CN105950556A - 人协助细胞及其用途 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及人协助细胞(hFC)，和分离、表征和使用此种hFC的方法。

Description

人协助细胞及其用途
本申请是申请号为201180050108.6，申请日为2011年08月17日，发明名称为“人协助细胞及其用途”的中国专利发明的分案申请。
对相关申请的交叉引用
本申请要求2010年8月17日提交的美国申请号61/374,460根据35U.S.C.§119(e)的优先权。本申请还要求2010年11月30日提交的美国申请号12/957,011的优先权。
技术领域
本发明涉及人协助细胞(human facilitating cell,hFC)，以及此类细胞在治疗方案中的用途。
背景技术
已描述了来自小鼠的协助细胞(FC)。参见例如美国专利号5,772,994。FC并非干细胞，但显著改善干细胞的起始和长期植活(engraftment)。例如，仅移植干细胞仅延长移植患者的存活，而FC的存在导致持久和长期的HSC植活。亦参见Kaufman等,2005,J.Exp.Med.,201:373-83)。
发明内容
本发明涉及人协助细胞(hFC)，分离hFC的方法，和使用hFC以供协助用干细胞重建受损或被毁的造血系统的方法，以及以供对供体细胞、组织和实体器官的移植诱导供体特异性耐受的方法。
在一个方面，提供了细胞组合物。此种细胞组合物可含有至少约30％(例如至少约40％，至少约50％，或至少约60％)人协助细胞(hFC)，其中所述hFC包含具有CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg表型的细胞和具有CD8+/alphabeta TCR-/CD56bright表型的细胞。
在一些实施方案中，所述具有CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg表型的细胞主要是CD3 epsilon+/CD19-。在一些实施方案中，所述具有CD8+/alphabeta TCR-/CD56bright表型的细胞主要是CD3 epsilon-/CD19+。在一些实施方案中，所述hFC包括具有CD8+/alpha beta TCR-/delta gamma TCR+/CD3epsilon+/CD19+表型的细胞。在一些实施方案中，所述hFC包含具有CD8+/alpha beta TCR-/B220+/CD11c+/CD11b-表型的细胞。在一些实施方案中，约48％的hFC是CD8+/alpha beta TCR-/CD3 epsilon+，约33％的hFC是CD8+/alpha beta TCR-/CD19+，约44％的hFC是CD11c+，约40％的hFC是CD11b+，约42％的hFC是Foxp3，而约30％的hFC是HLA-DR。在一些实施方案中，约25％的hFC是CD8+/alpha beta TCR-/IFN-gamma，而约31％的hFC是CD8+/alpha beta TCR-/CXCR4。
在一个方面，提供了治疗性细胞组合物。此种治疗性细胞组合物可包含人造血干细胞(HSC)，其中所述HSC具有CD34+表型；人协助细胞(hFC)，其中所述hFC包含具有CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg表型的细胞和具有CD8+/alpha beta TCR-/CD56bright表型的细胞；和人alpha beta TCR+ T细胞，其中所述alpha beta TCR+ T细胞以大于视作治疗性的量存在。在一些实施方案中，所述治疗性细胞组合物用于递送至接受者。亦在一些实施方案中，所述alpha beta TCR+ T细胞以约2.0x 106至约5.0x 106alpha beta TCR+ T细胞/kg接受者体重的量存在。在一些实施方案中，将alpha beta TCR+ T细胞数调整为约2.0x 106至约5.0x 106alpha beta TCR+ T细胞/kg接受者体重。在一些实施方案中，将alpha beta TCR+ T细胞数调整为约3.0x 106至约4.2x 106alpha beta TCR+ T细胞/kg接受者体重。
在一个方面，提供了制备用于递送至接受者的治疗性细胞组合物的方法。此种方法通常包括提供造血干细胞(HSC)的供体源；从供体源消除(deplete)alpha beta TCR+ T细胞以产生经消除的供体源(depleted donor source)；调整经消除的供体源中的alpha beta TCR+ T细胞数至大于每kg接受者体重1x 105个alpha beta TCR+ T细胞，由此产生用于递送至接受者的治疗性细胞组合物。在一些实施方案中，HSC源是骨髓、胸腺、外周血。在某些实施方案中，T细胞用一种或多种抗体消除。在一些实施方案中，所述一种或多种抗体偶联至磁性珠。本公开的一个特征是，与不存在hFC时植入的HSC相比，本文中所述的hFC改善HSC的植活能力。
在一个方面，提供了制备与供体的免疫系统嵌合的接受者的免疫系统的方法。此种方法通常包括将上述治疗性细胞组合物施用于接受者，其中所述接受者经调适(conditioned)。
在一些实施方案中，对所述接受者的调适包括施用全身照射(TBI)，其中所述全身照射不超过300cGy。在一些实施方案中，将所述治疗性细胞组合物静脉内施用于接受者。在一些实施方案中，当接受者的免疫系统为至少约1％供体来源时，将接受者的免疫系统视作与供体的免疫系统嵌合。
在一些实施方案中，所述接受者罹患疾病。例如，所述疾病可为自身免疫病，白血病，血红蛋白病，遗传性代谢障碍，或需要器官移植的疾病。代表性自身免疫病包括糖尿病，多发性硬化，和系统性红斑狼疮。在一些实施方案中，所述疾病是由免疫缺陷病毒所致的感染或肝炎。在一些实施方案中，所述疾病可为造血恶性肿瘤(hematopoietic malignancy)，贫血症，血红蛋白病，或酶缺陷。在一些实施方案中，所移植的器官是心脏、皮肤、肝、肺、心和肺、肾、胰脏或内分泌器官(例如甲状腺、甲状旁腺、胸腺、肾上腺皮质或肾上腺髓质)。
在一个方面，提供了细胞组合物，其含有至少约30％的具有CD8+/TCR-/CD56dim/neg表型的人协助细胞(hFC)。此种细胞组合物进一步可含有造血干细胞(HSC)，其中所述HSC具有CD34+表型，其中所述HSC与hFC是MHC匹配的。在另一个方面，提供了细胞组合物，其含有人造血干细胞(HSC)，其中所述HSC具有CD34+表型；和人协助细胞(hFC)，其中所述hFC具有CD8+/TCR-/CD56dim/neg表型。在一个实施方案中，所述hFC CD56dim/neg表型是CD56dim。
根据本公开，hFC进一步可具有CD3+/CD16+/CD19+/CD52+表型。此外，hFC可具有CXCR4，CD 123，HLADR，NKp30，NKp44，NKp46，CD 11c，和CD 162的表型，但不限于此，且hFC进一步可表征为下述标志物的存在，如CD11a，CD11b，CD62L，和FoxP3，但不限于此。通常，与hFC不存在时植入的HSC，本文中所述的hFC改善HSC的植活能力。如本文中所述的细胞组合物可含有至少约50％(例如75％，或90％)的hFC。通常，所述细胞的表型由抗体染色或流式细胞术确定。
在一个方面，提供了药物组合物，其含有如本文中所述的细胞组合物。在另一个方面，提供了治疗罹患疾病的人的方法。此类方法一般包括将含有如本文中所述的细胞组合物的药物组合物施用于人。仍在另一个方面，提供了将供体的细胞、组织或器官移植入人接受者的方法。此类方法一般包括将含有如本文中所述的细胞组合物的药物组合物施用于人类接受者。
此类方法可进一步包括部分调适该人，即在施用所述药物组合物之前将其暴露于全身照射、免疫抑制剂、细胞减少剂(cytoreduction agent)，或其组合。在一个方面，所述全身照射是200cGy。如本文中所述的药物组合物可静脉内施用。
在一个实施方案中，所述疾病是自身免疫病如糖尿病，多发性硬化，或系统性红斑狼疮。在另一个实施方案中，所述疾病是免疫缺陷病毒所致的感染，或是肝炎。还在另一个实施方案中，所述疾病选自造血恶性肿瘤，贫血症，血红蛋白病，和酶缺陷。
代表性供体组织或器官包括但不限于心脏、皮肤、肝、肺、心和肺、肾、胰脏或内分泌器官如甲状腺、甲状旁腺、胸腺、肾上腺皮质或肾上腺髓质。供体细胞可为胰岛细胞、神经元或肌细胞。
还在另一个方面，提供了用于获得含有至少约0.5％至8.0％hFC的细胞组合物的方法。此种方法一般包括提供造血性细胞组合物；和从该造血性细胞组合物去除具有alpha beta TCR-和gamma delta TCR-表型的细胞。此类方法可进一步包括选择具有CD8+表型的细胞；选择具有CD56dim/neg表型的细胞；和选择具有CD3+/CD16+/CD19+/CD52+表型的细胞。此外，此类方法可进一步包括选择具有CXCR4、CD123、HLADR、NKp30、NKp44、NKp46、CD11c和CD162表型的细胞，且此类方法可进一步包括选择具有CD11a、CD11b、CD62L和FoxP3表型(但不限于此)的细胞。由此种方法产生的细胞组合物亦可含有CD34+造血干细胞(HSC)。
可使用抗体(例如偶联至磁性珠的抗体)去除和/或选择细胞。此外，或或者，可通过密度梯度离心分离所述造血细胞组合物以获得单核细胞级分中的细胞。在一个实施方案中，将所述造血细胞组合物与生长因子相接触。所述造血细胞组合物可从骨髓、胸腺、或外周血获得。在一个实施方案中，细胞组合物含有至少约50％hFC(例如至少约75％hFC)。
本发明包括以下内容：
1.一种细胞组合物，其包含至少约30％人协助细胞(hFC)，其中所述hFC包含具有CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg表型的细胞和具有CD8+/alphabeta TCR-/CD56bright表型的细胞。
2.项1的细胞组合物，其中所述具有CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg表型的细胞主要是CD3 epsilon+/CD19-。
3.项1的细胞组合物，其中所述具有CD8+/alpha beta TCR-/CD56bright表型的细胞主要是CD3 epsilon-/CD19+。
4.项1的细胞组合物，其中所述hFC包含具有CD8+/alpha beta TCR-/delta gamma TCR+/CD3 epsilon+/CD19+表型的细胞。
