專利名稱：細胞支架構建體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用種植有從腹膜組織來源獲得的細胞的支架進行的層狀排列的管腔器官或組織結構再生、重建、擴張或替代。
背景技術：
若干異?？梢詫е掳螂桩惓０l(fā)育并且需要手術擴張。諸如后尿道瓣膜、雙邊異位輸尿管、膀胱外翻、泄殖腔外翻和脊柱裂(即脊髓脊膜突出)的病狀可能會使得膀胱失去順應性，導致產生高壓的小容量膀胱。臨床上，這會導致患者罹患尿失禁，同時由于泌尿生殖系統(tǒng)中的高壓力而導致他們腎衰竭的風險增加。針對兒科患者的治療的現(xiàn)行標準是通過腸膀胱成形術進行的膀胱擴張(Lewis等，Br.J.Urol.(1990) ;65:488-491)膀胱擴張涉及移出患者的一節(jié)大腸，然后將該組織連接至現(xiàn)有膀胱從而增加順應性、降低壓力和提高容量。該手術相對復雜并且昂貴。甚至在獲得良好技術成果的患者中，該程序也伴隨著許多即時`風險和慢性并發(fā)癥。這些手術的侵害性、費用和并發(fā)癥限制它們僅在最嚴重的膀胱缺陷情況下使用。在很多是因為膀胱癌而需要膀胱替代的成人患者中進行類似的手術程序。在成人中，切除整個膀胱并用大腸替代。盡管存在產生副作用的風險，但是每年大約有10，000個此等程序在美國進行，包括約10%的具有先天性異常的兒童和90%的患有獲得性病癥如膀胱癌的成人。顯然，醫(yī)學上迫切需要可消除或至少基本上減輕與現(xiàn)行護理標準相關的副作用的改進途徑。人膀胱是位于骨盆腔前部的用作尿液儲器的肌膜囊，它通過輸尿管接受尿液并通過尿道排出尿液。在人體內，膀胱位于骨盆骨(恥骨聯(lián)合)后面的骨盆中，并且從上方和后方連接至稱為尿道的排泄管，尿道通往體外。膀胱易受許多對患者的膀胱造成損害的疾病和損傷的影響。例如，感染性疾病、贅生物和發(fā)育異?？赡軙斐砂螂讚p害。進一步地，諸如車禍和運動損傷的創(chuàng)傷也可能會造成膀胱損害。膀胱癌患者經常需要尿流改道。美國每年有超過54，000個的膀胱癌新病例。大多數(shù)膀胱癌起源于上皮，并且全世界每年大約有336，000 個尿路上皮癌(移行細胞癌(TCC))新病例(Kakizoe (2006) CancerSc1.97(9)821)尿流改道是在個體由于受損的或非功能性的泌尿系統(tǒng)而不能排尿時為尿液設定路徑(route)并使尿液從身體中排泄出去的一種方式。一般而言，阻斷尿液流動并增加輸尿管和/或腎臟中的壓力的任何病狀都可能需要尿流改道。尿流改道的一些常見適應癥包括需要膀胱切除的膀胱癌、影響腎功能的神經原性膀胱障礙、對膀胱的輻射性損傷、發(fā)生在女性中的頑固性尿失禁，以及慢性骨盆疼痛綜合征。一般而言，尿流改道存在兩種主要策略:尿道造口術(urostomy)和可控性尿流改道術(continent diversion) 尿道造口術涉及在腹部創(chuàng)建氣門(stoma),該氣門連接至身體內的管道(conduit)如一小段小腸黏膜下層(SI)如回腸、結腸或空腸。在這個程序中，短SI的另一端連接至輸尿管，輸尿管在正常情況下將尿液從腎臟運送至膀胱。尿液流經輸尿管而進入短SI中，并從氣門流出至外部收集儲器。這種程序的一種替代方式是將輸尿管直接附連至氣門，這也稱為輸尿管造口術(ureterostomy)?？煽匦阅蛄鞲牡佬g涉及在身體內用一節(jié)胃或小腸或大腸創(chuàng)建忙袋或儲器，并且可能或可能不需要使用氣門。例如，可以通過獲取一段腸并將它修改成更加類似于球形的形狀來創(chuàng)建可控性皮膚儲器。將經修改腸段的一端連接至輸尿管，另一端連接至通往外部收集儲器的氣門。最后，可以通過安置重新成形的腸段代替初始膀胱來創(chuàng)建原位改道，使得個體可以通過尿道，而不是通過氣門排尿，其中該重新成形的腸段的安置可以通過將其一端連接至輸尿管，另一端連接至尿道來進行。雖然小腸黏膜下層(SI)可以用于尿流改道，但是已報道黏膜和黏膜下層的除去可能會導致腸段回縮(參見，例如Atala，A.，J.Urol.156:338(1996))還報道了某些胃腸段用于膀胱手術的其他問題，包括結石形成、粘液產生量增加、瘤形成、感染、代謝紊亂、長期攣縮和再吸收。用于尿流改道的天然材料的使用已經證明，想要替代膀胱組織以及它的特定肌肉彈性性質和尿路上皮不可滲透性功能并不容易。另外，使用患者自身的腸段用于尿流改道需要至少兩個不同的手術程序，其中第一手術用于除去腸段，第二手術用于設置尿流改道。多個手術的需要增加了該程序的總費用、對患者的風險和患者的總體舒適性。因此，由于使用胃腸段用于尿流改道伴隨著多種并發(fā)癥并且需要多個手術程序，所以需要用于將尿流改道系統(tǒng)提供給需要此種系統(tǒng)的患者的方法和設備。尿失禁是影響到整個社區(qū)和醫(yī)療機構中的所有年齡和所有身體健康水平的人的一個普遍問題。從醫(yī) 學上來說，尿失禁使患者易患尿道感染、褥瘡、會陰部皮疹和尿膿毒病。從社會和心理上來說，尿失禁與尷尬、社會恥辱、抑郁癥，以及尤其對于老人而言的進收容機構(institutionalization)的風險增加關聯(lián)(Herzo 等，Ann.Rev.Gerontol.Geriatrics, 9:74(1989)) 0從經濟上來說，費用是驚人的；僅在美國，每年花費在管理尿失禁上的費用就超過一百多億美元。尿失禁可以歸因于真性尿道壓力(膀胱和尿道高活動度)、固有括約肌缺陷("ISD")或兩者。尿失禁尤其多見于女性，而較少地出現(xiàn)于兒童(特別是ISD)，以及接受根治性前列腺切除術后的男性中。壓力性尿失禁是在增加腹內壓的身體活動如咳嗽、打噴嚏、大笑或鍛煉期間發(fā)生的尿液不自主排出。一個人可以罹患一種或兩種類型的尿失禁，當罹患兩種類型的尿失禁時，它稱為混合性尿失禁。