增加成骨细胞功能的方法技术

本公开提供了增加对象的成骨细胞功能的方法，所述方法包括将干细胞群和/或其后代和/或源自其的可溶性因子系统地给予至所述对象。

Methods of increasing osteoblast function

The present disclosure provides a method for increasing the function of an object's osteoblasts, including systematically giving stem cell populations and/or their progeny and/or solubility factors derived therefrom to the object.

【技术实现步骤摘要】
增加成骨细胞功能的方法相关申请的交叉引用本公开要求2011年9月9日递交的、标题为“增加成骨细胞功能的方法(Methodsforincreasingosteoblasticfunction)”的美国专利申请第61/532,772号，以及2011年9月16日递交的、标题为“增加成骨细胞功能的方法2(Methodsforincreasingosteoblasticfunction2)”的美国专利申请第61/535,441号的优先权。这些申请的完整内容在此通过引用并入本文。
本公开涉及增加有需要的对象中成骨细胞功能的方法。这些方法可用于治疗或预防由成骨细胞功能介导的病症如骨病和雄性不育。专利技术背景成骨细胞为负责骨形成的细胞。这些细胞产生类骨质基质，其主要由1型胶原、硫酸软骨素和骨钙素组成。成骨细胞还能例如，利用锌、铜和钠矿化该基质。成骨细胞起源于位于骨膜和骨髓内的骨祖细胞。骨祖细胞为表达主要转录调控因子Cbfa1/Runx2的未成熟祖细胞。骨祖细胞由各种生长因子诱导而分化为成骨细胞，所述生长因子包括骨形成蛋白(BMPs)、成纤维细胞生长因子(FGF)、血小板源性生长因子(PDGF)和转化生长因子β(TGF-β)。一旦骨祖细胞开始分化为成骨细胞，它们即开始表达一系列的遗传标记，包括Osterix、Col1、BSP、M-CSF、ALP和骨钙素、骨桥蛋白和骨粘连蛋白。骨钙素(骨Gla蛋白:BGP)为小的维生素K依赖性钙结合蛋白，其首次由Price等发现((1976)Proc.Natl.Acad.Sci.73:3373-5)。该蛋白主要由成骨细胞和成牙本质细胞合成，并且构成了骨中15％至20％的非胶原蛋白。Posner等((1980)J.Biol.Chem.255:8685-91)已证明，成熟的骨钙素含有3个羧基谷氨酸残基，其通过谷氨酸残基的翻译后维生素K-依赖性修饰形成。已进一步证明这些残基涉及骨钙素结合钙离子的能力(Brozovicetal.(1976)Brit.JHaematol.32:9)。骨钙素为骨中主要的细胞外基质蛋白，其为正常的骨矿化所必需。正常的骨矿化密度源于蛋白基质内含有细胞外钙和磷酸盐的羟磷灰石晶体。蛋白基质内的钙沉积涉及成骨细胞产生的骨钙素。蛋白基质内的磷酸盐沉积涉及组织非特异性碱性磷酸酶(TNAP)，其调控无机焦磷酸盐(ppi)——羟磷灰石晶体天然抑制剂的细胞外浓度。TNAP基因的突变导致低磷酸酯酶症，其特征为无机焦磷酸盐的细胞外浓度增加、低矿化的骨质、自发性骨折。现在已经知道，骨钙素在钙存在下协同活化钙感应受体2(CaR2)。因此，骨钙素表达或活性的改变在与CaR2功能相关的病症中起关键作用。例如，骨钙素和CaR2的互作起作用的病症，包括但不限于精子活动力和生活力，以及代谢性骨病如骨质疏松症。骨质疏松症为全身性骨骼病，其特征为减少的骨矿化密度和增加的骨折风险。骨质疏松症的这两个主要病因为增加的破骨细胞活性，其破坏并减少成骨细胞活性。这些特征发生于绝经后状态和使用慢性皮质类固醇后,以及先天性情形。多数当前的骨质疏松症治疗策略专注于抗吸收剂如二磷酸盐，其抑制破骨细胞的骨吸收活性。某些策略如使用甲状旁腺素(PTH)，专注于增加成骨细胞活性，其利用生物标记测量增加的成骨细胞活性，如骨钙素和骨特异性碱性磷酸酶。