5.项1的细胞组合物，其中所述hFC包含具有CD8+/alpha beta TCR-/B220+/CD11c+/CD11b-表型的细胞。
6.项1的细胞组合物，其中约48％的所述hFC是CD8+/alpha beta TCR-/CD3 epsilon+，约33％的所述hFC是CD8+/alpha beta TCR-/CD19+，约44％的所述hFC是CD11c+，约40％的所述hFC是CD11b+，约42％的所述hFC是Foxp3，而约30％的所述hFC是HLA-DR。
7.项6的细胞组合物，其中约25％的所述hFC是CD8+/alpha beta TCR-/IFN-gamma，而约31％的所述hFC是CD8+/alpha beta TCR-/CXCR4。
8.项1的细胞组合物，其包含至少约40％的hFC。
9.项1的细胞组合物，其包含至少约50％的hFC。
10.项1的细胞组合物，其包含至少约60％的hFC。
11.一种治疗性细胞组合物，其包含：
人造血干细胞(HSC)，其中所述HSC具有CD34+的表型；
人协助细胞(hFC)，其中所述hFC包含具有CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg表型的细胞和具有CD8+/alpha beta TCR-/CD56bright表型的细胞；和
人alpha beta TCR+ T细胞，其中所述alpha beta TCR+ T细胞以大于会视为治疗性的量存在。
12.项11的治疗性细胞组合物，其中所述治疗性细胞组合物用于递送至接受者。
13.项12的治疗性细胞组合物，其中所述alpha beta TCR+ T细胞以约2.0x 106至约5.0x 106个alpha beta TCR+ T细胞/kg接受者体重的量存在。
14.一种制备用于递送至接受者的治疗性细胞组合物的方法，其包括下述步骤：
提供造血干细胞(HSC)的供体来源；
从所述供体来源消除alpha beta TCR+ T细胞以产生经消除的供体来源；
将所述经消除的供体来源中alpha beta TCR+ T细胞的数量调整至大于每kg供体体重1x 105个alpha beta TCR+ T细胞，
由此产生用于递送至接受者的治疗性细胞组合物。
15.项14的方法，其中所述HSC的来源是骨髓、胸腺或外周血。
16.项14的方法，其中所述HSC的来源是骨髓。
17.项14的方法，其中所述细胞使用一种或多种抗体消除。
18.项17的方法，其中所述一种或多种抗体偶联至磁性珠。
19.项14的方法，其中将alpha beta TCR+ T细胞的数量调整至约2.0x 106至约5.0x 106个alpha beta TCR+ T细胞/kg接受者体重。
20.项14的方法，其中将alpha beta TCR+ T细胞的数量调整至约3.0x 106至约4.2x 106个alpha beta TCR+ T细胞/kg接受者体重。
21.项14的方法，其中与不存在所述hFC时植入的HSC相比，所述hFC改善所述HSC的植活能力。
22.一种制备与供体的免疫系统嵌合的接受者的免疫系统的方法，其包括：
将项14的治疗性细胞组合物施用于接受者，其中所述接受者已经经过调适。
23.项22的方法，其中所述接受者的调适包括施用全身照射(TBI)，其中所述全身照射不超过300cGy。
24.项22的方法，其中所述治疗性细胞组合物静脉内施用于所述接受者。
25.项22的方法，其中当接受者的免疫系统为至少约1％供体来源时，所述接受者的免疫系统视为与供体的免疫系统嵌合。
26.项22的方法，其中所述接受者罹患疾病。
27.项26的方法，其中所述疾病选自下组：自身免疫病，白血病，血红蛋白病，遗传性代谢障碍，和需要器官移植的疾病。
28.项27的方法，其中所述自身免疫病是糖尿病，多发性硬化，或系统性红斑狼疮。
29.项26的方法，其中所述疾病是由免疫缺陷病毒所致的感染或肝炎。
30.项26的方法，其中所述疾病选自造血恶性肿瘤，贫血症，血红蛋白病，和酶缺陷。
31.项27的方法，其中所述器官是心脏、皮肤、肝、肺、心和肺、肾、胰脏、或内分泌器官。
32.项31的方法，其中所述内分泌器官是甲状腺、甲状旁腺、胸腺、肾上腺皮质、或肾上腺髓质。
除非另行定义，所有本文中使用的技术和科学术语具有该技术所属领域的一般技术人员通常理解的相同含意。尽管类似于或等价于本文中所述的那些的方法和材料可在本发明方法和组合物的实践或测试中使用，但在下文中描述了合适的方法和材料。此外，所述材料、方法和实施例仅为说明目的，但并不意欲为限制性的。本文中提及的所有公开文献、专利申请、专利和其它参考文献通过全文提述并入本文。
本发明的一个或多个实施方案的细节在下文所附的附图及描述中列出。其它特征、目的和优点根据附图和细节描述，以及根据权利要求会是明显的。
附图说明
图1是显示hFC的代表性表型分析的图。
图2是显示CD8+/alpha beta TCR-hFC内CD56dim/neg和CD56bright亚群的图。
图3A是显示CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg hFC亚群的代表性表型分析的图，而图3B是显示CD8+/alpha beta TCR-/CD56bright hFC亚群的代表性表型分析的图。
图4显示用于分选和计数人HSC的选通策略。
图5显示用于分选和计数人hFC的选通策略。
图6A是显示在移植患者SCD#3中移植后1个月时响应多种刺激物的免疫监视的结果的图，而图6B是显示在移植患者SCD#4中嗜中性粒细胞绝对计数(ANC)的图。
图7A是显示移植患者SCD#3的嵌合现象的图，而图7B是显示来自同一移植患者的血红蛋白的来源的图。
图8是显示对于移植患者SCD#4的嵌合现象(小图A)，血红蛋白的来源(小图B)，和网织红细胞计数(小图C)的图。
图9是显示在实体器官移植后患者中ANC和白细胞(WBC)的量(小图A)，血小板计数(小图B)，和嵌合百分比(小图C)的图。
图10A是显示血小板计数的图，而图10B是显示实体器官移植之后患者#2中嵌合百分比的图。
图11是显示实体器官移植后患者#12中ANC(小图A)，B细胞、CD4+细胞和CD8+细胞的恢复(小图B)，和血小板计数(小图C)的图。
图12是显示如本文中所例示的一般性非清髓调适(nonmyeloablativeconditioning)和移植后免疫抑制方案的概略图。
图13是显示在活体供体肾移植受试者#3中的嵌合现象(小图A)，多谱系嵌合现象(小图B)，对多种刺激物的响应(小图C)，肌酐水平(小图D)，血小板计数(小图E)，和白细胞计数和ANC(小图F)的图。
发明详述
提供了人hFC(hFC)，其有助于起始干细胞的植活，并为持久的HSC植活所需。亦提供了从骨髓或其它的造血细胞生理来源纯化此类hFC的方法。提供了多种分离方法，其通常基于如本文中公开的特异性标志物的存在与否。
人协助细胞(hFC)，含有hFC的细胞组合物，和制备方法
鉴定了人协助细胞(hFC)，并描述于本文中。hFC一般表征为CD8+和alphabeta TCR-。hFC亦可为gamma delta TCR-或gamma delta TCR+(即gammadelta TCR细胞的缺席并不是必需的)。CD8+/alpha beta TCR-hFC可由表达下述标志物的细胞的存在所表征：CD3 epsilon(由约48％的hFC所表达)，CD19(由约33％的hFC所表达)，CD11c(由约44％的hFC所表达)，CD11b(由约40％的hFC所表达)，Foxp3(由约42％的hFC所表达)，HLA-DR(由约30％的hFC所表达)，和CD123(由约8％的hFC所表达)(图1A)。hFC亦可由表达IFN-gamma(约25％的hFC)和CXCR4(约31％的hFC)的细胞的存在所表征(图1B)。此外，约65％的hFC类似致耐受性浆细胞样树突细胞(B220+/CD11c+/CD11b-)，且hFC能够诱导抗原特异性Treg细胞。此外，hFC可由较低浓度的标志物如CD16、CD52、NKp30、NKp44、NKp46、CD162、CD11a和CD62L(但不限于此)的存在表征。
在CD8+/alpha beta TCR-hFC群体内，有两个亚群：CD8+/alpha betaTCR-/CD56dim/neg(约55％的hFC)和CD8+/alpha beta TCR-/CD56bright(约45％的hFC)(图2)。如本领域技术人员所理解，CD56dim/neg细胞指表达相对少量的CD56的细胞(CD56dim)和不表达CD56的细胞(CD56neg)的群体；而CD56bright细胞指表达相对大量的CD56的细胞(CD56bright)。
在hFC的CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg亚群内，大多数细胞表达CD3 epsilon(约80％)，大约三分之一细胞表达HLA-DR(约30％)，而较低百分比的细胞表达CD11c(约17％)，CD19(约16％)，CD11b(约14％)，和CD123(约11％)(图3A)。因此CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg hFC亚群内的大多数细胞为CD3 epsilon+/CD19-。在hFC的CD8+/alpha beta TCR-/CD56bright亚群中，大约65％的细胞表达CD11c，约67％的细胞表达CD11b，和约40％的细胞表达HLA-DR，而CD3 epsilon，CD19和CD123在该亚群中以低得多的水平表达(分别为约29％，约25％，和约10％)表达(图3B)。因此CD8+/alphabeta TCR-/CD56bright hFC亚群内的大多数细胞为CD3 epsilon-/CD19+。
hFC可从骨髓或其它任何的造血细胞生理来源如脾脏、胸腺或血(但不限于此)获得。在一个实施方案中，hFC从经过动员的外周血(在例如粒细胞集落刺激因子(G-CSF)或粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)存在下)获得。在另一个实施方案中，hFC从脊椎骨髓获得。
一旦获得了造血细胞，可通过多种方法富集、纯化(或实质上纯化)hFC，所述方法通常使用特异性结合特定标志物的抗体以选择那些拥有(或缺乏)所述特定标志物的细胞。细胞分离技术包括，例如使用荧光活化的细胞分选器(FACS)和特定荧光色素进行的细胞分选；使用偶联至细胞表面标志物特异性抗体的生物素和结合于固体支持物(例如亲和柱基质或塑料表面)的亲和素或链霉亲和素进行的生物素-亲和素或生物素-链霉亲和素分离；使用抗体包被的磁性珠进行的磁性分离；或破坏型分离如抗体和补体或与细胞毒素或放射性同位素结合的抗体。制备可用于细胞分离的抗体的方法在本领域中是公知的。参见例如美国专利号6,013,519。