盡管所有與尿失禁相關的知識，但大多數(shù)急迫性尿失禁病例是特發(fā)性的，這意味著無法鑒定出具體原因。急迫性尿失禁可以發(fā)生在處于任何年齡的任何人中，并且它在婦女和老人中較常見。逼尿肌是收縮從而使尿液從膀胱排出的膀胱壁肌肉。諸如反射亢進的逼尿肌功能失常的后果包括膀胱順應性差、膀胱內壓力高和膀胱容量減小，所有這些都可能導致上泌尿道損害。當前治療急迫性尿失禁的一種方法是注射神經毒素，如肉毒桿菌毒素，例如Botox ,,據(jù)認為，肉毒桿菌毒素通過使膀胱壁中的逼尿肌麻痹(paralyzing)或者可能影響膀胱中的傳入路徑以及減少尿路上皮下(subuiOthelial)神經中的感覺受體而對膀胱活動允進(bladder hyperactivity)發(fā)揮其作用。肉毒桿菌毒素分子的大尺寸可能會限制它擴散的能力，并因而阻止它到達傳入和傳出神經纖維。因此，應用于膀胱過度活動(OAB)的當前方法，例如需要向膀胱肌肉壁中注射毒桿菌毒素許多次(通常20至50次)，因此增加就診次數(shù)和相關治療成本。而且，抑制感覺神經遞質從膀胱中釋放出來的慢性長期影響的安全性尚未確定。用于治療尿失禁的進一步方途徑涉及施用具有膀胱松弛性能的藥物，其中抗膽堿能藥物是此類藥物的支柱。例如，抗膽堿能藥物如溴丙胺太林(propantheline bromide),以及聯(lián)合的平滑肌松弛/抗膽堿能藥物如外消旋奧昔布寧(racemic oxybutynin)和雙環(huán)胺(dicyclomin)已經用于治療尿失禁(參見，例如A.J.Wein, Urol.Clin.N.Am.，22:557 (1995))。然而，通常情況下，此類藥物治療不能在所有類型的尿失禁患者中獲得完全的成功，而且經常導致患者經歷顯著的副作用。除了藥物治療之外，在本發(fā)明之前技術人員使用的其他可選方案包括使用人工括約肌(Lima S.V.C.等，J.Urology, 156:622-624 (1996) ；LevesqueP.E.等，J.Urology, 156:625-628 (1996)) > 使用膀胱頸支撐修補物(KondoA.等，J.Urology, 157:824-827(1996))、注射交聯(lián)膠原蛋白(Berman C.J.等，J.Urology, 157:122-124 (1997) ；Perez L.Μ.等，J.Urology, 156: 633-636 (1996)；LeonardM.P.等，J.Urology, 156:637-640 (1996)),以及注射聚四氟乙烯(Perez L.M.等，J.Urology, 156:633-636(1996))。用于治療與ISD相關的尿失禁的一種最近熟知的途徑是使患者經受內窺鏡下尿道周圍膠原蛋白注射。這擴張了膀胱肌肉以試圖減少膀胱漏尿或壓力性尿失禁的可能性。用于克服尿失禁的現(xiàn)有解決方案具有眾所周知的缺陷。雖然在內窺鏡引導下圍繞膀胱頸注射膠原蛋白對于括約肌缺陷具有非常高的成功率并且沒有顯著的發(fā)病率，但是膠原蛋白的使用可能會導致在平均兩年后出現(xiàn)的破裂(failure)，并且需要考慮其成本效益(Khullar V.等，British J.0bstetrics&Gynecology, 104:96-99 (1996))。另外，可能由遷移現(xiàn)象(Perez L.Μ.等)引起的患者節(jié)制能力惡化可能需要重復注射以便恢復節(jié)制能力(Herschorn S.等，J.Urology, 156:1305-1309 (1996))。在根治性前列腺切 除術后使用膠原蛋白治療壓力性尿失禁的結果也是普遍讓人失望的(Klutke C.G.等 J.Urology, 156:1703-1706(1996))。而且，一項研究提供了注射的牛真皮膠原蛋白產生IgG和IgA類特異性抗體的證據(jù)。(McCell and, M.andDelustro, F.，J.Urology 155，2068-2073 (1996))。因而，可以預計隨著時間的推移患者可能對膠原蛋白有致敏性。盡管成功率有限，但是經尿道膠原蛋白注射療法仍然是固有括約肌缺陷的可接受的治療，因為缺少其他合適的替代方式。目前，醫(yī)生用非侵害性醫(yī)療產品對罹患膀胱過度活動癥或急迫性尿失禁的個體進行初步治療。然而，如果這些非侵害性醫(yī)療產品未能成功，則醫(yī)生將會提供更具侵害性的解決方案。因而，存在對于擴大現(xiàn)有層狀排列的管腔器官或組織結構如膀胱的微創(chuàng)方法的需要。組織工程原理已應用于成功地提供可植入的細胞種植的基質，該基質用于層狀排列的管腔器官或組織結構如膀胱、膀胱一部分或膀胱組成部分的重建、修復、擴張或替代。如Atala的美國專利6，576，019 (以引用的方式整體并入本文)中所描述的，細胞可以來源于患者自身的組織，該組織包括膀胱、尿道、輸尿管以及其他泌尿生殖組織。然而，存在與對于作為用于形成新的健康工程組織的基本單元(basic unit)的、來自主要器官部位的細胞培養(yǎng)系統(tǒng)的發(fā)展和維持的依賴性相關的挑戰(zhàn)。例如，缺陷的膀胱的治療帶來有關細胞尋源(sourcing)的特定挑戰(zhàn)，因為有理由推斷，從缺陷的膀胱培養(yǎng)膀胱細胞將導致所培養(yǎng)的細胞也是缺陷的。此類細胞不是用于定植在(populating)可植入新膀胱支架或基質上的明智選擇。因此需要適合于種植在可植入新器官/組織結構支架或基質上的替代細胞來源。如Jayo 等，Regen.Med.(2008) 3 (5)，671-682 (下文稱為 “ Jayo I”)中所描述的，頻繁利用膠原蛋白沉積的不完整組織替代，以及在一些情況下的疤痕組織形成是用以修復器官或組織的嘗試的特征。