专利技术概述本专利技术的专利技术人发现将专能性细胞(multipotentialcell)制剂系统地给予至非人的灵长类导致成骨细胞活性的极大增加，例如，如灵长类中循环骨钙素和/或碱性磷酸酶水平增加所表明。例如，本专利技术的专利技术人发现，将专能性细胞制剂系统地给予至灵长类导致在给药2周内血浆骨钙素水平增加为约20倍。本专利技术的专利技术人还发现，将专能性细胞制剂系统地给予至灵长类导致在给药6周内血浆碱性磷酸酶水平约可检测的增加，例如，增加5％或10％。这表明系统地给予专能性细胞制剂可用于治疗与低水平的成骨细胞活性和/或系统骨钙素和/或碱性磷酸酶相关的或由其引起的疾病，如代谢性骨病和雄性低生育力。因此，本公开提供了增加对象的成骨细胞功能的方法，所述方法包括将干细胞群和/或其后代和/或源自其的可溶性因子系统地给予至对象。在一个实例中，所述对象患有与低成骨细胞水平或活性相关的、和/或与低骨钙素水平或活性相关的病症。所述病症可以为代谢性骨病或雄性不育。所述代谢性骨病可以选自：软骨病、骨质疏松症、骨硬化病、佩吉特氏病和X染色体连锁低磷性佝偻病、肾衰竭相关的骨营养不良、石骨症、囊状纤维性骨炎，以及糖皮质激素诱导的骨质流失。在一个实例中，所述对象患有骨质疏松症。在一个实例中，所述方法预防或减少患有骨质疏松症对象的骨折风险。在一个实例中，所述对象患有骨折。在一个实例中，所述方法加速骨折治愈，和/或预防骨折的延迟愈合，和/或预防骨折的不愈合。在这个方面，所述对象可能患有代谢性骨病或雄性不育。可选地，所述对象可能为正常对象，即不患有代谢性骨病或雄性不育。因此，所述对象可以为任何患有骨折的对象。在一个实例中，给予所述干细胞群和/或其后代和/或源自其的可溶性因子导致对象中血浆骨钙素水平增加。在一个实例中，给予所述干细胞刺激对象的成骨细胞产生骨钙素。在一个实例中，给予所述干细胞群和/或其后代和/或源自其的可溶性因子导致在给药2周(或4周或6周)内，血浆骨钙素水平增加为至少5倍，或至少10倍，或至少20倍。在一个实例中，给予所述干细胞群和/或其后代和/或源自其的可溶性因子导致对象中血浆碱性磷酸酶水平增加。在一个实例中，给予所述干细胞刺激对象的成骨细胞产生碱性磷酸酶。在一个实例中，相比给药前的血浆碱性磷酸酶水平，给予所述干细胞群和/或其后代和/或源自其的可溶性因子导致在给药6周内血浆碱性磷酸酶水平增加至少5％，或10％，或20％，或30％，或40％，或50％，或60％。在一个实例中，所述干细胞为专能性细胞。在另一个实例中，所述专能性细胞为STRO-1+细胞。在又一个实例中，所述专能性细胞为STRO-1亮细胞。在又一个实例中，所述STRO-1+细胞共表达TNAP标记。在一个实例中，如本文所述的方法包括给予富集STRO-1亮细胞的细胞群和/或其后代，和/或源自其的可溶性因子。在一个实例中，如本文所述的方法包括给予富集STRO-1+和组织非特异性碱性磷酸酶+(TNAP)+细胞的细胞群和/或其后代，和/或源自其的可溶性因子。在一个实例中，将所述干细胞群和/或后代和/或可溶性因子经静脉内给药。在一个实例中，多次给予所述干细胞群和/或所述后代和/或所述可溶性因子。例如，每4周或更多周给予一次所述干细胞群和/或所述后代和/或所述可溶性因子。例如，每8周或更多周给予一次所述干细胞群和/或所述后代和/或所述可溶性因子。例如，每12周或更多周给予一次所述干细胞群和/或所述后代和/或所述可溶性因子。在一个实例中，本文根据任一实例描述的方法包括每kg给予0.1x106至5x106个STRO-1+细胞和/或其后代。在一个实例中，本文根据任一实例描述的方法包括每kg给予0.3x106至2x106个STRO-1+细胞和/或其后代。例如，所述方法包括每kg给予约1x106或2x106个STRO-1+细胞和/或其后代。在一个实例中，本文根据任一实例描述的方法包括给本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.富集STRO‑1+专能性细胞的细胞群在制备用于全身性给药至对象以治疗对象的代谢性骨病或骨折的包含所述细胞群的药物中的应用，其中全身性给药的所述细胞群中STRO‑1+专能性细胞导致所述对象的血浆骨钙素水平增加。

