1.一種用于生成胰腺內分泌譜系細胞,例如胰腺β細胞譜系細胞的方法,該方法包括以下的步驟a)-c):
2.如權利要求1所述的方法,其中在步驟a)-c)之前,該方法還包括以下的步驟a-1)–c-1):
3.如權利要求1或2所述的方法,其中將所述細胞在選自由以下組成的組的2d基底上貼壁培養:ln-521及其片段、ln-511及其片段、ln-332及其片段、ln-421及其片段、以及ln-121及其片段。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法,其中在步驟b)中,將所述細胞群體培養大約42至78小時的時間段,例如大約44至76小時的時間段,例如大約46至74小時的時間段,例如大約48至72小時的時間段。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法,其中在步驟b)中,將所述細胞群體培養大約66至78小時的時間段,例如大約68至76小時的時間段,例如大約70至74小時的時間段,例如大約72小時的時間段。
6.如權利要求1至5中任一項所述的方法,其中在步驟b)中,將所述細胞群體培養不超過大約72小時的時間段。
7.如權利要求1至4和6中任一項所述的方法,其中在步驟b)中,將所述細胞群體培養大約42至54小時的時間段,例如大約44至52小時的時間段,例如大約46至50小時的時間段,例如大約48小時的時間段。
8.如權利要求1至7中任一項所述的方法,其中在步驟c)中,所述胰腺祖細胞的細胞群體,例如以表達pdx1和nkx6.1兩者為特征的胰腺祖細胞的細胞群體,進一步以表達選自由以下組成的組的至少一種標志物為特征:ptf1a、sox9、hnf6和cpa,例如選自由以下組成的組的標志物:ptf1a和sox9。
9.如權利要求1至8中任一項所述的方法,其中步驟b)包括在存在有效量的以下的情況下在培養基中培養所述細胞群體:表皮生長因子(egf),例如人egf或其衍生物或激動劑;以及有效量的煙酰胺(nic)或其衍生物或激動劑。
10.如權利要求1至9中任一項所述的方法,其中步驟b)包括在存在有效量的egf,例如人egf,和有效量的nic的情況下在培養基中培養所述細胞群體。
11.如權利要求9至10中任一項所述的方法,其中所述egf或其衍生物或激動劑的有效量是大約50ng/ml至200ng/ml,例如大約50ng/ml至150ng/ml,例如大約75ng/ml至125ng/ml,例如大約100ng/ml。
12.如權利要求9至11中任一項所述的方法,其中所述nic或其衍生物或激動劑的有效量是大約5mm至20mm,例如大約5mm至15mm,例如大約8mm至12mm,例如大約10mm。
13.如權利要求1至12中任一項所述的方法,其中步驟b)包括在還包含kgf、激活素a、視黃酸、sant-1、pdbu和ldn的培養基中培養所述細胞群體。
14.如權利要求2和4至13中任一項所述的方法,其中所述2d基底包含一種或多種選自由以下組成的組的組分:層粘連蛋白(ln)及其片段、玻連蛋白及其片段、纖連蛋白及其片段、以及基質膠tm。
15.如權利要求2至14中任一項所述的方法,其中所述層粘連蛋白(ln)及其片段選自由以下組成的組:ln-521及其片段、ln-511及其片段、ln-332及其片段、ln-421及其片段、以及ln-121及其片段;
16.如權利要求2至15中任一項所述的方法,其中所述層粘連蛋白(ln)及其片段選自由以下組成的組:ln-521、ln-511、ln-332、ln-421和ln-121,例如由以下組成的組:ln-521、ln-511和ln-332;例如由以下組成的組:ln-521和ln-511;例如其中所述層粘連蛋白及其片段是ln-521。
17.如權利要求2至16中任一項所述的方法,其中所述層粘連蛋白(ln)和片段包含層粘連蛋白的e8片段;例如由以下組成的組:ln-511的e8片段、ln-521的e8片段、ln-332的e8片段、以及ln-421的e8片段和ln-121的e8片段;例如由以下組成的組:ln-511的e8片段、ln-521的e8片段和ln-332的e8片段;例如由以下組成的組:ln-511的e8片段和ln-521的e8片段;例如ln-511的e8片段或ln-521的e8片段。
18.如權利要求1至17中任一項所述的方法,其中a)中至少大約60%,例如至少大約55%,例如至少大約70%,例如至少大約75%,例如至少大約80%的后前腸細胞,例如以表達pdx1為特征的后前腸細胞,在c)中分化為胰腺祖細胞,例如以表達pdx1和nkx6.1為特征的胰腺祖細胞。
19.如權利要求1至18中任一項所述的方法,其中在步驟c)中,總細胞群體的至少大約75%,例如至少大約80%,例如大約80至85%,例如大約80至90%表達pdx1。