Jayo等還觀察到，組織工程的較理想結果是組織結構或器官的初始結構和功能的再生?？蓞⒁奐ayo等，J.Urol.(2008) 180; 392-397 (下文稱為“ JayoII”)。某些分子被認為與體內再生過程相關。例如，趨化因子MCP-1最廣為人知的是它募集單核細胞的能力。然而，它也似乎是血管平滑肌細胞增殖的強效有絲分裂原。MCP-1將循環(huán)單核細胞募集至血管損傷區(qū)域，該循環(huán)單核細胞繼而在通常情況下被轉化成可用作細胞因子和生長因子儲器的巨噬細胞。巨噬細胞還攝取膽固醇并且氧化脂質。巨噬細胞和肌肉前體細胞都被認為是MCP-1信號轉導的靶標。CCR-2受體是MCP-1 (CCL2)的配體，并且CCR-2缺陷小鼠表現(xiàn)出脂肪生成/纖維化增強的再生缺陷。當用骨骼肌再生進行攻擊時，CCR-2缺陷小鼠的切片與正常小鼠相比展現(xiàn)出下列:更多的組織間隙、高數(shù)量的炎性細胞、大而圓的腫脹肌纖維、組織間隙中積累更多的纖維母細胞、具有圍繞脂肪沉積物的膠原蛋白分布的脂肪浸潤，和伴有鈣沉積的纖維化(Warren等，(2005)，F(xiàn)ASEBJ.19:413-415; Selzman等，(2002), Am J Physiol Heart Circ Physiol.283 (4) ; H1455-H1461; Shannon等，(2007)，Am.J.Cell Physiol.292: C953-C967; Shireman 等，(2006), J.Surg.Res.134 (I): 145-57.Epub2006Feb 20; Amann 等，(1998), Brit.J.Urol.82:118-121; Schecter 等，(2004), J.LeukocyteBiol.75:1079-1085; Deonarine 等，(2007)，Transl Med.5:11; Lumeng 等，(2007)，JClin.1nvest.117(I):175 - 184)。本發(fā)明涉及來源于腹膜組織來源的細胞群體、分離此類細胞的方法、種植有此類細胞的新器官/組織結構支架或基質(構建體)以及制備該新器官/組織結構支架或基質的方法，以及使 用此類新器官/組織結構構建體治療有需要的患者的方法。發(fā)明概述在一方面，本發(fā)明提供了用于再生、重建、擴張或替代需要此種治療的受試者中的層狀排列的管腔器官或組織結構的可植入構建體。在一個實施方案中，該可植入構建體包括:a)具有第一表面的基質，其中該基質被成形為適形于有需要的受試者中的原始(native)管腔器官或組織結構的至少一部分；和b)沉積在基質的第一表面上或第一表面中的腹膜來源的細胞群體，該基質和細胞群體形成可植入構建體。在另一個實施方案中，該細胞群體是平滑肌細胞(SMC)群體。在另一方面，本發(fā)明提供了用于重建、擴張或替代需要此種治療的受試者中的層狀排列的管腔器官或組織結構的方法。在一個實施方案中，該方法包括將構建體在治療部位植入到受試者中以便形成層狀排列的管腔器官或組織結構的步驟。在一個其他方面，本發(fā)明提供了制備用于重建、擴張或替代需要此種治療的受試者中的層狀排列的管腔器官或組織結構的可植入構建體的方法。在一個實施方案中，該方法包括提供具有第一表面的基質的步驟，其中該基質被成形為適形于受試者中的原始管腔器官或組織結構的至少一部分。在另一個實施方案中，該方法包括將腹膜來源的細胞群體沉積在基質的第一表面上或第一表面中從而形成可植入構建體的步驟。在一個其他實施方案中，該方法提供了可植入構建體。在另一方面，本發(fā)明提供了用作新泌尿管道的可植入構建體。在一個實施方案中，該構建體包括:a)具有第一表面的管狀基質，其被適配成允許流體從有需要的受試者中的原始管(native vessel)通過；b)沉積在該基質的第一表面上或第一表面中的腹膜來源的細胞群體，該基質和細胞群體形成可植入構建體。在另一個實施方案中，該細胞群體是平滑肌細胞(SMC)群體。該管狀基質可以具有第一端部。在一個實施方案中，該第一端部可以被配置或成形為與受試者的腹壁接觸。該第一端部可以被配置或成形為與受試者腹壁中的開口吻合(anastomosis)。在另一個實施方案中，該第一端部可以被配置成使得它可以外置(exteriorized)于受試者皮膚。在一個其他實施方案中，在植入后，該管狀基質的第一端部形成位于受試者身體外部的氣門。該第一端部包括延伸通過受試者腹壁的氣門端部。在一個實施方案中，該氣門端部連接至受試者的皮膚。植入后，該構建體在氣門端部形成上皮化(epithelialized)粘膜。該上皮化粘膜可以包括在氣門端部的皮膚粘膜區(qū)。在一個實施方案中，該上皮化粘膜可以具有與皮膚粘膜區(qū)相鄰的前庭區(qū)。該上皮化粘膜可以以首先出現(xiàn)在前庭區(qū)并通過皮膚粘膜區(qū)朝向氣門端部逐漸增加的上皮為特征。在另一個實施方案中，該上皮的特征是表達上皮細胞標記。該上皮化粘膜等效于天然存在的皮膚粘膜區(qū)。在又一個實施方案中，該管狀基質進一步包括用于連接至原始管的第一側開口。該原始管可以是第一輸尿管。在一個實施方案中，該管狀基質進一步包括被成形為連接至第二輸尿管的第二端部。該管狀基質可以進一步包括被成形為連接至第二輸尿管的第二側開口。在另一個實施方案中，該構建體被成形為允許流體從第一和/或第二側開口通過而到達管狀基質的內部。在一個其他實施方案中，該構建體被進一步成形為允許流體從管狀基質的內部通過而經由管 狀基質的第一端部到達外部。植入后，該構建體允許尿液從第一和/或第二輸尿管通過而到達植入后的管狀基質的內部。另外，植入后，該構建體允許從受試者身體排出的尿液從該基質內部通過。在一個其他方面，本發(fā)明提供了將可植入構建體提供給需要此種治療的缺陷的膀胱的方法。在一個實施方案中，該方法包括植入本文描述的構建體的步驟。在另一方面，本發(fā)明提供了制備用于重建、擴張或替代需要此種治療的受試者中的層狀排列的管腔器官或組織結構的可植入構建體的方法。在一個實施方案中，該方法包括提供具有第一表面的基質的步驟，其中該基質被成形為適形于受試者中的原始管腔器官或組織結構的至少一部分。在另一個實施方案中，該方法進一步包括將腹膜來源的細胞群體沉積在該基質的所述第一表面上或第一表面中以形成所述可植入構建體的步驟。在另一方面，本文描述的可植入構建體包括平滑肌細胞群體，但是不含另外的細胞群體。在一個實施方案中，該構建體不含尿路上皮細胞。附圖簡述