【技术特征摘要】
2011.09.09 US 61/532,772;2011.09.16 US 61/535,4411.富集STRO-1+专能性细胞的细胞群在制备用于全身性给药至对象以治疗对象的代谢性骨病或骨折的包含所述细胞群的药物中的应用，其中全身性给药的所述细胞群中STRO-1+专能性细胞导致所述对象的血浆骨钙素水平增加。2.如权利要求1所述的应用，其中所述对象患有与低成骨细胞水平或活性相关的病症。3.如权利要求2所述的应用，其中所述病症为代谢性骨病。4.如权利要求3所述的应用，其中所述代谢性骨病选自：软骨病、骨质疏松症、骨硬化病、佩吉特氏病和X染色体连锁低磷性佝偻病、肾衰竭相关的骨营养不良、石骨症、囊状纤维性骨炎，以及糖皮质激素诱导的骨质流失。5.如权利要求2所述的应用，其中所述对象患有骨质疏松症，并且所述药物预防或减少骨折风险。6.如权利要求1至5中任一项所述的应用，其中所述对象患有骨折。7.如权利要求6所述的应用，其中给予所述药物加速骨折治愈，和/或预防骨折延迟愈合，和/或预防骨折的不愈合。8.如权利要求1-5和7中任一项所述的应用，其中给予所述药物导致在给药2周内血浆骨钙素水平增加为至少5倍。9.如权利要求8所述的应用，其中给予所述药物导致在给药2周内血浆骨钙素水平增加为至少10倍。10.如权利要求8所述的应用，其中给予所述药物导致在给药2周内血浆骨钙素水平增加为至少20倍。11.如权利要求1至5,7和9-10中任一项所述的应用，其中给予所述药物导致所述对象的血浆碱性磷酸酶水平增加。12.如权利要求6所述的应用，其中给予所述药物导致所述对象的血浆碱性磷酸酶水平增加。13.如权利要求8所述的应用，其中给予所述药物导致所述对象的血浆碱性磷酸酶水平增加。14.如权利要求11所述的应用，其中相比给药前的血浆碱性磷酸酶水平，给予所述药物导致在给药6周内血浆碱性磷酸酶水平增加至少5％。15.如权利要求11所述的应用，其中相比给药前的血浆碱性磷酸酶水平，给予所述药物导致在给药6周内血浆碱性磷酸酶水平增加至少10％。16.如权利要求1至5,7,9-10和12-15中任一项所述的应用，其中所述药物被制备成多次给予至对象。17.如权利要求6所述的应用，其中所述药物被制备成多次给予至对象。18.如权利要求8所述的应用，其中所述药物被制备成多次给予至对象。19.如权利要求11所述的应用，其中所述药物被制备成多次给予至对象。20.如权利要求16所述的应用，其中所述药物被制备成每12周或更多周给予一次。21.如权利要求1至5,7,9-10,12-15和17-20中任一项所述的应用，其中所述药物被制备成每kg给予0.1x106至5x106个所述细胞群的细胞。22.如权利要求6所述的应用，其中所述药物被制备成每kg给予0.1x106至5x106个所述细胞群的细胞。23.如权利要求8所述的应用，其中所述药物被制备成每kg给予0.1x106至5x106个所述细胞群的细胞。24.如权利要求11所述的应用，其中所述药物被制备成每kg给予0.1x106至5x106个所述细胞群的细胞。25.如权利要求16所述的应用，其中所述药物被制备成每kg给予0.1x106至5x106个所述细胞群的细胞。26.如权利要求1至5,7,9-10,12-15,17-20和22-25中任一项所述的应用，其中所述药物被制备成每kg给予0.3x106至2x106个所述细胞群的细胞。27.如权利要求6所述的应用，其中所述药物被制备成每kg给予0.3x106至2x106个所述细胞群的细胞。28.如权利要求8所述的应用，其中所述药物被制备成每kg给予0.3x106至2x106个所述细胞群的细胞。29.如权利要求11所述的应用，其中所述药物被制备成每kg给予0.3x106至2x106个所述细胞群的细胞。30.如权利要求16所述的应用，其中所述药物被制备成每kg给予0.3x106至2x106个所述细胞群的细胞。31.如权利要求21所述的应用，其中所述药物被制备成每kg给予0.3x106至2x106个所述细胞群的细胞。32.如权利要求1至5,7,9-10,12-15,17-20,22-25和27-31中任一项所述的应用，其中所述药物被制备成给予低剂量的所述细胞群的细胞。33.如权利要求6所述的应用，其中所述药物被制备成给予低剂量的所述细胞群的细胞。34.如权利要求8所述的应用，其中所述药物被制备成给予低剂量的所述细胞群的细胞。35.如权利要求11所述的应用，其中所述药物被制备成给予低剂量的所述细胞群的细胞。36.如权利要求16所述的应用，其中所述药物被制备成给予低剂量的所述细胞群的细胞。37.如权利要求21所述的应用，其中所述药物被制备成给予低剂量的所述细胞群的细胞。38.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：西尔维乌·伊泰斯库，拉维·克里希南，
申请(专利权)人：麦瑟布莱斯特公司，
类型：发明
国别省市：美国,US