20.如權利要求1至19中任一項所述的方法,其中在步驟c)中,總細胞群體的至多大約10%表達neurod1。
21.如權利要求1至20中任一項所述的方法,其中在步驟c)中,總細胞群體的大約40%至70%表達nkx6.1。
22.如權利要求2至21中任一項所述的方法,其中在步驟b-1)中,將所述細胞群體培養大約18至30小時的時間段,例如大約20至28小時的時間段,例如大約22至26小時的時間段,例如大約24小時。
23.如權利要求2-22中任一項所述的方法,其中步驟b-1)包括在包含kgf、視黃酸、sant-1、pdbu和ldn的培養基中培養所述細胞群體。
24.如權利要求1至23中任一項所述的方法,該方法包括在步驟a)-c)之后的以下的步驟a+1)–c+1):
25.如權利要求24所述的方法,其中所述內分泌祖細胞的群體,例如以表達nkx6.1和neurod1為特征的內分泌祖細胞的群體,進一步以表達pdx1和ngn3中的至少一種為特征。
26.如權利要求24或25所述的方法,其中在步驟b+1)中,將所述胰腺祖細胞的細胞群體培養大約3至5天,例如大約3至4天或大約4至5天,例如大約4天或例如大約5天。
27.如權利要求2至26中任一項所述的方法,其中步驟b-1)、b)和b+1)中的所述細胞在2d基底上貼壁培養,并且所述2d基底包含一種或多種選自由以下組成的組的組分:層粘連蛋白(ln)及其片段、玻連蛋白及其片段、纖連蛋白及其片段、膠原蛋白及其片段、明膠及其片段、官能化絲(fn絲)和基質膠tm。
28.如權利要求24至27中任一項所述的方法,其中將所述細胞在2d基底上貼壁培養至少直至在步驟c+1)中生成內分泌祖細胞。
29.如權利要求27至28中任一項所述的方法,其中所述2d基底是如權利要求3和14及17中任一項所定義的。
30.如權利要求24至29中任一項所述的方法,其中在步驟c+1)中,總細胞群體的超過大約30%,例如超過大約40%,例如超過大約45%,例如超過大約50%是內分泌祖細胞,例如以表達nkx6.1和neurod1為特征的內分泌祖細胞。
31.如權利要求24至30中任一項所述的方法,其中步驟c+1)中的內分泌祖細胞的數量與使用相應方法獲得的內分泌細胞的數量相比更高,在該相應方法中,步驟b)為在允許分化為胰腺祖細胞的條件下培養所述后前腸細胞的細胞群體大約24小時或更短和/或大約96小時或更長。
32.如權利要求24至31中任一項所述的方法,其中所述方法產生比相應方法多至少大約10%,例如至少大約15%,例如至少大約20%,例如至少大約30%,例如至少大約40%,例如至少50%,例如至少60%的內分泌祖細胞,在該相應方法中,步驟b)為在允許分化為胰腺祖細胞的條件下培養所述后前腸細胞的細胞群體大約24小時或更短和/或大約96小時或更長。
33.如權利要求24至32中任一項所述的方法,其中步驟b+1)包括在包含btc、alk5iii、gsi-xx、gc-1、ldn、視黃酸和sant-1的培養基中培養所述細胞群體。
34.如權利要求24至33中任一項所述的方法,其還包括在允許分化為單激素胰腺β細胞的條件下培養所述內分泌祖細胞。
35.如權利要求2至34中任一項所述的方法,其中在表現出內分泌祖細胞的特征性標志物的表達之前,不將這些細胞從2d基底上的貼壁培養轉移至3d基底上的培養。
36.如權利要求1至35中任一項所述的方法,其在步驟a+1)–c+1)之后還包括以下的步驟a+2)–c+2):
37.如權利要求36所述的方法,其中步驟b+2)包括將所述內分泌祖細胞的群體培養大約2周或更長,例如大約3周或更長,例如大約3至5周,例如大約4周。
38.如權利要求36至37中任一項所述的方法,其中步驟c+2)中生成的所述單激素β細胞的群體不表達胰高血糖素或生長抑素。
39.如權利要求36至38中任一項所述的方法,其中在步驟c+2)中,總細胞群體的超過大約40%,例如大約40%至70%,例如大約40%至60%,例如大約40%至50%是單激素β細胞,例如以表達胰島素為特征的單激素β細胞。
40.如權利要求1至39中任一項所述的方法,其中所述方法產生比相應方法多至少大約30%,例如至少大約35%,例如至少大約40%的單激素β細胞,例如以表達胰島素為特征的單激素β細胞,在該相應方法中,步驟b)為在允許分化為胰腺祖細胞的條件下培養所述后前腸細胞的細胞群體大約96小時或更長。
41.如權利要求1至40中任一項所述的方法,其中所述方法產生比以表達胰高血糖素為特征的單激素胰腺α細胞多至少2倍的單激素β細胞,例如以表達胰島素為特征的單激素β細胞。
42.如權利要求36至43中任一項所述的方法,其中所述單激素β細胞是功能性胰腺β細胞,例如通過葡萄糖刺激后c肽的表達來評分的功能性胰腺β細胞。
