级终点评估分别用以确认治疗的安全性及功效。安全终点评估包含身体检查、生命体征检查、常规实验室检测及依美国癌症研究所(National Cancer Institute)的常见不良事件评价标准4.0版本(common terminologycriteria for adverse events version 4.0,NCI-CTCAE v4.0)记录不良反应。功效终点评估则包含以下检测:

(A)膝部骨关节炎的分类,其是以X射线依据卡葛伦-劳伦斯(Kellgren-Lawrence)分级系统进行测量,并分为0到4级。

(B)关节软骨质量,其是以MRI进行评估,并由二位医师评估MRI骨关节炎膝分数(MRI Osteoarthritis Knee Score,MOAKS)来予以分级。

(C)疼痛,其是于每日活动及运动活动中,以VAS进行评估,评估分数由0到100。

(D)膝功能,其是通过IKDC及KOOS问卷来进行评估,评估分数由0到100。

实施例1确认MSC

1.1确定MSC的平均ABC

为了评估MSC于免疫相关疾病的功效,首先以QSC磁珠来确定MSC的IPBv。如材料及方法所述,QSC磁珠是由四群磁珠群所组成,其中各群的磁珠皆与特定数量的山羊抗-小鼠抗体结合。与荧光标记的抗-人类IDO抗体混合后,检测具有不同荧光强度的四群磁珠群(图1A)。之后,基于QSC磁珠的荧光强度及与QSC磁珠结合的山羊抗-小鼠抗体的数量来建构校准图(图1B)。

另一方面,利用流式细胞仪来分析经不同浓度的IFN-γ(即,每毫升50、200或800单位)刺激后MSC的荧光强度,图2A-2C分别阐述这些结果。基于测量的荧光强度,利用校准图来确定经IFN-γ促发的MSC的平均ABC及IPBv。表1总结这些分析结果。

表1经特定浓度的IFN-γ刺激后MSC的平均ABC及IPBv

1.2活体内分析

本实施例将分析MSC的IPBv是否与其治疗功效相关。如材料及方法所述,分别由12位罹患中度至重度膝部骨关节炎的个体制备MSC。以每毫升50、200或800单位的IFN-γ刺激24小时后,利用流式细胞仪分析活化态MSC,以确定其IPBv。表2的数据指出,MSC对关节炎的治疗功效会与活化态MSC的IPBv成正比关系,其中相较于其他浓度,于每毫升50单位的IFN-γ刺激的MSC可观察到IDO表达与VAS-运动(第12周)之间最高的相关系数,而于每毫升800单位的IFN-γ刺激的MSC则可观察到IDO表达与膝功能改善(包含IKDC及KOOS评估,第12周)之间最高的相关系数。

表2 IDO表达与MSC对关节炎的治疗功效的相关性

基于表2的结果,可绘制出二条线性回归公式。式(I)表示IDO表达与VAS-运动的相关性:

其中,x值为经每毫升50单位的IFN-γ刺激后,MSC的IPBv,且y值为投予MSC 12周后,个体于VAS-运动中的分数(由0到100)。依据式(I),若将VAS-运动评估的分数设定为50,则x值会等于171.6。相较于经IFN-γ刺激后IPBv小于171.6的MSC,经IFN-γ刺激后IPBv大于171.6的MSC可明显减缓关节炎病患的疼痛(表2)。

式(II)表示IDO表达与膝功能改善的相关性:

其中,x值为经每毫升800单位的IFN-γ刺激后,MSC的IPBv,且y值为投予MSC 12周后,个体于IKDC评估的分数(由0到100)。依据式(II),若将IKDC评估的分数设定为50,则x值会等于423.4。相较于经IFN-γ刺激后IPBv小于423.4的MSC,经IFN-γ刺激后IPBv大于423.4的MSC可明显改善病患的膝功能(表2)。

将MSC(其经每毫升50单位的IFN-γ刺激后具有大于171.6的IPBv,或经每毫升800单位的IFN-γ刺激后具有大于423.4的IPBv)关节内注射至病患的膝盖。图3A-3E的结果证实,该MSC可有效改善个体骨关节炎的病征(即,疼痛),以及改善个体的膝功能。

总结上述,本揭示内容提供一种用以确认复数个可用以治疗免疫相关疾病(举例来说,关节炎)的MSC的方法。经确认的MSC在以每毫升50单位的IFN-γ刺激后具有大于171.6的IPBv,或是以每毫升800单位的IFN-γ刺激后具有大于423.4的IPBv。相较于不符合上述条件的MSC,由本发明方法确认的MSC可明显改善免疫相关疾病的病征,因此可用以制备药物以治疗或预防免疫相关疾病。

虽然上文实施方式中揭露了本发明的具体实施例,然其并非用以限定本发明,本领域技术人员在不悖离本发明的原理与精神的情形下,当可对其进行各种更动与修饰,因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定者为准。

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