圖1A-D示出膀胱擴張支架的實例。圖2A-D示出膀胱替代支架的實例。圖3A示出尿流改道或管道支架的實例。圖3B-C示出尿流改道構建體的實例，該尿流改道構建體具有不同類型的橫截面面積，以及可被配置成連接至一個(多個)輸尿管的開口的可能位置。圖3C示出尿流改道構建體的變型(A:敞開要求(claim)的卵形體；B:敞開要求的卵形接受器；C:閉合的卵形接受器和三根管子)。圖4示出尿流改道或管道構建體的不同應用。圖5A-B示出肌肉等效支架的實例。圖6示出補片(patch)或條帶(strip)形式的各種肌肉等效支架的圖像。
圖7示出不同肌肉等效支架和代表性植入方法。圖7A示出支架的扁平薄片形成物。圖7B示出在植入時可卷起并且可通過腹腔鏡管送入并且可在腹腔中展開的適合腹腔鏡的支架。圖7C示出適合腹腔鏡的支架薄片形成物，該支架薄片處于卷起構造從而使其容易通過腹腔鏡管插入，并在插入后將在腹腔中被展開。圖7D示出適合腹腔鏡的支架薄片形成物，該支架薄片處于折疊構造或手風琴樣式從而使其容易通過該管插入，并在插入后將在腹腔中被展開。圖7E示出用于植入肌肉等效支架的可能的手術方法。圖7F示出在空膀胱或滿膀胱上的植入部位。圖7G示出具有在切開表面后產生的呈現(xiàn)為橢球體的手術狹長切口的膀胱模型。圖8示出用以使支架薄片容易通過腹腔鏡端口插入的預先折疊的手風琴樣式的所述支架薄片。圖9A示出預先切割成條帶，然后縫合在一起從而允許堆疊和插入到腹腔鏡端口中并固定在腹腔內適當位置處的支架。圖9B示出18.7cm長X 2.0cm寬的一個支架，該支架具有2個折疊部分。圖9C示出13.3cm長X2.8cm寬的一個支架，該支架具有3個折疊部分。圖9D示出9.7cm長X4.0cm寬的一個支架，該支架具有4個折疊部分。圖9E示出由9.7cm長和2.0cm寬的2片組成的一個支架，每片均具有2個折疊部分。圖10示出所植 入管道構建體的構造的實例。圖1lA示出新泌尿管道支架的示例性構造。圖1lB示出所植入新泌尿管道支架的兩個替代構造(A和B)。圖12示出永久性尿流改道構建體的植入組件的實例。圖13示出尿流改道構建體的其他應用。圖14示出用于從腹膜組織中分離細胞的代表方案的步驟。圖15示出犬和豬來源的細胞的細胞形態(tài)。圖16A-B示出平滑肌α -肌動蛋白和鈣調蛋白(calponin)在犬來源的膀胱細胞中的表達。圖16C-D示出平滑肌α-肌動蛋白和鈣調蛋白在犬來源的網膜細胞中的表達。圖17A-C示出通過犬網膜來源的細胞SMC、上皮和內皮抗原標記的FACS分析得到的表型。圖18A-C示出通過犬網膜來源的細胞SMC、上皮和內皮抗原標記的FACS分析得到的表型。圖19示出針對來自網膜和膀胱來源的犬SMC的平滑肌細胞相關標記的免疫熒光分析。圖20Α-Β示出犬網膜來源的細胞的免疫熒光分析，其示出上皮、內皮和SMC抗原標記。圖21示出針對來自網膜和膀胱來源的豬SMC的平滑肌細胞相關標記的免疫熒光分析。圖22示出經PCR得到的犬來源的細胞的SMC基因表達。圖23示出經PCR得到的犬來源的細胞的SMC基因表達。圖24示出經PCR得到的豬來源的細胞的SMC基因表達。圖25示出犬來源的網膜細胞的收縮表型。圖26示出支架內犬網膜來源的細胞SMC的免疫熒光分析。
圖27示出支架內網膜來源的SMC的MCPl蛋白質分泌。圖28示出對支架內網膜來源的細胞的ECM產生的免疫熒光分析。圖29示出支架內網膜來源的SMC代謝。圖30示出植入后的新泌尿管道的特征。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及使用種植有從腹膜組織來源獲得的細胞的支架對有需要的受試者進行的層狀排列的管腔器官或組織結構的再生、重建、擴張或替代。在另一方面，本發(fā)明提供了用作新泌尿管道的可植入構建體，該構建體含有從腹膜組織來源獲得的細胞。本發(fā)明涉及來源于腹膜組織來源的細胞群體、分離此類細胞的方法、種植有此類細胞的新器官/組織結構支架或基質(構建體)以及制備該新器官/組織結構支架或基質的方法，以及使用此類新器官/組織結構構建體治療有需要的患者的方法。本發(fā)明構建體可以用于如本文描述的器官或組織結構的重建、擴張或替代，或再生。1.定義除非另外限定，否則本文所用的科學技術術語都具有與本發(fā)明所屬領域普通技術人員通常理解的含義相同的含義。Principles of Tissue Engineering,第3版(由RLanza、R Langer和J Vacanti編著),2007為本領域技術人員提供了本申請中所用術語中的許多術語的一般指導。本領域技 術人員將會意識到與本文描述的方法和材料類似或等效的許多方法和材料，這些方法和材料可以用在本發(fā)明的實踐中。事實上，本發(fā)明不以任何方式局限于所描述的方法和材料。就本發(fā)明的目的而言，下面定義了以下術語。如本文所用的術語“平滑肌細胞”或“SMC”是指來源于與作為如本文描述的重建、修復、擴張或替代構建體和方法的對象的原始器官或組織來源不同的收縮細胞。