43.如權利要求1至42中任一項所述的方法,其中步驟a)或a-1)中的細胞群體衍生自多能干細胞的培養物,例如誘導性多能干細胞的培養物或胚胎干細胞的培養物,例如人誘導性多能干細胞的培養物或人胚胎干細胞的培養物。
44.如權利要求1至43中任一項所述的方法,其中步驟a)或a-1)中的所述細胞群體是哺乳動物細胞群體,例如人細胞群體。
45.如權利要求43至44中任一項所述的方法,其中步驟a)或a-1)中的所述細胞群體衍生自人胚胎干細胞群體,例如選自以下的人胚胎干細胞群體:由hs980細胞、h1細胞和h9細胞組成的胚胎干細胞系的組,例如由hs980細胞和h1細胞組成的胚胎干細胞系的組,或由h1和h9細胞組成的胚胎干細胞系的組,或由hs980細胞和h9細胞組成的胚胎干細胞系的組。
46.如權利要求43至44中任一項所述的方法,其中步驟a)或a-1)中的所述細胞群體衍生自人誘導性多能干細胞群體。
47.如權利要求1至23和43至46中任一項所述的方法,其中所述胰腺β細胞譜系細胞是胰腺祖細胞。
48.如權利要求1至35和43至46中任一項所述的方法,其中所述胰腺β細胞譜系細胞是內分泌祖細胞。
49.如權利要求1至46中任一項所述的方法,其中所述胰腺β細胞譜系細胞是胰腺β細胞。
50.如權利要求1至46和48至49中任一項所述的方法,其還包括內分泌祖細胞的冷凍保存。
51.一種分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體,其能通過如前述權利要求中任一項所述的方法獲得。
52.如權利要求51所述的分離的胰腺β細胞的群體,其中所述分離的胰腺β細胞的群體是至少一個胰島樣細胞聚集體的一部分,如此其中該分離的胰腺β細胞的群體是胰島樣聚集體的形式。
53.如權利要求51或52所述的分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體,該細胞群體尚未經受針對所期望表型的富集,例如尚未經受針對所期望表型的分選,例如基于所期望標志物表達的分選或例如基于facs的針對所期望表型的分選。
54.如權利要求51至53中任一項所述的分離的胰腺β細胞的群體,其中總細胞群體的超過大約40%,例如大約40%至70%,例如大約40%至60%,例如大約40%至50%是單激素β細胞,例如以表達胰島素為特征的單激素β細胞。
55.如權利要求51至54中任一項所述的分離的胰腺β細胞的群體,其中所述群體包含比以表達胰高血糖素為特征的單激素α細胞多至少2倍的單激素β細胞,例如以表達胰島素為特征的單激素β細胞。
56.如權利要求51或53所述的分離的胰腺β細胞譜系細胞的群體,其中所述群體是包含胰腺祖細胞的群體,這些胰腺祖細胞是例如以表達pdx1和nkx6.1為特征的胰腺祖細胞。
57.如權利要求51或53所述的分離的胰腺β細胞譜系細胞的群體,其中所述群體是包含內分泌祖細胞的群體,這些內分泌祖細胞是例如內分泌祖細胞,例如以表達nkx6.1和neurod1為特征的內分泌祖細胞。
58.如權利要求57所述的分離的胰腺β細胞譜系細胞的群體,其中總細胞的至少30%,例如至少40%,例如至少50%,例如至少60%是內分泌祖細胞,例如以表達nkx6.1和neurod1為特征的內分泌祖細胞。
59.如權利要求51至58中任一項所述的分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體,用于在療法中使用。
60.如權利要求51至59中任一項所述的分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體,用于在治療、預防和/或改善糖尿病,例如1型或2型糖尿病中使用。
61.如權利要求51至59中任一項所述的分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體,其中所述細胞的群體已通過如權利要求1-50中任一項所述的方法生成。
62.一種分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體,用于在治療、預防和/或改善糖尿病,例如1型或2型糖尿病中使用,其中所述細胞的群體已通過根據如權利要求1-50中任一項所述的方法生成。
63.一種分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體,用于在療法中的治療中使用,其中所述使用包括以下步驟:
64.一種分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體,用于在治療、預防和/或改善糖尿病,例如1型或2型糖尿病中使用,其中所述使用包括以下步驟:根據如權利要求1-50中任一項所述的方法生成胰腺β細胞的細胞或胰腺β細胞譜系細胞;以及向患者施用治療有效量的所述細胞。