使用针对特异性标志物的抗体进行的分离可基于阴性或阳性选择。在基于阴性选择的分离中，使用对存在于不期望的细胞(非hFC)上且不存在于期望的细胞(hFC)上的标志物具特异性的抗体。那些由抗体结合的(不期望的)细胞被去除或裂解，而留下未结合的细胞。在基于阳性选择的分离中，使用对存在于期望的细胞(hFC)上的标志物具特异性的抗体。那些由抗体结合的细胞被留下。应理解的是，阳性和阴性选择分离可同时或顺序使用。亦应理解的是，本公开涵盖任何可用于富集或纯化本文中所述的hFC的分离技术。
一种用于基于抗体的分离的公知技术是使用例如FACS的细胞分选。简言之，将造血细胞的悬浮混合物离心并重悬于培养基。添加偶联至荧光色素的抗体以允许所述抗体结合于特异性细胞表面标志物。然后洗涤细胞混合物，并通过运行FACS，基于细胞荧光来分离细胞，所述荧光由特异性抗体-标志物结合所决定。除了细胞分选之外的分离技术可进一步地或备选地用于获得hFC。一种此种方法是基于生物素-亲和素(或链霉亲和素)使用亲和层析进行的分离。通常此种技术通过将造血细胞与结合特异性标志物的生物素偶联抗体温育，接着使细胞通过亲和素柱来进行。生物素-抗体-细胞复合物通过生物素-亲和素相互作用结合于柱，而未结合的细胞则穿过该柱。柱结合的细胞可通过扰动(perturbation)或其它已知方法释放。生物素-亲和素系统的特异性非常适于快速分离。
细胞分选和生物素-亲和素技术对于细胞分离提供了高度特异性的手段。若需要，可使用特异性较低的分离来从造血细胞来源去除非hFC部分。例如，可使用磁性珠分离以首先去除非协助性的分化的造血细胞群体，其包括但不限于T细胞、B细胞、自然杀伤(NK)细胞和巨噬细胞(MAC)以及次要细胞群体包括巨核细胞、浆细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。此外，细胞可使用密度梯度分离来进行分离。简言之，可将造血细胞置于用例如Ficoll或Percoll或Eurocollins介质制备的密度梯度中。然后可通过离心进行分离，或用例如Cobel&Cell Separator'2991(Cobev,Lakewood,CO)自动进行分离。根据造血细胞混合物的来源及内含物，可能希望用其它的分离方法。例如，若将血用作造血细胞的来源，可能希望在分离任何级分之前裂解红细胞。
尽管公开了基于特异性标志物的分离，应理解的是本公开涵盖任何得到富集hFC的细胞组合物的分离方法，无论该分离是阴性分离，阳性分离，或阴性和阳性分离的组合，且无论该分离使用细胞分选或一些其它技术，诸如例如抗体加补体处理，柱分离，淘选(panning)，生物素-亲和素技术，密度梯度离心，或其它本领域技术人员已知的技术。多数来源的造血细胞天然含有约0.5％至约8％(例如通常为约1％)hFC。如本文中公开的那些的分离可产生富集hFC的细胞组合物(即与天然见于生理造血细胞来源中的相比，含有更高的hFC数量)。例如，提供了细胞组合物，其中至少5％(例如至少约8％，10％，12％，15％，20％或更多)的细胞为如本文中所述的hFC。这些组合物就hFC而言称作“富集的”。在另一个实例中，提供了细胞组合物，其中至少约30％(例如至少约35％，40％，50％或更多)的细胞是如本文中所述的hFC。这些组合物就hFC而言称作“纯化的”。通过阳性和/或阴性选择的进一步加工，可产生细胞组合物，其中至少约60％的细胞(例如至少约70％、75％、80％、85％、90％、95％或99％)为本文中所述的hFC。
获得含有hFC的细胞组合物的示例性方法描述于本文。本领域技术人员会理解本文中所述的实施例可以多种方式修饰而仍旧获得hFC或获得不同量的hFC。在下述实施例中，骨髓是造血干细胞的来源。骨髓可通过本领域技术人员公知的多种方法收获(例如，从供体收获)。例如，骨髓可从长骨(例如股骨或胫骨)收获，但亦可从其它骨腔或脊柱获得。
在一个示例性方法中，可使用一种或多种本文中所述的阴性选择来将非hFC和非HSC从骨髓去除。例如，T细胞，亦称作移植物抗宿主病(GVHD)产生细胞，可使用针对T细胞特异性标志物如alpha beta TCR+的抗体从细胞组合物特异性去除。在某些实施方案中，可使用针对delta gamma TCR+的抗体以去除T细胞的另一亚组。所得的细胞组合物富集hFC和HSC，并亦会含有其它未成熟的祖细胞如未成熟的淋巴样和髓样祖细胞。
在另一个示例性方法中，可使用一种或多种本文中所述的阳性选择从骨髓获得hFC。例如，hFC可通过用一种或多种本文中所述的标志物(例如CD8+、CD19、CD56)的细胞分选(例如使用FACS)来纯化。
在某些情况下(例如非治疗性)，可能需要从细胞组合物去除HSC。HSC可使用例如结合CD34+并任选地结合CD45+的抗体从骨髓去除。参见，例如美国专利号5,061,620或LC Laboratory Cell Separation System,CD34 Kit(CellPro,Inc.,Bothell,WA)。
使用hFC和含有hFC的细胞组合物的方法
hFC在接受者中增强供体骨髓细胞植活的能力表明hFC可用于协助多种治疗方案。使用富集hFC的细胞组合物(例如，含有约5％至约12％hFC)显著改善了持久的植活，并消除移植物抗宿主病(GVHD)。尽管不拘于任何具体机理，但认为一旦施用，hFC回归至接受者体内的多个造血细胞位置，包括骨腔，脾脏，胚胎肝脏或成人肝脏，和胸腺。hFC在合适位置种入(seeded)，植活，并开始构建嵌合的免疫系统。干细胞和hFC复合物一同种入合适植活的位置是有可能的。
在本文中亦描述了将包含hFC的治疗性细胞组合物施用于接受者的方法。治疗性细胞组合物如用于本文中指含有hFC和HSC的组合物。此种组合物可使用任何本文中所述的方法(例如阳性和/或阴性选择)产生。供施用于接受者的治疗性细胞组合物可含有每千克接受者的给药量(dosing weight)总共约1x 108至3x 108个细胞。在治疗性细胞组合物中，HSC数量可为每kg的接受者给药量约1x 105至18x 106个HSC，且可施用类似范围的hFC。然而，使用的细胞的准确数量，会取决于多种因素，包括在造血干细胞起始来源中的细胞数量，在加工(例如富集和/或纯化)之后存在的细胞(例如hFC和/或HSC)的数量，以及接受者的健康状况。
如本文中所述，获得hFC通常涉及消除alpha beta TCR+ T细胞，因其被视为GVHD产生细胞。然而，在治疗上，已发现alpha beta TCR+ T细胞的存在对于HSC和hFC的细胞组合物是有益的。如本文中实施例部分所示，以大于通常视为治疗性的水平含有alpha beta TCR+ T细胞的细胞组合物令人惊讶地改善嵌合现象和植活。通常认为约1x 105个alpha beta TCR+ T细胞/kg接受者体重视为致命量的T细胞。然而，在本文中所述的方法中，将大于通常施用于接受者的量施用于接受者而无不良作用。具体地，约2.0x 106至5.0x106个alpha beta TCR+ T细胞的量(例如约2.5x 106至4.5x 106个alpha betaTCR+ T细胞/kg接受者体重；约3.0x 106至4.0x 106个alpha beta TCR+ T细胞/kg接受者体重；约3.0x 106至4.2x 106个alpha beta TCR+ T细胞/kg接受者体重；约3.2x 106alpha beta个TCR+ T细胞/kg接受者体重；或约3.8x 106alpha beta个TCR+ T细胞/kg接受者体重)可包含于治疗性细胞组合物中。
相应地，根据用于获得HSC和hFC治疗性细胞组合物的步骤和方法，可能需要调整组合物中alpha beta TCR+ T细胞的数量。例如，在某些实施方案中，alpha beta TCR+ T细胞可加回至T细胞已消除的HSC和hFC组合物中，以获得所需数量。在另一些实施方案中，可修改消除步骤从而使得仅消除目标量的T细胞，由此在组合物中留下所需量的T细胞。为了在治疗性细胞组合物中达成所需量的T细胞，可例如在消除之前(例如在起始材料中)，或在消除步骤之后确定T细胞的数量。确定样品中细胞(例如T细胞)数量的方法在本领域是公知的(例如FACS)。
治疗性细胞组合物一般在静脉内施用，但可使用其它给药模式，如直接骨注射。本文中所述的治疗性细胞组合物，即使在高于治疗水平的alpha betaTCR+ T细胞存在下，也导致持久的嵌合现象。如用于本文中，持久的嵌合现象指接受者的免疫系统于移植后有超过6个月(例如移植后1年或更久)为至少约1％(例如至少约2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、25％、50％、75％或更高(例如100％))供体来源。此外，甚至可在与其供体HLA不匹配或仅部分匹配的接受者中，使用本文中所述的治疗性细胞组合物达成持久的嵌合现象。相应地，本文中所述的治疗性细胞组合物允许彼此同基因的供体和接受者之间的移植，且应允许彼此异基因的供体和接受者之间的移植。
传统上，建立嵌合的免疫系统的方法需要摧毁接受者的免疫系统，其导致接受者的HSC的消除(ablation)。这可通过本领域技术人员公知的技术实现，其包括但不限于用选定水平的全身照射对接受者进行照射，将特异性毒素或化疗剂施用于接受者，将特异性单克隆抗体或附于毒素或放射性同位素的单克隆抗体施用于接受者，或其组合。值得注意的是，将本文中所述的hFC(例如在治疗性细胞组合物中)施用于接受者显著地减少了成功植活接受者所需的调适的量，且还显著地减少了移植之后所需的免疫抑制的量。例如，破坏接受者的免疫系统通常涉及用950厘戈瑞(cGy)全身照射(TBI)致死地照射接受者，而本文中所述的步骤使用具有低至25cGy至200cGy的TBI的调适方案。
建立成功的嵌合现象的能力允许显著地改善移植后的存活。本公开提供了移植诸如器官、组织或细胞之类的供体生理成分的方法。在本文中公开的方法中使用hFC导致接受者具有嵌合的免疫系统，其对于移植的供体器官、组织或细胞完全免疫耐受，但彻底排斥第三方移植物(third party graft)。移植的供体器官、组织或细胞能够在接受者中行使其相应的功能。例如，移植的胰岛细胞可提供对于糖尿病有效的治疗。此外，已显示了对内分泌组织移植物(甲状腺、甲状旁腺、肾上腺皮质、肾上腺髓质、胰岛)以及肾脏、肝、心脏和复合组织如面部、手和其它肢体的永久性接受。应理解的是，混合的嵌合免疫系统可在接受者中在器官、组织或细胞的移植之前、之中或之后产生，但通常在移植之前或同时产生。