本發(fā)明提供的平滑肌細胞一旦種植和培養(yǎng)在本文描述的支架或基質上，就能夠形成存在于中空器官(例如，膀胱、腹腔、胃腸道等)的壁中并且以收縮和放松的能力為特征的非橫紋肌。本領域普通技術人員將會了解平滑肌細胞的其他性質。如本文所用的術語“細胞群體”是指通過從合適的哺乳動物組織來源直接分離并隨后在體外進行培養(yǎng)獲得的許多細胞。本領域普通技術人員將會了解用于分離和培養(yǎng)可與本發(fā)明一起使用的細胞群體的各種方法、適合于在本發(fā)明中使用的細胞群體中的細胞的各種數(shù)量，和適合于在本發(fā)明中使用的細胞群體中的細胞的各種數(shù)量。該細胞群體可以是來源于腹膜組織的平滑肌細胞群體(SMC)。該腹膜組織可以是網膜組織。該SMC群體可以以表達與平滑肌細胞相關的標記為特征。該SMC群體也可以是純化的細胞群體。該SMC群體可以來源于自體或非自體來源。術語“自體”是指來源于同一個體的身體或從同一個體的身體轉移。自體平滑肌細胞群體來源于將是如本文描述的可植入構建體的接受者的受試者。術語“非自體”是指來源于將不是如本文描述的可植入構建體的接受者的供者，或者從將不是如本文描述的可植入構建體的接受者的供者轉移。此類非自體來源包括異基因(allogeneic)、同系(syngeneic)(自身基因(autogeneic)或同基因(isogeneic))來源，以及其任何組合。術語“標記”或“生物標記”一般指DNA、RNA、蛋白質、碳水化合物，或基于糖脂的分子標記，其在所培養(yǎng)的細胞群體中的表達或存在可以通過標準方法(或本文公開的方法)檢測，并且與所培養(yǎng)細胞群體中的為特定細胞類型的一個或多個細胞一致。一般而言，術語細胞“標記”或“生物標記”是指表達在本文描述的細胞群體中表達的分子，其通常由原始細胞所表達。該標記可以是被細胞表達的多肽或染色體上的可識別的物理位置，如基因、限制性核酸內切酶識別位點或編碼被原始細胞表達的多肽(例如，mRNA)的核酸。該標記可以是稱為“基因表達標記”的基因的表達區(qū)域，或不具有已知編碼功能的DNA的一些片段。術語“平滑肌細胞標記”一般是指DNA、RNA、蛋白質、碳水化合物，或基于糖脂的分子標記，其在所培養(yǎng)的細胞群體中的表達或存在可以通過標準方法(或本文公開的方法)檢測，并且與所培養(yǎng)細胞群體中的為平滑肌細胞的一個或多個細胞一致。一般而言，術語平滑肌細胞(SMC) “標記”或“生物標記”是指通常被原始平滑肌細胞表達的分子。該標記可以是被該細胞表達的多肽或染色體上的可識別的物理位置，如基因、限制性核酸內切酶識別位點或編碼被SMC表達的多肽的核酸。該標記可以是稱為“基因表達標記”的基因的表達區(qū)域，或不具有已知編碼功能的DNA的一些片段。本發(fā)明涵蓋的此類標記包括但不局限于下列的一種或多種:心肌蛋白(myocardin)、α -平滑肌肌動蛋白、鈣調蛋白、肌球蛋白重鏈、BAALC、結蛋白、肌纖維母細胞抗原、SM22，及其任何組合?？苫Q使用的術語“差異表達的基因”、“差異基因表達”及其同義詞是指這樣的基因，其在第一細胞或細胞群體中的表達相對于其在第二細胞或細胞群體中的表達被激活至較高或較低水平。該術語也包括這樣的基因，其在培養(yǎng)中的第一細胞或第二細胞的傳代期間隨著時間的推移在不同階段的表達被激活至較高或較低水平。還應理解，差異表達的基因可以在核酸水平或蛋白質水平上被激活或抑制，或者可以經受可變剪接從而產生不同的多肽產物。此類差異可以通過例如mRNA水平、表面表達、多肽的分泌或其他分配上的變化來證明。差異基因表達可以包括在2個基因或更多基因或其基因產物間的表達的比較，或在2個基因或更多基因或其基因產物間的表達比率的比較，或甚至在第一細胞與第二細胞之間不同的相同基因的兩種不同的加工產物的比較。差異表達包括基因或其在例如第一細胞和第二細胞中的表達產物在 時間或細胞表達模式上的定量及定性差異。就本發(fā)明的目的而言，“差異基因表達”在下列情況下被視為存在:當給定基因在第一細胞和第二細胞中的表達或者在培養(yǎng)中的細胞的傳代期間隨著時間的推移在不同階段的表達之間存在至少約I倍、至少約1.5倍、至少約2倍、至少約2.5倍、至少約3倍、至少約3.5倍、至少約4倍、至少約4.5倍、至少約5倍、至少約5.5倍、至少約6倍、至少約7倍、至少約8倍、至少約9倍、至少約10倍、至少約10.5倍、至少約11倍、至少約11.5倍、至少約12倍、至少約12.5倍、至少約13倍、至少約13.5倍、至少約14倍、至少約14.5倍，或至少約15倍差異時。術語“抑制”、“下調”、“低表達”和“下降”可互換地使用，并且意指基因的表達，或者編碼一種或多種蛋白質或蛋白質亞基的RNA分子或等效RNA分子的水平，或者一種或多種蛋白質或蛋白質亞基的活性相對于一個或多個對照如一個或多個陽性和/或陰性對照下降。術語“上調”或“過表達”用于意指基因的表達，或者編碼一種或多種蛋白質或蛋白質亞基的RNA分子或等效RNA分子的水平，或者一種或多種蛋白質或蛋白質亞基的活性相對于一個或多個對照如一個或多個陽性和/或陰性對照升高。術語“收縮功能”是指涉及滑動肌動蛋白和肌球蛋白絲的相互作用的平滑肌收縮功能，該相互作用由鈣激活的肌球蛋白磷酸化引發(fā)，因而使得收縮依賴于細胞內的鈣水平。術語“腹膜組織”一般意指來源于包括而不限于壁層腹膜、臟層腹膜和網膜的腹膜的組織。腹膜組織可以與包括而不限于胃、肝和/或腸的內部器官密切接觸。網膜組織可以從包括而不限于大網膜和小網膜的不同來源獲得。網膜組織可以經由切口和活檢獲得。術語“構建體”是指沉積在由一種或多種合成或天然存在的生物相容性材料構成的支架或基質的表面上或表面中的至少一種細胞群體。該細胞群體可以在體外或體內與支架或基質組合在一起。術語“樣品”或“患者樣品”或“生物樣品”一般意指從個體、體液、機體組織、細胞系、組織培養(yǎng)物或其他來源獲取的任何生物樣品。