65.用于如權利要求59至64中任一項所述使用的分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體,其中所述使用包括將所述群體移植到有需要的患者體內。
66.用于如權利要求65所述使用的分離的胰腺β細胞的群體,其中所述胰腺β細胞譜系細胞是單激素胰腺β細胞,并且所述使用包括將單激素胰腺β細胞移植到有需要的患者體內,例如包括單激素胰腺β細胞以胰島樣聚集體的形式移植。
67.用于如權利要求65所述使用的分離的胰腺β細胞譜系細胞的群體,其中所述胰腺β細胞譜系細胞是內分泌祖細胞并且所述使用包括將內分泌祖細胞移植到有需要的患者體內。
68.一種藥物組合物,其包含如權利要求51至67中任一項所述的分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體,以及至少一種藥學上可接受的賦形劑或載劑。
69.一種成套試劑盒,其包含如權利要求51至58中任一項所述的分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體、用于如權利要求59-67中任一項所述使用的分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體、或如權利要求68所述的藥物組合物、以及合適的負載基底。
70.如權利要求69所述的成套試劑盒,其中所述合適的負載基底是如權利要求2、3和14至17中任一項所定義的2d基底,并且其中所述胰腺β細胞譜系細胞是內分泌祖細胞。
71.如權利要求69所述的成套試劑盒,其中所述合適的負載基底是3d基底并且其中所述細胞是單激素β細胞。
72.如權利要求51至58中任一項所述的分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體在藥物篩選,例如體外藥物篩選中的用途。
73.一種體外藥物篩選的方法,該方法包括以下步驟:根據如權利要求1-50中任一項所述的方法生成胰腺內分泌譜系細胞,例如胰腺β細胞譜系細胞;以及
74.一種治療有需要的患者的方法,該方法包括向所述患者施用治療有效量的如權利要求51至58中任一項所述的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞。
75.一種治療有需要的患者的方法,該方法包括以下步驟:根據如權利要求1-50中任一項所述的方法生成胰腺內分泌譜系細胞,例如胰腺β細胞譜系細胞;以及
76.一種在有需要的患者中治療糖尿病的方法,該方法包括向所述患者施用治療有效量的如權利要求51至58中任一項所述的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞。
77.一種治療有需要的患者的方法,該方法包括以下步驟:根據如權利要求1-50中任一項所述的方法生成胰腺內分泌譜系細胞,例如胰腺β細胞譜系細胞;以及
78.如權利要求76或77所述的在有需要的患者中治療糖尿病的方法,其中所述患者患有1型或2型糖尿病。
79.如權利要求74至78中任一項所述的在有需要的患者中治療糖尿病的方法,其中所述施用包括將所述細胞移植到所述患者體內,例如包括單激素胰腺β細胞以胰島樣聚集體的形式移植。
80.如權利要求51至58中任一項所述的分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體用于制造藥物的用途,該藥物用于在有需要的患者中治療糖尿病。
81.如權利要求82所述的分離的胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞的群體的用途,其中所述藥物的所述制造包括通過如權利要求1-53中任一項所述的方法生成胰腺β細胞或胰腺β細胞譜系細胞。
82.一種用于生成胰腺祖細胞的方法;其包括以下步驟
83.一種用于生成內分泌祖細胞的方法;
84.一種用于生成單激素β細胞的方法,
85.如權利要求82所述的用于生成胰腺祖細胞的方法、如權利要求83所述的用于生成內分泌祖細胞的方法或如權利要求84所述的用于生成單激素β細胞的方法,在步驟a)-c)之前,還包括以下的步驟a-1)–c-1):
86.如權利要求82或85所述的用于生成胰腺祖細胞的方法,其中所述方法是如權利要求1-55中任一項所述。
87.如權利要求83或85所述的用于生成內分泌祖細胞的方法,其中所述方法是如權利要求1-36中任一項所述。
88.如權利要求84或85所述的用于生成單激素β細胞的方法,其中所述方法是如權利要求1-53中任一項所述。