hFC在建立嵌合免疫系统中的用途可显著地扩展可使用骨髓移植治疗的疾病的范围。除了移植(例如心脏、肾脏、肝、胰岛、和手或面部)之外，在接受者中构建成功的嵌合造血系统的能力，可用于治疗其它目前因与GHVD相关的发病率和死亡率而未用骨髓移植治疗的疾病或障碍。自身免疫病涉及自身免疫系统攻击器官或组织。然而，当建立了嵌合免疫系统时，身体可重新学习何为异物和何为自身。使用本文中所述的hFC建立嵌合免疫系统可减少或停止造成该病状的自身免疫攻击。可使用本文中所述的hFC治疗的自身免疫病包括例如I型糖尿病，系统性红斑狼疮，多发性硬化，类风湿性关节炎，银屑病，或克罗恩结肠炎(Crohn’s colitis)
亦可能使用本文中所述的细胞组合物治疗阿尔茨海默病。本文中公开的细胞组合物亦可用于治疗血红蛋白病，诸如例如镰状细胞贫血，球形红细胞贫血症或地中海贫血，以及代谢障碍如Hunter病(Hunters disease)，Hurler病(Hunters disease)，慢性肉芽肿病，脑白质营养不良，和酶缺陷。此外，本文中所述的细胞组合物可用于治疗白血病或其它罕见的儿童疾病(例如ADA缺陷，再生障碍性贫血或SCID)，或本文中所述的细胞组合物可用于再生修复(例如黄斑变性，心肌梗死，或胰岛的再生)。
依照本公开，可采用属于本领域技术的常规的分子生物学、细胞生物学、微生物学和生物化学技术。此类技术在文献中得到充分解释。所述方法和组合物会在下述实施例中进一步描述，其并不对权利要求中所述的方法和组合物的范围构成限制。
实施例
A部分—集落形成细胞测定
实施例1—HSC和hFC的纯化
HSC和hFC通过多参项、无菌活细胞分选(multiparameter,live sterile cellsorting)(FACSVantage SE:Becton Dickinson)从人脊椎骨髓(VBM)或经动员的外周血(mobilized peripheral blood,MPB)分离。简言之，将VBM或MPB用直接标记的单克隆抗体(mAb)以饱和浓度染色30分钟。HSC：CD34+/CD45+；而hFC:CD8+/TCR-/CD56dim/neg。对两种细胞群体均进行分选并分析纯度。仅接受85％或更高的纯度水平。
实施例2—HSC和hFC分选和计数
HSC基于ISHAGE方案进行分选和计数。参见Sutherland等,1996,“TheISHAGE guidelines for CD34+ cell determination by flow cytometry,”J.Hematotherapy,5:213-26。简言之，CD45-FITC/CD34-PE组合参项提供了对外周血干/祖细胞部分(compartment)的临床相关映像(clinically relevantreflection)。将小图1的格式设为前向散射(FCS；x轴)对侧向散射(SSC；y轴)，且围绕淋巴细胞、单核细胞和粒细胞群体(排除碎块)划一个区域(R1)。根据R1，将小图2的格式设为CD45 FITC对侧向散射，并划出R1从而排除CD45-事件。根据R2，将小图3的格式设为CD34 PE对侧向散射，并仅围绕CD34+群体划出R3。根据R3，将小图4的格式设为CD45-FITC对CD34+细胞的SSC。对具有特征性低SSC和低至中等CD45荧光的成簇细胞进行选通，并命名为R4。将非特异性染色事件从该区域排除。根据R4，将小图5的格式设为FSC(x轴)对SSC(y轴)。符合CD34+干/祖细胞的所有荧光和光散射标准的事件簇见于小图5。
图4显示供使用ISHAGE方案对人HSC进行分选和计数的选通策略。图5显示对于人hFC进行分选和计数的选通策略。
实施例3—用hFC进行集落形成细胞测定
在细胞分选之后，将HSC(CD45+/CD34+)本身或HSC和hFC(CD45+/CD34+加CD8+/TCR-/CD56dim/neg)或作为对照的HSC+T细胞立即铺板于甲基纤维素(0小时)或在细胞培养基中预温育18小时然后铺板于甲基纤维素。所有细胞样品一式四份进行培养。在37℃和5％CO2培养14日之后，对含有多于50个细胞的集落进行评分。
在无预处理的情况下，HSC单独相比HSC加hFC在生成的集落方面无显著差异。异乎寻常的是，当HSC先与hFC共温育18小时再置于CFC测定时，与单独的HSC相比、以及与HSC加CD8+ T细胞共温育相比，hFC显著地(p<0.005)增强了集落形成。这些结果表明，人hFC象小鼠hFC一样，对HSC施加保护作用，并促进更多的原始多能祖细胞在体外生成。
实施例4—用hFC的亚群进行集落形成细胞测定
集落形成培养(CFC)测定：将15,000个HSC与或不与30,000个CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg hFC在96孔板中的培养基中温育0小时或18小时并在37℃温育。在培养之后，将细胞重悬于甲基纤维素并用于CFC测定。在第14日对集落进行计数。
总结和结果：为了评价CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg hFC在体外的功能，将HSC与CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg hFC温育18小时，然后在集落形成细胞测定中在甲基纤维素中培养14日。HSC加CD8+/alpha betaTCR-/CD56dim/neg hFC与单独的HSC相比，生成了显著更多的集落(p＝0.0038)，说明CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg hFC对HSC的集落形成(clonogenicity)具有直接作用。
B部分—人hFC的体内表征
实施例1—在小鼠模型中的嵌合和植活
之前已显示CD8+/TCR-hFC在异基因和同基因小鼠接受者中增强纯化的HSC的植活(Fugier等,2005,J.Exp.Med.,201(3):373-383)。此外，在小鼠中已显示hFC增强集落形成，并促进更多的原始多能HSC祖细胞在体外的生成(Rezzoug等,2008,J.Immunology,180(1):49-57)。
一个目标是在小鼠模型中实现人HSC嵌合现象。简言之，将CD34+、CD45+人HSC从经G-CSF动员的外周血分选出，并将100,000个分选的人HSC移植入用325cGy TBI调适的NOD/SCID/IL2受体(IL2R)γ链null小鼠。在移植之后一个月从经移植的小鼠收集全血，并使用对人T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、树突状细胞和单核细胞具特异性的抗体进行PBL定型。结果显示在用100,000个hHSC移植之后获得了平均3.2％的人HSC嵌合现象。
然后进行下述实验，其中将100,000个hHSC自身或100,000个hHSC+300,000个hFC移植入用325cGy TBI调适的NOD/SCID/IL2Rγnull小鼠。在移植之后30日时如上所述进行了多系PBL定型。
这些实验的结果说明HSC+hFC组与HSC自身组相比产生了更高百分比的人T细胞(CD4、CD8、DC；参见表1)和人单核细胞(CD33；表2)。在淋巴样门和髓样门中的供体嵌合现象的百分比总结于表3。
表1：淋巴样门中人T细胞、NK细胞、B细胞和DC的百分比
表2：髓样门中人DC和单核细胞的百分比
组 小鼠 CD11c CD33
HSC自身 A 4.8 9.2
B 0.6 5
C 0 0
HSC+hFC D 3.2 6.6
E 4.1 8.1
F 8.2 14.9
表3：人的造血细胞的百分比
实施例2—在小鼠模型中CD8+/alpha beta TCR-/CD56 dim/neg 的植活
动物：五只6周龄雄性非肥胖糖尿病(NOD)/SCID/白介素-2受体(IL-2r)gamma-链敲除(NSG)小鼠购自Jackson Laboratory(Bar Harbor,ME)。
HSC和hFC的纯化：HSC和FC通过多系、无菌活细胞分选(FACSVantageSE and FACSAria；Becton Dickinson,Mountain View,CA)从人的经G-CSF动员的外周血分选。
人CD8+/alpha beta TCR-hFC的表型：将经G-CSF动员的PBMC用抗人CD8 alpha、alpha beta TCR、delta gamma TCR、CD56、CD3 epsilon、CD19、CD11c、CD11b、HLA-DR、Foxp3、INF-gamma、TGF-beta、CXCR4和SDF-1单克隆抗体染色，并通过使用Cell Quest Software(Becton Dickinson)的LSR进行分析。
HSC和FC移植：在人HSC+FC异种基因模型中，将100,000个人HSC与或不与300,000个分选的CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/neg hFC移植入用325cGy TBI调适的NOD/SCID/IL-2r gammanull小鼠接受者。
嵌合现象的评估：使用7色流式细胞计量术评价外周血淋巴细胞、骨髓细胞和脾细胞中的供体细胞植活情况。
总结：为了评价人CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/net hFC是否在体内增强人HSC的植活，将100,000个HSC自身或加上300,000个CD8+/alpha betaTCR-/CD56dim/net hFC移植入用325cGy的全身照射调适的NOD/SCID/IL2rgnull(NSG)接受者小鼠。在移植之后30日时，21个HSC自身的接受者中的8个(38％)发生植活。与之相对，81％(n＝16)的接受HSC加CD8+/alpha betaTCR-/CD56dim/net hFC的接受者发生植活，且外周血中的供体淋巴细胞和供体单核细胞嵌合现象分别为0.53％±0.16％和3.93％±1.28％。
在移植后6个月时，HSC自身的NSG接受者在外周血中丧失供体嵌合现象，且在脾脏和骨髓中检测出极少供体细胞或无法检测出供体细胞。与之相对，HSC+CD8+/alpha beta TCR-/CD56dim/net hFC的NSG接受者在外周血中呈现持久的供体嵌合现象，并与HSC自身的接受者相比在脾脏(约三倍的供体淋巴细胞和约两倍的供体单核细胞)和骨髓(约十倍的供体淋巴细胞和约四倍的供体单核细胞)中显示显著更高水平的供体嵌合现象。