該術語包括體液，例如血液如外周血或靜脈血、尿液和生物來源的其他液體樣品如脂肪抽吸物,和固體組織活檢物(biopsy)如活檢標本(例如，腹膜組織活檢物)，或組織培養(yǎng)物或由此衍生的細胞及其子代。該定義還包括在從來源獲取后已經經受任何方式的處理，例如通過用試劑處理、溶解，或針對某些組分如蛋白質或多核苷酸富集進行處理的樣品。該定義還包括臨床樣品，并且還包括培養(yǎng)中的細胞、細胞上清液、細胞裂解液、血清、血漿、生物流體和組織樣品。樣品的來源可以是例如來自新鮮、冷凍和/或保藏器官或組織樣品或活檢物或抽吸物的固體組織；血液或任何血液成分；體液如腦脊髓液、羊膜液、腹膜液，或組織間液；來自受試者發(fā)育過程中的任何時間的細胞。該生物樣品可以含有在自然界中不與該組織一起或者不在該組織中天然存在的某些化合物，如防腐劑、抗凝血劑、緩沖劑、固定劑、營養(yǎng)素、抗生素等。該樣品可以用于診斷或監(jiān)測測定。用于從哺乳動物中獲取樣品的方法在本領域中是熟知的。如果術語“樣品”單獨使用，則它仍然意指“樣品”是“生物樣品”或“患者樣品”，即，這些術語可互換使用。樣品也可以是測試樣品。“測試樣品”是指植入本文描述的構建體后從受試者獲取的樣品。該測試樣品可以源自哺乳動物受試者中的各種來源，包括而不限于血液、血清、尿液、精液、骨髓、粘膜、組織等。
術語“對照”或“對照樣品”是指陰性對照，其中預期陰性結果有助于與測試樣品中的陽性結果關聯(lián)。或者，該對照可以是陽性對照，其中預期陽性結果有助于與測試樣品中的陰性結果關聯(lián)。適合于本發(fā)明的對照包括而不限于已知具有正常水平的細胞因子的樣品、從已知沒有植入本文描述的構建體的哺乳動物受試者中獲取的樣品，和從已知為正常的哺乳動物受試者中獲取的樣品。對照還可以是在植入本文描述的構建體之前從受試者中獲取的樣品。另外，該對照可以是含有與包含在測試樣品中的細胞具有相同來源的正常細胞的樣品。本領域技術人員將會了解適合于在本發(fā)明中使用的其他對照。術語“患者”是指需要治療的任何單一動物，更優(yōu)選哺乳動物(包括此類非人動物，如狗、貓、馬、家兔、動物園的動物、牛、豬、羊，和非人類靈長類動物)。更優(yōu)選地，本文的患者是人。術語“受試者”意指任何單一人受試者，包括正在經歷或已經經歷包括缺陷、受損或非功能性的泌尿系統(tǒng)在內的缺陷器官功能或衰竭的一個或多個體征、癥狀或其他指征的適宜于治療的患者。此類受試者包括而不限于新近被診斷或先前被診斷并且正在經歷再發(fā)或復發(fā)，或者不論什么原因而處于缺陷器官功能或衰竭的風險中的受試者。該受試者可能先前已接受針對與缺陷器官功能或衰竭相關的病狀的治療，或者沒有接受這樣的治療。受試者可以是尿流改道的候選者，包括而不限于患有需要膀胱切除的膀胱癌的受試者、患有影響腎功能的神經原性膀胱障礙的受試者、膀胱受到輻射損傷的受試者，以及患有頑固性尿失禁的受試者。該受試者可能新近被診斷為需要尿流改道，或者先前被診斷為需要尿流改道并且正在經歷并發(fā)癥，或者不論什么原因而處于缺陷、受損或非功能性的泌尿系統(tǒng)的風險中。該受試者可能先前已接受針對與缺陷、受損或非功能性的泌尿系統(tǒng)相關的病狀的治療，或者沒有接受這樣的治療。術語“尿流改道”或“管道”是指隨著時間的推移由受試者與植入的尿流改道構建體、吻合的輸尿管和任選的相鄰開口腔(atrium)的相互作用產生的器官或組織結構。該開口腔是前連接室(anterior connecting chamber),其允許尿液通過腹壁,并且可以由將構建體的尾側端(位于腹腔內)連接至皮膚的腹膜包裹物的最前面的管狀部分制成。術語“尾側”和“顱側(cranial)”是與尿產量和尿流量相關的描述性術語。術語“尾偵彳”是指植入后與氣門最接近的尿流改道構建體的端部，而術語“顱側”是指植入后與腎臟和輸尿管最接近的尿流改道構建體的端部。術語“殘屑(detritis) ”是指在繼尿流改道構建體植入后發(fā)生的愈合和再生過程期間形成的碎片(debris)。殘屑可以由剝落的組織細胞、炎性滲出物和支架生物降解物構成。如果該管道被此種碎 片阻塞(不恰當?shù)赝饬?，則停滯的碎片在管道管腔內形成殘屑或半固體團塊。術語“清創(chuàng)術”是指手術或非手術地從管道中除去外來物，或者撕裂、衰亡、污染或死亡的組織，以便防止感染、防止阻塞和促進愈合過程。清創(chuàng)術可以涉及殘屑的除去。術語“氣門”是指手術創(chuàng)建的開口，該開口用于將尿液從尿流改道構建體的排泄流出端送往身體外。尿液通常收集在身體外部的儲器中。術語“氣門端口”或“氣門按鈕(button) ”意指例如用于維持氣門開口的完整性的設備。如本文所用的術語“擴充”或“擴大”是指增加現(xiàn)有層狀排列的管腔器官或組織結構的尺寸。例如，在本發(fā)明的一方面，現(xiàn)有層狀排列的管腔器官或組織結構可被擴大10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28% 或29%。在本發(fā)明的另一方面，可以擴大現(xiàn)有層狀排列的管腔器官或組織結構，以增加現(xiàn)有層狀排列的管腔器官或組織結構的現(xiàn)有體積容量。如本文所用的術語“體積容量”是指能夠包含在限定區(qū)域中的液體量。“再生預后”或“再生的預后”一般是指對植入本文描述的構建體的可能過程或結果的預報或預測。如本文所用的再生預后包括對下列的任一條或多條的預報或預測:膀胱替代或擴張之后功能性膀胱的形成或改善、管道植入之后功能性尿流改道的形成、改善的膀胱容量的形成，和改善的膀胱順應性的形成。如本文所用的“針對再生的預后”意指提供對植入新器官或組織結構的可能過程或結果的預報或預測。