C部分—在人中治疗镰状细胞病(SCD)
实施例1—镰状细胞病(SCD)初步实验
之前在先导实验中治疗了两个镰状细胞病(SCD)患者以试图建立混合的嵌合现象。两位SCD患者均对于来自其疾病的并发症有高风险。评价是否200cGy TBI与氟达拉滨、MMF和CyA的组合可在罹患SCD的患者中建立植活。然而，仅达成了暂时植活。对调适的耐受良好，且未发生严重的不良事件；然而重新出现了内源血细胞生成。
为了克服输血/致敏屏障(transfusion/sensitization barrier)，对实验方案进行了改进。例如，将Campath(其为人源化抗CD52单克隆抗体，也是成熟T细胞、B细胞和NK细胞的强力溶解剂)加入临床调适方案中。施用了两轮Campath(-2月和-1月)，其理由如下：第一轮会消除成熟B细胞并导致记忆B细胞的自身稳定性(homeostatic)增殖以替代被消除的B细胞，而第二轮将会消除增殖的记忆B细胞。推测Campath的广谱淋巴特异性会提供靶向接受者中介导输血疗法诱导的同种异体反应性的T和B细胞的强力方法。
在一个实例中，将四剂10mg/日的Campath-1H在第-53至第-50日施用，将另外四剂的7mg/日的Campath-1H在第-24日至第-21日施用。将30mg/m2的氟拉达滨在第-5日至第-3日施用，并将200cGy全身照射在第-1日与吗替麦考酚酯(mycophenolate mofetil)和环孢霉素一同施用，其持续至持久的植活。FC+HSC在第0日移植。
在所述修改的实验方案下，对两位罹患SCD的受试者成功地进行了移植。两位受试者在移植后27和24个月均维持植活，并且无症状和无需输血(transfusion independent)。这说明，可通过部分接受者调适继以用HSC和hFC移植以减少GVHD同时保持植活，以最小毒性在致敏的接受者中建立混合嵌合现象。本文中所述的强度减少的调适方法是安全的，被良好耐受的，且与HSC+hFC移植的组合足以在输血的患者中诱导稳定的混合嵌合现象和主要为正常的RBC产生。响应PHA、假丝酵母(Candida)和同种异体抗原(alloantigen)的免疫活性在移植后1个月回复(图6A；>3的刺激指数(图上的水平线)是阳性的)。对于两位患者，低谷均发生在第9日至第24日之间(中性粒细胞绝对计数[ANC]<1,000)(图6B)。
实施例2—SCD患者#3–在2005年11月移植
SCE#3(1998年2月11日出生)是一位非洲裔美国女性，其经历多次疼痛危象和急性胸部综合征发作。她一直接受输血疗法。她的HLA相同的、具有镰状细胞性状的姐妹充当她的供体。对该患者用自第-53日起四剂Campath-1H(30mg/日)，和自第-24日起第二轮四剂Campath-1H(30mg/日)进行调适。她在第-4日开始接受3剂氟达拉滨(30mg/m2IV)，然后在第0日接受200cGy的TBI。
在移植之后，对她用环孢霉素(1.5mg/kg/bid)和MMF治疗22个月。接着将免疫抑制逐渐减少，现已完全停止。该患者接受了14.1x 106个CD34+细胞/kg体重，43.5x 106个alpha beta TCR细胞/kg体重和5.4x 106个hFC/kg体重。她在第17日显示5％供体细胞嵌合现象和在第32日显示78％供体细胞嵌合现象。她在移植后无症状并无需输血。在移植后第727日，她为21％供体细胞嵌合(图7A)，且她无任何GVHD征兆。尽管她的总供体嵌合现象为大约30％，但她产生几乎100％供体来源性状的RBC(图7B)。在移植后第1259日，她产生100％供体RBC并具有10至30％的T、B和髓样嵌合现象。她仍无需输血，并且未患有任何来自其SCD的并发症。
在对于SCD#3的处理过程中，由于SCD性状的髓细胞的密度，在细胞分离(Percoll)中回收正确级分时遭遇了一些困难。由于供体/接受者配对是HLA匹配的，因此作出决定中断该过程，且并不消除其产物。因此，患者接受了全骨髓。然而，在该候选者中确立了调适的效力。
实施例3—SCD患者#4–在2006年3月移植
SCE#4(1996年5月23日出生)是一位尼日利亚男性，其在1999年起始红细胞交换之前经历多次疼痛危象和两次急性胸部综合征发作。该患者的HLA相同的、具有镰状细胞性状的兄弟姐妹(sibling)充当他的供体。该患者接受如SCD#3的同样非清髓调适。他的HSC+hFC剂量为5.24x 106/kg CD34细胞，0.55x 106/kgαβ-TCR细胞0.35x 106/kg hFC。他对该调适的耐受非常良好，并且，基于FISH发现，在一个月时发生植活和嵌合(88％供体细胞)。他的供体嵌合现象在第697日为28％(图8A)。在第501日供体T细胞嵌合现象为34％。该患者自从其移植以来保持无症状，并产生主要为正常的RBC(图8B)。对于患者SCD#4的网织红细胞计数的范围为0.5％至1％，这属于正常范围(图8C)。
实施例4—总结
该部分描述了使用来自兄弟姐妹供体的HLA相同的骨髓对两个重度输血的SCD患者的成功移植。两位患者均成功地使用减少强度的非清髓性调适进行移植，并保持无病状态>2年。在受招募时，他们需要输血，并对于疼痛危象和其它并发症处于非常高风险。两位患者均成功地断绝了免疫抑制。
D部分—在人中治疗镰状细胞病
招募了五位因其地中海贫血而处于发病率和死亡率高风险的个体进行根据下述纳入和排除标准的实验方案。
实施例1—纳入标准
建立了下述标准以鉴定罹患地中海贫血、具有高的预测发病率并处于早期死亡风险的个体：罹患alpha或beta重型地中海贫血的患者；或罹患其它复合的和输血依赖性血红蛋白病的患者。个体必需亦符合所有下述一般性纳入标准：个体必需有有亲缘的供体(1、2或3个HLA-A、-B或–DR基因座为相同的或错配)；个体必需具有足够的心肺功能，有超声心动图或放射性核素扫描的记录(相比于该年龄的正常值，缩短率>26％，或射血分数>40％或>80％)；个体必需具有足够的肺功能，记录显示，FEV1≥该年龄预期值的50％，和/或DLCO(针对血红蛋白校正)≥该年龄预测值的50％，是对10岁以上的患者而言(若患者无法进行PFT，则需要在通常空气下或由儿科或成人肺科医生进行的清除(clearance)下静息态脉搏血氧计量(resting pulse oximeter)>85％)；个体必需具有足够的肝功能，如记录显示，血白蛋白>3.0mg/dL，而SGPT或SGOT<正常值上限的5倍；和个体必需具有足够的肾功能,如记录显示血清肌酐<2mg/dL。若血清肌酐>2mg/dL，则肌酐清除测试或核医学GFR应记录≥50ml/min/1.73m2的GFR。对该实验方案无年龄限制。
实施例2—排除标准
若其符合任何下述标准，则所述个体从该试验排除：个体缺乏亲缘的供体；个体具有未控制住的感染或严重的并发疾病，且可能无法耐受减少强度的移植；个体显示功能性表现的严重损害如表现为<70％的Karnofsky(>16岁的患者)或Lansky(<16岁的儿童)评分；个体显示肾功能不全(GFR<50ml/min/1.73m2)；个体具有阳性的人免疫缺陷病毒(HIV)抗体测试结果；个体处于妊娠中，如表现为阳性血清HCG测试；个体的唯一供体在意欲进行的移植时处于妊娠中；个体具有生育的潜力，且并未实行充分的避孕措施；个体曾暴露于先前的放射疗法，这会妨碍TBI；个体是耶和华见证会成员；个体具有未控制住的脾机能亢进；或个体呈现严重的同种异体免疫，无法保证充分的PRBC供体的供应。
实施例3—接受者评价
进行了对个体的完整历史和生理检查。获得了前HSCT Lansky或Karnofsky状态的估计。所述历史包括：诊断年龄，总体生长和发育，输血的频率和次数，任何再生障碍性危象，之前的治疗(例如羟脲)，基线HbF加上A2水平，同种异体免疫状态，治疗和日期，任何MRI扫描，输血疗法，感染，无菌性坏死(aseptic necrosis)，肝炎历史，铁过载，之前的肝活检，和病理学发现。
进行了下述血液学测试：CBC(Hgb，Hct，MCV，MCHC，RDW，血小板，白细胞计数)，分类计数，网织红细胞计数，铁蛋白，叶酸，定量性Hgb电泳，PT，PTT，纤维蛋白原，直接和间接Coombs测试。此外，确定了alpha基因数，确定了beta-球蛋白单倍体型，进行了球蛋白链合成研究，并对受试者进行了ABO Rh定型和筛选。
获得了下述化学结果：总和直接胆红素，SGPT，SGOT，碱性磷酸酶，蛋白C，IgG亚类，白蛋白，Ca++/PO4++/Mg++，血清电解质，BUN/肌酐，尿分析，肌酐清除/GFR；和T4，TSH，FSH，LH和生长激素的内分泌水平。
对个体进行基于分子分析的HLA定型(HLA A、B、C、DQ和DR定型)。
对个体进行了下述诊断测试：CT扫描(脑部、鼻窦、胸部、腹部、骨盆)，PFT(对无法进行常规PFT的幼儿进行啼哭肺活量(crying vital capacity)，对>10岁的患者进行DLCO)，EKG，超声心动图或MUGA扫描，肝和脾扫描，膀胱超声，骨龄，和雌二醇或睾酮。
对个体进行了下述感染标志物的筛选：CMV，IgG，PCR，HSV&VZVIgGs，HIV 1和2抗体和PCR，HTLV 1和2抗体，乙型肝炎表面抗原，乙型肝炎核心抗体，丙型肝炎抗体和PCR，EBV IgG和IgM，弓形虫IgG和IgM，西尼罗病毒(West Nile Virus)NAT，克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)(Chagas)抗体，RPR或等价物。
实施例4—供体评价和选择
使用HLA相同的供体和接受者，或供体和接受者错配(例如，最多是单倍体相同(父母、婶/姨/姑、叔/伯/舅，堂表兄弟，或兄弟姐妹))。对自愿捐献骨髓的家庭成员进行HLA定型。选择可获得的最佳配对。对所有参与的供体依照FDA对于供体筛选的规定在干细胞收获之前进行评价。所有评价在移植的30日内进行。对于动员考虑儿童供体。若供体并非单采血浆术的良好候选，则从髂嵴收获骨髓。若存在多于一个的亲缘供体，则选择最亲匹配、更年轻、和/或CMV阴性供体。对所有供体进行铁替代疗法(iron replacement therapy)。经历过单采血浆术的供体可补充维生素K和/或钙。