在一些實施方案中，“針對再生的預后”包括提供對下列的任一條或多條的預報或預測(針對下列的任一條或多條的預后):膀胱替代或擴張之后功能性膀胱的形成或改善、管道植入之后功能性尿流改道的形成、膀胱容量或改善的膀胱容量的形成，以及膀胱順應性或改善的膀胱順應性的形成。“再生的組織”是指在如本文描述的構建體植入之后形成的新器官或組織結構的組織。該器官或組織結構可以是膀胱或膀胱的一部分。該再生的組織可以包括具有底層(underlying)平滑肌的連續(xù)尿路上皮。2.細朐群體本發(fā)明提供了用于層狀排列的管腔器官或組織結構的重建、擴張或替代的平滑肌細胞群體，其中該細胞群體包含具有收縮功能并且對一種或多種平滑肌細胞標記呈陽性的至少一種細胞。如本文所討論的，組織工程原理已成功地應用于提供可植入的細胞種植的基質，該基質用于層狀排列的管腔器官和組織結構如通常由尿路上皮和平滑肌層組成的膀胱或膀胱組成部分的重建、擴張或替代。(Becker等，Eur.Urol.51, 1217-1228(2007)；Frimberger 等，Regen.Med.1, 425-435 (2006) ； Ro t h 等，Curr.Urol.Rep.10，119-125(2009) ；ffood 等，Curr.0pin.Urol.18，564-569)。平滑肌細胞可以來源于患者自身的組織，該組織包括膀胱、尿道、輸尿管，以及其他泌尿生殖組織。然而，存在與對于作為用于形成新的健康工程組織的基本單元的、來自主要器官部位的細胞培養(yǎng)系統(tǒng)的發(fā)展和維持的依賴性相關的挑戰(zhàn)，如在癌性膀胱組織的治療期間發(fā)生的。顯然，此類癌細胞不適合于定植在可植入新膀胱支架或基質上。

本發(fā)明提供了來源于與作為重建、擴張或替代對象的器官或組織結構不同的來源的細胞群體。在一個實施方案中，該來源是自體來源。在另一個實施方案中，該來源是非自體來源。在另一方面，該細胞群體表達與平滑肌細胞群體一致或者平滑肌細胞群體所特有的標記。在一個其他方面，本發(fā)明提供了從不同于作為重建、修復、擴張或替代對象的管腔器官或組織結構的來源分離的平滑肌細胞群體。在優(yōu)選的實施方案中，該管腔器官或組織結構是膀胱或膀胱的一部分。在一方面，該來源是腹膜組織。在一個實施方案中，腹膜組織來源的平滑肌細胞群體來源于患者樣品或供者樣品。該患者樣品或供者樣品可以是在活檢期間取出的腹膜組織。該腹膜組織可以是網膜組織。在又一其他實施方案中，本發(fā)明的分離細胞群體在培養(yǎng)后可以形成各種平滑肌細胞特征，其包括而不限于峰-谷形態(tài)、表達一種或多種平滑肌細胞標記、收縮功能、絲形成，以及細胞因子合成。在一方面，所培養(yǎng)的細胞群體以其峰-谷形態(tài)為特征。具有峰-谷形態(tài)的細胞可以具有各種特征，該特征包括而不限于紡錘狀、扁平狀和傳代后呈現(xiàn)的纖維母細胞樣形態(tài)、細長狀以及排列成平行的行、“旋轉”的生長外觀，以及其任何組合。在一個實施方案中，該細胞群體在適當?shù)呐囵B(yǎng)基中培養(yǎng)后形成培養(yǎng)的平滑肌細胞所特有的“峰-谷形態(tài)”。在另一方面，所培養(yǎng)的細胞群體以存在一種或多種平滑肌細胞標記為特征。在一個實施方案中，該細胞群體在適當?shù)呐囵B(yǎng)基中培養(yǎng)后形成可檢出的平滑肌細胞標記，該標記包括而不限于下列的一種或多種:結蛋白、α-平滑肌肌動蛋白、肌球蛋白重鏈、鈣調蛋白、心肌蛋白、波形蛋白、肌纖維母細胞、BAALC、SM22，及其任何組合。在一方面，所培養(yǎng)的細胞群體以不存在一種或多種上皮或內皮標記為特征。在一個實施方案中，該細胞群體在適當?shù)呐囵B(yǎng)基中培養(yǎng)后沒有形成可檢出的上皮或內皮標記，該標記包括而不限于下列的一種或多種:荊豆凝集素I(UEA-1)、EpCam,⑶Η5、KDR、FLTUPECAM、TEK、vWF、細胞角蛋白AEl / AE3，及其任何組合。在一個其他方面，所培養(yǎng)的細胞群體以存在一種或多種具有收縮功能的細胞為特征。在一個實施方案中，該細胞群體在適當?shù)呐囵B(yǎng)基中培養(yǎng)后形成收縮功能。在另一個實施方案中，該收縮功能是鈣依賴性收縮功能。在一個其他實施方案中，鈣依賴性收縮功能由鈣螯合劑對收縮的抑制所證明。在另一個實施方案，該鈣螯合劑是EDTA。本領域普通技術人員將會了解本領域中已知的其他螯合劑可能是合適的。在又一方面，所培養(yǎng)的細胞群體以絲形成為特征。在一個實施方案中，該細胞群體在適當?shù)呐囵B(yǎng)基中培養(yǎng)后經歷絲形成。在一方面，該細胞群體包括至少一種表達一種或多種細胞因子的細胞。在一個實施方案中，該細胞因子是MCP-1。在一方面，本發(fā)明提供了含有至少一種再生細胞的再生細胞群體，當將該再生細胞群體沉積在如本文描述的支架或基質上并且植入到有需要的受試者中時，該再生細胞群體為作為本文所涵蓋的重建、擴張或替代對象的器官或組織結構提供再生作用。在植入到有需要的受試者中后，再生細胞群體具有刺激或引發(fā)層狀排列的管腔器官或組織結構再生的能力。一般而言，器官或組織結構的再生以細胞組分、組織排列結構(organization)和體系結構(architecture)、功能和調節(jié)性發(fā)育的恢復為特征。另外,再生細胞群體將傾向于在細胞種植的管腔器官或組織結構構建體的植入部位處發(fā)生的不完整(incompleteness)或紊亂減至最少。在植入部位處的組織破壞(disorganization)可以自身表現(xiàn)為膠原蛋白沉積增加和/或疤痕組織形成，其中的任一者均可以通過使用再生細胞群體來減至最少。另外，某些細胞事件指示再生過程。