如本文中所述筛选供体，并获得下述信息。获得了供体的历史和生理检查，包括妊娠和输血历史。对供体筛选CBC，分类的；PT带INR，PTT和纤维蛋白原；ABO和Rh定型和筛选，铁蛋白，铁和TIBC；HLA定型：通过分子分析对HLA I类(-A、-B、-C)和II类(-DR、-DQ)进行定型；血红蛋白电泳(可接受地中海贫血性状)；SGPT或SGOT，碱性磷酸酶，和胆红素(总量和直接)；血清妊娠测试；血清电解质，BUN，和肌酐；CMV，IgG，PCR，HSV&VZV IgG，HIV 1和2抗体和PCR，HTLV 1和2抗体，乙型肝炎表面抗原，乙型肝炎核心抗体，丙型肝炎抗体和PCR，EBV IgG和IgM，弓形虫IgG和IgM，西尼罗病毒NAT，克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)(Chagas)，RPR或等价测试；乙型肝炎核心抗体(若抗体阳性，进行病毒DNA的PCR，若阴性则接受供体)；乙型肝炎表面抗原(排除乙型肝炎抗原阳性供体)；HCV抗体(仅当病毒DNA的PCR为阴性时接受阳性供体)；单纯疱疹病毒抗体(仅记录状态；不排除阳性供体)；HIV I/II抗体(排除HIV I/II阳性供体)；HIV PCR(排除HIV PCR阳性供体)；HTLV I/II抗体(排除HTLV I/II阳性供体)；CMV抗体效价(若为阳性而接受者为阴性，则若可能的话考虑其它供体，否则必需进行CMV筛选和预防)；针对梅毒的血清学测试(若为阳性，进行荧光性密螺旋体抗体测试；若荧光性密螺旋体抗体为阴性则可接受供体)；胸部X射线(若供体超过21岁)；和EKG(若供体超过40岁)。
实施例5—供体的移植前处理
对于供体，收集总共560cc血液，用于保存淋巴细胞，以供免疫活性测试。这可作为移植前的单次捐血来获得(450cc)。剩余的十一个10cc黄盖收集管在第一次捐血之后的八周中获得。对于儿童骨髓供体，依照NIH对于儿科研究取血的规定，在任何时点取血不超过3ml/kg，并且在六周期间内取血不超过7ml/kg。
从第-4日开始(就HSC+hFC输血而言)和直至第+4日，将10μg/kg G-CSF每日施用两次。在第-1日开始收集。总共收集至少5x 106CD34/kg。进行最多两次收集。对于每次血液干细胞捐献，在过程开始时和结束时取5至10ml血以测量血细胞技术，包括对CD34+细胞进行计数。
在捐血之后两日和一周，联络供体以确认是否发生任何不良事件。亦在捐血之后一个月时要求供体捐献血样(7μl)以确保血计数得到恢复。若需要，用治疗性铁、维生素K或钙治疗供体。对于G-CSF施用，血干细胞捐献，和取血的访问总结于下表4(例如，X表示每次访问中会发生何种事件)。
表4
*仅在第一次收集中未获得足够细胞时进行第二次捐献
实施例6—接受者调适
个体由放射治疗师进行检查以确定TBI的剂量。在起始调适之前，在所有患者中建立中心静脉通道(Central venous access)。将Campath-1H在第一阶段中在第-53、-52、-51和-50日以30mg的最高剂量，和在第二阶段中在第-24、-23、-22和-21日以20mg的最高剂量施用。Campath的儿童剂量在第一轮是10mg/日而在第二轮是7mg/日。对于更小的接受者和那些低于一岁的，将Campath-1H对于第一给药方案以0.4mg/kg的向上舍入的剂量给药，而对于第二给药方案以0.3mg/kg的向上舍入的剂量给药。Campath的给药途径是皮下还是静脉内由主治医师斟酌决定。Campath施用的起始日期可向前或向后移动1至3日以适应日程安排的冲突。将氟达拉滨在第-5、-4和-3日施用。个体在第-1日接受TBI并起始环孢霉素免疫抑制。第二免疫抑制药吗替麦考酚酯在HSC+hFC输注当晚(第0日)起始。调适方案示于下表。
表5：调适方法
在第-1日递送辐射。辐射剂量为200cGy的6MV加速器X射线，以一份递送。使用35至40cGy/分钟的给药速率，这取决于距离、能量和患者的维度。根据每个人的情况进行评估，允许超过10％的剂量差异。HSC+hFC的输注发生在第0日。根据治疗医师斟酌决定，患者在移植之后2年或更长时间内每日接受青霉素或等效物的预防措施。
实施例7—HSC+hFC细胞处理
将动员的外周血干细胞与对于alpha beta TCR T细胞和B细胞具特异性的单克隆抗体温育，然后通过免疫磁性分离来消除。输注细胞的组合物通过对CD34 HSC；CD8+/TCR-/CD56dim/neg hFC；γδT细胞，和αβ-TCR+ T细胞的免疫荧光染色来评估。细胞消除的充分性通过流式细胞计量术分析来确定，并在输注之前通知临床医师初步细胞剂量。亦对细胞产物分析细菌、真菌和内毒素。根据有关机构的规定，在监视下经由中央静脉线输注HSC+hFC产物。
将经处理的移植物施用于所有的受试者，并仅就最大可允许的alpha betaTCR剂量限制该移植物。然而，仅对那些具有最小可接受的移植物的受试者(例如，从收集至处理可获得至少5x 109总白细胞；至少5x 106CD34/kg接受者体重；和少于0.5log的T细胞消除)进行本文中所述的评价。
实施例8-细胞剂量算法
在为避免GVHD而可允许的最大T细胞剂量的背景下施用尽可能多的HSC、hFC和祖细胞。目前，最大剂量是3.0x 106至4.2x 106个alpha beta T细胞/kg接受者体重(优选的起始点为3.8x 106个alpha beta T细胞/kg接受者体重)。对接受者进行最少28日的随访。若未观察到植活，将最大可允许的alpha beta TCR剂量增加一个单位(4x 105/kg接受者体重)。增加最大可允许的alpha beta TCR剂量直至实现稳定的植活而无明显的GVHD。对于HLA匹配的移植，并无最大T细胞封顶，且细胞剂量并不基于这些匹配移植的结果而增加。对于错配的患者，确定最大可允许的alpha beta TCR剂量。
表6
若在最初28日观察到显著的(>0.5％)供体植活，对该个体再进行28日随访以评估急性GVHD的发病率。
实施例9—其它经移植的镰状细胞病患者
受试者#5在移植时点(2006年3月)为9岁。他在移植之前遭受多次疼痛危象，两次急性胸部综合征发作，并用交换输血治疗7年。该受试者接受HLA匹配性状的兄弟姐妹供体的髂嵴骨髓，并用基本上如上述C部分中所述的相同质量方案进行调适。移植物含有5.24x 106个CD34+细胞/kg体重，0.55x 106个alpha beta-TCR+细胞/kg体重，和0.35x 106个FC细胞/kg体重。在干细胞移植之后，该受试者在移植后超过1525日内无需输血，具有100％供体RBC产生和20-30％的供体嵌合水平(经FISH测定)。免疫抑制在移植后23个月时终止。自从移植后，该受试者并未呈现移植物抗宿主病(GVHD)，移植相关的毒性，或镰状细胞并发症。
受试者#7是16岁的男性，他遭受反复的急性胸部综合征发作，其需要红细胞输血疗法。在2009年9月进行移植之前，他因右膝的骨髓炎和多次血管阻塞痛苦事件而住院。该受试者从其父母接受单倍体相同的移植。该受试者基本上如上文C部分中所述进行调适。该受试者对调适良好耐受，且移植中未有波折。他接受了3.26x 106个CD34+细胞/kg体重，3.8x 106个alpha betaTCR+细胞/kg体重，和0.5x 106个FC细胞/kg体重，且作为门诊病人管理。不幸的是，该受试者在紧接着移植后的时期并不顺应，且并未按要求定期摄取环孢霉素和MMF。在移植后第1和2个月，不存在嵌合现象。在移植后，他遭受复发的疼痛危象(后解决)。该受试者仍留在研究中以监视不良事件，但在移植后第二月之后停止了嵌合现象测试。
受试者#8是12岁的女性，其由于疼痛危象而经历多次住院。她亦在隔离和胆囊切除术之后进行了脾切除。她基本上如上文段落C中所述进行调适，且她接受了来自她父母(具有SCD性状)的单倍体相同移植。她接受了19.1x106个CD34+细胞/kg体重，3.8x 106个alpha beta TCR+细胞/kg体重，和0.79x 106个FC/kg体重，并且在移植之后，她作为门诊病人管理。她耐受调适非常良好，并在移植后一个月显示71％的鲁棒的(robust)供体植活。她的全血嵌合现象维持持久，为84％，其中在第9个月淋巴样嵌合现象为58％而髓样嵌合现象为95％。她产生100％供体RBC，如表现为57％的血红蛋白A，41％的血红蛋白S，和2％的血红蛋白A2，如根据血红蛋白电泳所示。该受试者自从移植起无需输血治疗，且无症状。她无GVHD的征兆。
受试者#9是25岁的男性，其在移植之前经历反复的PRBC输血，胆囊切除术与镰状细胞病，高血压，和肾血管疾病。该受试者基本上如C部分中所述进行调适，他对调适良好耐受。该受试者的alpha beta TCR+细胞增加至4.2x 106个细胞/kg体重，且该受试者亦接受了1.46x 106个CD34+细胞/kg体重和0.72x 106个FC/kg体重。他在移植后第一个月显示了10％供体嵌合现象。他的嵌合现象在第二个月减少至4％，并在第100日时减少至少于2％。在移植后第二个月，该受试者因为钙调磷酸酶抑制剂(CNI)敏感性所致的肌酐升高而入院。调整了剂量，并解决了SAE。在一个月之后，他因为发烧，革兰氏阳性球菌，和CMV感染而住院。他离开了本研究以参与用于CMV治疗的药物研究。
E部分—在实体器官移植之后预防移植物抗宿主病(GVHD)
实施例1—患者招募
从等待肾移植或正在接受移植评价的患者列表中选出对于该实验方案的候选。该选择过程由University of Louisville的Institute of Cellular Therapeutics(“本机构”)的移植外科医师和移植护士协调人进行。
实施例2—纳入标准
候选患者必须为18至65岁，且符合本机构对于终末器官衰竭的肾移植的标准。候选患者必须是接受他或她的第一次肾移植。候选患者必须仅接受肾移植。供体和接受者之间交叉配血须为阴性。具有生育潜力的妇女必须在起始TBI之前48小时内为妊娠测试阴性(尿检可接受)，且必须同意在移植之后的1年内使用可靠的避孕措施。候选患者必须无论在目前还是过去均不呈现供体特异性抗体。
实施例3—排除标准
若患者具有临床上活跃的细菌、真菌、病毒或寄生虫感染，或若其妊娠，则不作为候选。若患者呈现会阻止接受者接受肾移植的病毒感染的临床或血清学证据，则无资格。若患者以会阻止TBI的剂量接受过之前的辐射治疗，若在供体和接受者之间存在阳性的交叉配血(crossmatch)，或若有证据表明对供体有免疫记忆，则该患者不作为候选。若患者的体重指数(BMI)低于18或高于35，则排除所述患者。
实施例4—供体选择标准
用于该实验方案的供体必须满足本机构对于肾和干细胞移植的所有标准。
实施例5—实验方案
所有操作的时间表均相对于在第0日进行接受者TBI调适。自第-3日起，并持续最多四日，将10μg/kg G-CSF每日施用两次。在第0日开始收集。在第0日，在给予G-CSF的最终剂量之前进行CD34计数。将HSC+hFC移植安排在肾收获的理想日期之前的4至6周。在供体的血小板计数回到基线和对于肾捐献的正常水平(例如高于100,000个/μl全血)之前，不安排肾的捐献和移植。
对于G-CSF施用，血干细胞捐献，和取血的访问总结于表7。“X”表示在每次访问中会发生何种事件。
表7：供体动员
实施例6—移植前调适
细胞剂量(HSC+hFC)以及对接受者的调适的程度和类型是影响植活的独立变量。在目前的实验方案中，对细胞剂量和调适进行优化，直至确立>1％的供体嵌合现象。对于HSC+hFC的起始靶细胞剂量为≥1x 108个CD34+/kg。第一患者接受200cGy TBI，氟达拉滨(在第-3至第-1日30mg/m2)，和用MMF(15mg/kg q 12h，从第0日开始)和FK506(0.02mg/kg q 12h从第-1日开始)进行的移植后免疫抑制共六个月，或视临床需要而定。使用FK506(他克莫司)或环孢霉素的决定由医师斟酌作出，因为患者耐受任一药物的能力各有不同。骨髓在第+1日输注。日程示于表8。
表8
日数 处理 剂量
-3 透析(若需要)之后氟达拉滨 30mg/m2
-2 透析(若需要)之后氟达拉滨 30mg/m2
-1 氟达拉滨 30mg/m2
0 起始MMF和FK506或环孢霉素
0 TBI(200cGy) 35-40cGy/分钟
收获供体骨髓，并处理以获得HSC+hFC
+1 透析(若需要)之后输注HSC+hFC
+28-60 肾移植；继续MMF和钙调磷酸酶抑制剂
若接受者需要透析，则氟达拉滨和HSC+hFC输注的给药发生在指定日的透析之后。在HSC+hFC输注当日上午，从透析移除一升额外的体积以填补(account for)HSC+hFC的体积。然后将透析安排在HSC+hFC输注之后48小时或更迟以给予细胞最佳的回归至骨髓腔室的机会。
实施例7—结果
在HSC+hFC输注之后至少约2周，或只要是受试者需要从过往干细胞移植过程完全恢复，从同一供体进行肾移植。基于HSC+hFC移植的结果，使用下述算法：
1)若接受者呈现≥1％的嵌合现象，并确定其对供体耐受，则施用至少六个月的Prograf和MMF，同时建立对肾脏的供体：宿主耐受性。该受试者在移植时不接受Campath-1H或任何其它免疫抑制。
2)若接受者并未发生植活，则在移植之前根据流式交叉配血(flowcrossmatch)测试患者以确保未产生供体特异性抗体。若不存在供体特异性抗体，对患者进行活供体肾移植，用Campath-1H进行淋巴消除的常规诱导，接着用FK506和MMF维持免疫抑制。根据护理标准，可使用用于诱导治疗的其它淋巴消除方法如ALG来替代Campath。
3)若产生供体特异性抗体，则在移植之前评估患者并执行临床上合适的抗体减少方案。患者致敏是不希望的。
实施例8—细胞剂量算法
该研究的目标是改造出具有充足的HSC、hFC和祖细胞的移植物以供异基因植活而避免GVHD。建立了与最大可允许的alpha beta T细胞剂量绑定的细胞剂量算法。例如，若毒性(GVHD)并未发生，但植活不持久，则将最大可允许的T细胞剂量增加1个单位(见下文)。施用含有尽可能多的HSC、hFC和祖细胞的最大可允许的T细胞剂量。所用的算法示于表9。
表9
当前细胞剂量目前允许3.0x 106至4.2x 106个alpha beta T细胞/kg接受者体重；3.8x 106个alpha beta T细胞/kg接受者体重为起始剂量。对每个患者随访至少28日。若未观察到植活的证据，则将最大可允许的alpha beta-TCR剂量增加一个单位(4x 105/kg接受者体重)。在受试者中增加最大可允许alphabeta-TCR剂量直至实现稳定的植活而无显著的GVHD。对于HLA匹配的移植，无最大T细胞封顶量，且细胞剂量并不依该匹配的移植的结果而增加。对于错配的患者，确定最大可允许的alpha beta-TCR剂量。
若在最初28日观察到显著的(>0.5％)供体植活，在增加细胞剂量之前，对受试者进行另外28日随访以评估急性GVHD的发病率。预期多数急性GVHD病例到移植后8周时会是明显的。若发现严重GVHD的征兆，将最大可允许的T细胞剂量减少至证明是安全的水平。迄今为止，未观察到GVHD。
实施例9—HSC+hFC
对供体PBMC进行处理以富集hFC和HSC。使用铁磁性方法去除大约85％的总骨髓组合物，包括产生GVHD的T细胞和B细胞。对所得的产物富集hFC、HSC和祖细胞。在通过流式细胞计量术证实该处理的充分性之后，批准将HSC+hFC移植物用于输注。收获供体细胞之后骨髓移植推迟多达72小时是可以接受的，以允许骨髓处理和移植。启动经剂量调整的Bactrim和Valcyte(若CMV+)或Valtrex(若CMV-)预防。在骨髓的输注过程中或之后仔细地监视患者以检测例如呼吸、血压，或血管性水肿等方面的任何变化，其可指示高血压。
实施例10—移植后免疫抑制
在该实验方案中招募的受试者经主治医师斟酌决定并根据有关机构的方案接受标准免疫抑制。对于未在1个月时显示供体嵌合现象的死亡供体肾脏/HSC+hFC接受者和活供体HSC+hFC接受者，这一般包括Prograf加上MMF，是在用ALG或Campath进行的淋巴消除诱导治疗之后。Prograf水平维持在8至12ng/ml。从第0日开始，MMF一般以1至1.5克每日给药两次。任选地在手术室中给予一次性30mg IV的Campath剂量。将SoluMedrol在Campath给药之前一小时，以500mg IV的剂量在手术室中给予，然后在手术后在第1日以250mg IV的剂量和在手术后第2日以125mg的剂量给予。在嵌合的患者中，继续FK506和MMF至少6个月以促进植活和对耐受的诱导。
实施例11—初步实体器官移植方案
初步实验说明HSC+hFC和基于免疫的非清髓调适在肾移植接受者中的成功和安全性。进行HSC+hFC的给药以最大化安全性，并优化HSC和hFC含量。总体目标是完全避免GVHD。实体器官耐受方案开始时采用最大剂量0.2x 106个T细胞/kg接受者体重以进行剂量递增(dose-escalation)。在剂量递增实验中使用总alpha beta T细胞，因为其它的GVHD效应细胞(NK、B细胞和APC)均以与总alpha beta T细胞成比例的量存在。在最大可允许的T细胞剂量内优化CD34和hFC剂量。未在任何患者中观察到显著的免疫学事件(即排斥的发作或抗体的产生)。没有任何患者产生GVHD，但仅观察到暂时嵌合现象。
自2004年9月以来，使用表10中列出的剂量递增策略对九位心脏和十一位肾脏患者进行了移植。在表10中高光标示的患者5、6、12和13以更多细节描述；三位患者从活供体进行了同时的肾脏/HSC+hFC移植，而剩余患者从死亡供体获得肾脏。所有四位患者用200cGy TBI调适，并用Campath进行了淋巴消除诱导治疗，接着用MMF和钙调磷酸酶抑制剂维持免疫抑制。他们并未接受氟达拉滨。该四位患者简短地如下所述。
患者#5是55岁的男性，其在2005年9月接受了死亡供体的肾同种异体移植/HSC+hFC移植。该患者接受了3.7x 106CD34和0.8x 106hFC每kg接受者体重。对调适耐受良好，且并未发生任何与该方法相关的不良事件。供体和接受者有1/6的HLA抗原相匹配。患者经历了预期的低谷，然后恢复免疫功能和内源造血作用。他目前状况良好，最近血清肌酐为2.1。
患者#6是58岁的男性，其在2005年11月从非亲缘的朋友接受了活供体肾脏/HSC+hFC移植。该患者接受了1.33x 106CD34和0.18x 106hFC每kg接受者体重。对调适耐受良好，且并未发生任何与该方法相关的不良事件。供体和接受者有1/6的HLA抗原相匹配。患者经历了预期的低谷，然后恢复免疫功能和内源造血作用。他目前状况良好，最近血清肌酐为2.0。
患者#12是37岁的女性，其在2007年10月从堂表兄弟姐妹接受了活供体肾脏/HSC+hFC移植。该患者接受了2.24x 106CD34和0.41x 106hFC每kg接受者体重。对调适耐受良好，且并未发生任何与该方法相关的不良事件。供体和接受者有2/6的HLA抗原相匹配。患者经历了预期的低谷，然后恢复免疫功能和内源造血作用。她目前状况良好，最近血清肌酐为1.2。
患者#13是49岁的女性，其在2007年11月从她的兄弟接受了肾脏/HSC+hFC移植。该患者接受了3.85x 106CD34和0.78x 106hFC每kg接受者体重。对调适耐受良好，且并未发生任何与该方法相关的不良事件。供体和接受者有4/6的HLA抗原相匹配。患者经历了预期的低谷，然后恢复免疫功能和内源造血作用。她目前状况良好，最近血清肌酐为1.2。
表10：各患者的细胞剂量(每kg接受者重量)
# 移植 移植日期 来源 TBI(cGy) T细胞* CD34* hFC*
1 心脏 2004年9月 VB 200 0.2 1.99 0.23
2 肾脏 2004年10月 MPB 200 0.2 0.78 0.02
3 心脏 2004年12月 VB 200 0.4 5.70 1.07
4 肾脏 2005年2月 VB 200 0.6 3.80 0.14
5 肾脏 2005年9月 VB 200 0.8 3.70 0.80
6 肾脏 2005年11月 MPB 200 1.0 1.33 0.18
7 心脏 2006年3月 VB 200 1.2 0.71 0.08
8 心脏 2006年3月 VB 200 1.2 5.60 0.74
9 心脏 2006年5月 VB 200 1.4 4.69 0.55
10 心脏 2007年2月 VB 200 1.8 3.81 0.72
11 心脏 2007年8月 VB 200 1.8 2.08 0.75
12 肾脏 2007年10月 MPB 200 2.2 2.24 0.41
13 肾脏 2007年11月 MPB 200 2.2 3.85 0.78
14 心脏 2008年1月 VB 200 2.6 2.67 1.61
15 肾脏 2008年3月 MPB 200 3.0 9.26 9.34
16 肾脏 2008年4月 MPB 200 3.0 1.45 5.81
17 心脏 2008年4月 VB 200 3.4 4.86 1.87
18 肾脏 2009年2月 IC 200 0.96 0.90 0.16
19 肾脏 2009年4月 MPB 200 3.8 2.53 4.48
20 肾脏 2009年5月 MPB 200 3.8 3.60 0.90
*x 106个细胞；VB＝椎体；MPB＝动员的外周血；IC＝髂嵴
实施例12—初步方案的结果
起初，观察到的嵌合现象较少(<0.2％)，且仅为暂时的。然而，随着总细胞剂量的增加，实现了持久的、混合的嵌合现象。对移植物的免疫应答受骨髓输注的调节，表现为，在更近期移植的患者中观察到混合淋巴细胞反应(MLR)测定中的暂时供体特异性耐受性，和不存在任何临床的或组织学的排斥事件。
在那些未发生植活的患者中内源造血作用回复的事实确认了该调适的非清髓性。在7至18日期间，接受者中出现了中性粒细胞绝对计数(ANC)的预期低谷：少于1000(图9A和11A)，其对于患者#12而言是作为门诊病人来管理。发现G-CSF的施用并未使恢复加速。整个低谷期间持续施用MMF和FK506以促进植活。B细胞(CD19)，CD4+细胞，和CD8+细胞的恢复在经Campath淋巴消除的接受者#12中在3个月时发生(图11B)。在实体器官移植之后确定了血小板计数(图9B、10A和11C)。血小板低谷，若存在，通常是简短的，且通常并不需要输血治疗。在实体移植患者中建立的嵌合现象示于图9C和10B。
实施例13—对于实体器官移植的改良实验方案
对肾脏/HSC+hFC移植方案进行修改以添加氟达拉滨调适，和顺序进行活供体移植，其中在肾脏移植物置入之前一个月施用HSC+hFC。
第一移植(阶段1FCRx)在2008年3月进行(表10中的患者#15)。她是31岁的女性，她的供体是她丈夫。该患者目前在其低谷，且作为门诊病人状况良好。在第14日进行的流式交叉配血是阴性的(表11)。在此测定中，抗体对供体T和B细胞的结合通过流式细胞计量术分析以MCDF单位测量。
表11：流式交叉配血
这些结果说明非清髓调适的安全性，和在实体器官移植中处理和生成HSC+hFC的可行性。注意到无任何接受者变得对供体致敏。
F部分—肾脏移植
实施例1—供体和接受者资格
所有实验方案经Northwestern Institutional Review Board批准，对于所有供体和接受者获得了FDA IND 13881和知情同意。供体和接受者必须符合有关机构作为合适的移植供体和接受者的标准：参与者必须完成所有阶段的移植前供体和接受者评价从而可考虑让其参与研究。对于移植接受者的纳入标准包括18至65岁的年龄，不存在任何供体特异性抗体(如通过流式PRA分析评估)，且仅接受活供体肾脏移植。生育年龄的妇女必须在接受TBI的48小时之内具有阴性的妊娠测试(尿检可接受)，并同意在移植之后一年内使用可靠的避孕措施。排除标准包括临床上活跃的细菌、真菌、病毒或寄生虫感染，妊娠，之前以会排除TBI的剂量进行了辐射治疗，供体和接受者之间阳性的流式细胞计量术交叉配血，供体特异性抗体的存在，>35或<18的体重指数(BMI)，和对HBV、HCV和HIV的阳性血清学。
实施例2—调适和供体产物制备
调适如图12中所示，由在相对于肾移植的第-4、-3、-2日的三剂氟达拉滨(30/mg/kg/剂)；第-3和+3日的两剂环磷酰胺(Cytoxan；50mg/kg/剂)；和第-1日的200cGy TBI组成。在使用氟达拉滨和Cytoxan之后6至8h进行血透析。在第-3日起使用他克莫司(目标谷浓度为8-12ng/ml)和吗替麦考酚酯(MMF)(Cellcept；若接受者体重<80kg则1gm口服每日两次，若接受者体重>80kg则1.25gm每日两次)并从头至尾持续。可将HSC+hFC在第0日(即移植的同日)或在第+1日施用于接受者。
实施例3—造血干细胞收集
在肾移植之前至少两周，将供体用粒细胞集落刺激因子(G-CSF)以10mcg/kg每日两次进行动员，并在第+4日进行单采血浆术。将产物通过快递运输至Institute for Cellular Therapeutics(ICT)并进行处理以去除成熟的移植物抗宿主病(GVHD)产生型细胞，而保留造血干细胞(HSC)，协助细胞(FC)和组细胞。然后将产物运回Northwestern University以供作为新鲜产物或冷冻保存物进行输注。
实施例4—免疫监视
每月测试接受者对PHA、假丝酵母、破伤风类毒素、供体和第三者同种异体抗原的响应(参见，例如Patel等,2008,J.Allergy Clin.Immunol.,122:1185-93)。在1和6个月进行流式交叉配血测定以检测供体抗体。通过使用短串联重复序列进行的分子测定来测试嵌合现象(Akpinar等,2005,Transplant.,79:236-9)。在1年时进行监控性活检。在选定的时点，对外周血进行免疫表型分析，以确定T细胞、B细胞、NK细胞、单核细胞CD4+/CD25+Fox P3+调节性T细胞(Treg)和T效应细胞(Teff)的恢复。
实施例5—嵌合现象测试
嵌合现象通过对编码短串联重复序列(STR)的简单序列长度多态性进行基因定型来确定。对于谱系嵌合现象测试，从全血分选出CD19+(B细胞)，CD3+(T细胞)，和CD66B+髓样细胞并通过分子STR定型进行分析。
实施例6—免疫抑制的断绝
根据护理标准继续Prograf和MMF直至移植后6个月。在此时点，若存在嵌合现象或供体特异性耐受，则首先终止MMF，然后将Prograf在接下来数月逐渐减少至亚治疗量(例如到9个月时≤3.0ng/ml)。若存在嵌合现象和/或体外供体特异性低响应性的证据则在第12个月终止Prograf。
实施例7—结果
受试者#1–受试者#9的总结示于下表12，而表13显示细胞剂量方案。一些受试者在下文中更详细地讨论。
受试者#3是43岁的白人男性，其由于多囊性肾病而产生ESRD。他的供体是1/6HLA匹配的非亲缘的利他主义者。输注了总共3.8x 106个alpha betaTCR+ T细胞，2.53x 106个CD34细胞，和4.48x 106FC/kg接受者体重的冷冻保藏的产物。接受者在1个月时显示95％供体嵌合现象，且嵌合现象在移植后18个月期间在63％至100％之间波动(图13A)。在12个月时，多谱系测试揭示了100％B细胞、T细胞和髓样的产生(图13B)。流式交叉配血在1个月和6个月时是阴性的。在5个月时，接受者呈现供体特异性耐受和对第三者同种异体抗原的免疫活性(图13C)。这持续了12个月。根据肌酐输出判断，他的肾功能保持稳定(图13D)。该受试者在6至15日期间呈现暂时的低谷(图13E和13F)，其作为门诊病人管理。
受试者#5是40岁的男性，其肾衰竭是慢性肾小球肾炎继发的。他从1/6HLA匹配的非亲缘的供体接受了组合的FC/肾移植。他的产物包含3.8x 106个alpha beta-TCR+ T细胞，0.7x 106个FC，和3.94x 106个CD34细胞/kg接受者体重。低谷遵循类似于前一受试者的样式。嵌合现象在1个月时是100％，在3个月时是92％，而在5个月时是94％。在3个月时开始出现供体特异性耐受概貌，对PHA和第三者同种异体抗原有响应，但对供体无响应。
受试者#6是39岁的女性，其产生继发于反流的ESRD。她从2/6HLA匹配的非亲缘的供体接受了第二次肾移植。产物由3.8x 106个alpha beta TCR+ T细胞，8.59x 106个CD34+，和3.11x 106个FC细胞/kg接受者体重组成。该接受者在1个月时呈现100％供体嵌合现象。
表12：肾脏+hFC患者的总结
*1个次要抗原匹配
表13：用于患者的细胞剂量
*来源：IC，髂嵴骨髓；MPB，动员的外周血
实施例8—hFC和活供体肾脏移植的总结
在9位移植的受试者中，对非清髓调适耐受良好。此外，所有受试者在移植后的低谷期均容易地作为门诊病人管理。
九位受试者中的八个显示移植后的高水平嵌合，在1个月时为6％至100％。在多数受试者中实现了持久的嵌合现象。
一位受试者完全断绝了免疫抑制。几位受试者呈现供体特异性低响应性的征兆，并将迟早断绝免疫抑制。受试者对响应有丝分裂原(PHA)，假丝酵母，和MHC不同的第三者同种异体抗原具有免疫活性。
尽管HLA错配，没有任何受试者产生GVHD。
G部分：代谢障碍
实施例1—遗传性代谢障碍的治疗
受试者#1是7岁的儿童，罹患异染色质性脑白质营养不良。他从其父亲接受了3/6HLA匹配的移植，其父亲携带异染色质性脑白质营养不良的性状。受试者基本上如上文C部分，实施例2中所述进行调适。他作为门诊病人非常良好地耐受了调适和输注。他接受了14.4x 106个CD34+细胞/kg体重，3.8x 106个alpha beta TCR+细胞/kg体重，和4.1x 106个FC/kg体重。他的低谷期短暂，且他并不需要输血治疗。他的嵌合现象，根据分子STR判断，为80％至98％的范围。在移植后14个月时，该受试者不呈现任何GVHD。该受试者的MLR结果显示对供体的耐受，确认了持久性长期植活的可能性。在移植之前，该受试者的芳基硫酸酯酶A酶水平为3，相比之下，移植后的供体水平为50。该受试者的水平在移植后三个和六个月时为大约50，而在移植后一年时为88.6。这代表表型正常患者的酶水平。
其它实施方案
应理解的是，尽管所述方法和组合物与其详细描述一同描述，前述描述旨在说明而非限制本发明的范围，其根据所附权利要求的范围权限定。其它方面、优点和修饰处于所附权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种制备用于递送至接受者的治疗性细胞组合物的方法，其包括下述步骤
提供造血干细胞(HSC)的供体来源；并
将所述HSC中alpha beta TCR+T细胞的数量调整至每kg接受者体重2.0x106-5.0x106个人alpha beta TCR+T细胞，
由此产生用于递送至接受者的治疗性细胞组合物。
2.权利要求1的方法，其中HSC的来源是骨髓、胸腺、或外周血。
3.权利要求2的方法，其中HSC的来源是骨髓。
4.权利要求1至3中任一项的方法，其中使用一种或多种抗体调节alphabeta TCR+T细胞的数目。
5.权利要求4的方法，其中所述一种或多种抗体偶联至磁性珠。
6.权利要求1至5中任一项的方法，其中将alpha beta TCR+T细胞的数量调整至3.0x106-4.2x106个alpha beta TCR+T细胞/kg接受者体重。
7.一种用于对接受者施用的治疗性细胞组合物，其包含：
人造血干细胞(HSC)，其中所述HSC具有CD34+的表型；
至少5％人协助细胞(hFC)，其中所述hFC包含具有CD8+/alpha betaTCR-/CD56dim/neg表型的细胞和具有CD8+/alpha beta TCR-/CD56bright表型的细胞；和
2.0x106-约5.0x106个人alpha beta TCR+T cells/kg接受者体重。
8.权利要求7的组合物，其中将alpha beta TCR+T细胞的数量调整至3.0x106-4.2x106个alpha beta TCR+T细胞/kg接受者体重。
9.权利要求7或8的组合物，其包含至少8％hFC。
10.权利要求7至9中任一项的组合物，其包含至少10％hFC。
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