在使用本文描述的細胞群體和支架的再生膀胱或膀胱一部分的情況下，再生器官或組織結構由平滑肌實質以及具有與粘膜表面齊平的良好發(fā)育的血管的基質成分(stromal element)組成,該平滑肌實質具有圍繞朝向管腔表面延伸的許多微血管呈輻射 狀散布的纖維血管組織(參見Jayo II，出處同上)。再生膀胱或膀胱的一部分也以存在紡錘狀細胞/間充質細胞以及a SMA陽性肌肉前體細胞為特征。在一個實施方案中，a SMA陽性紡錘狀細胞在新基質組織中和在多個新血管(小動脈)周圍觀察到。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了細胞群體，當將該細胞群體沉積在如本文描述的支架或基質上并且植入到有需要的受試者中時，該細胞群體為作為本文所涵蓋的重建、擴張或替代對象的器官或組織結構提供修復作用。在其他實施方案中，修復作用以疤痕組織形成和/或膠原蛋白沉積為特征。本領域技術人員將會意識到本領域中已知的修復的其他特征。在另一方面，再生細胞群體提供了以恢復的層狀排列的管腔器官或組織結構的尺寸的適應性調節(jié)為特征的再生作用。在一個實施方案中，再生細胞群體的再生作用是建立對接受種植有再生細胞群體的支架或基質的受試者有特異性的適應性調節(jié)。在一個實施方案中，該適應性調節(jié)是使用本文描述的構建體對受試者的膀胱進行替代或擴張，使得該新膀胱生長并發(fā)育至與該受試者的身體尺寸成比例的尺寸。在一個實施方案中，能夠再生刺激的細胞群體是產生MCP-1的細胞群體，其含有至少一種表達趨化因子產物MCP-1的細胞。MCP-1再生刺激的特征是將某些類型的細胞募集至植入部位。在一個實施方案中，MCP-1將肌肉祖細胞募集至植入部位從而使肌肉祖細胞在新膀胱中增殖。在另一個實施方案中，MCP-1將單核細胞募集至植入部位，該單核細胞繼而產生各種細胞因子和/或趨化因子從而促進再生過程。在一個其他實施方案中，MCP-1誘導網膜細胞發(fā)育成肌肉細胞。在一方面，本發(fā)明提供了特定細胞因子如MCP-1作為組織再生的替代標記的用途。此種標記可以與基于功能是否已被重建的再生評估結合使用。對再生時間進程內的替代標記的監(jiān)測也可以用作再生的預后指標。在另一個實施方案中，該細胞群體是純化的細胞群體。如本文描述的純化的細胞群體以基于一種或多種形態(tài)、對標記的表達和功能的表型為特征。該表型包括而不限于，一種或多種峰-谷形態(tài)、對一種或多種平滑肌細胞標記的表達、對細胞因子的表達、在培養(yǎng)物中的有限增殖生命周期、收縮功能和誘導絲形成的能力。該表型可以包括本文描述或本領普通域技術人員已知的其他特征。在另一個實施方案中，該純化的群體對于如本文描述的平滑肌細胞群體而言基本上是同源的?；旧贤吹募兓后w通常是至少約90%同源，如通過一種或多種形態(tài)、對標記的表達和功能判斷的。在其他實施方案中，該純化群體是至少約95%同源、至少約98%同源或至少約99.5%同源。在所有實施方案中，SMC群體都來源于自體來源或非自體來源。在另一方面，本發(fā)明涵蓋了本文描述的SMC群體對于治療眼部病癥的應用。眼部病癥是這樣的病癥，其中受試者具有由眼睛肌肉的不適當運作所造成的眼睛缺陷。平滑肌作為睫狀肌存在于眼睛中，并且控制眼睛以變化的距離觀察物體的調節(jié)功能，并且調節(jié)通過施累姆氏管(Schlemm’s canal)的房水流。平滑肌也存在于眼睛虹膜中?；加兄T如老花眼和遠視的眼部病癥的個體可以從這些SMC群體中獲得益處。在一個實施方案中，SMC細胞群體可以從有需要的受試者或供者的腹膜組織中分離?？梢詫⒃摷毎后w種植到適合于在受試者眼睛內某一部位處植入 的支架上。本發(fā)明細胞群體的優(yōu)點是如果受試者具有眼睛缺陷或者由于眼睛組織的利用度有限，合適的SMC可能不能從受試者的眼睛來源獲得。SMC群體可以從活檢物中分離，培養(yǎng)，種植在合適的支架上，并且植入到受試者中從而提供新的眼組織。該腹膜組織可以是網膜組織。在另一個實施方案中，可以在不使用支架的情況下將本發(fā)明平滑肌細胞群體施用給患有眼部病癥的受試者，例如通過移植進行。本領域普通技術人員將會了解合適的移植方法。在一方面，本發(fā)明涉及來源于腹膜組織的分離的平滑肌細胞群體。在一個實施方案中，該腹膜組織來源的細胞群體含有一種或多種具有收縮功能并且對平滑肌細胞標記呈陽性的細胞。在所有實施例中，該細胞群體可以以選自下列的一種或多種平滑肌細胞標記為特征:心肌蛋白、α-平滑肌肌動蛋白、鈣調蛋白、肌球蛋白重鏈、BAALC、結蛋白、肌纖維母細胞抗原、波形蛋白和SM22。在一些實施方案中，該細胞群體可以表達心肌蛋白(ΜΥ0⑶)。在所有實施方案中，術語“MY0CD”包括編碼MYOCD多肽的核酸和MYOCD多肽。在所有實施方案中，該細胞群體的收縮功能都可以是鈣依賴性收縮功能。3.分離細胞群體的方法自體細胞群體直接來源于需要治療的受試者。非自體細胞群體來源于供者。源組織一般與需要治療的器官或組織結構不同。一類細胞可以來源于患者自身的組織或供者組織，例如來源于腹膜組織。在一個實施方案中，該源組織是網膜組織。該細胞可以從活檢物中分離。另外，該細胞在使用前可以加以冷凍或擴充。 為了對細胞種植的支架的構建作準備，將含有平滑肌細胞的一個(多個)樣品解離成一種(多種)適當?shù)募毎麘腋∫?。細胞分離和培養(yǎng)的方法在授權的美國專利第5，567，612號中討論，該專利以引用方式明確地并入本文。將細胞解離至單細胞期對于初始的原代培養(yǎng)物而言不是必需的，因為在體外培養(yǎng)一段時間之后可以獲得單細胞懸浮液。組織解離可以通過機械方法和酶方法破壞細胞外基質和將細胞連在一起的細胞間連接部來進行。需要時，可以在體外培養(yǎng)細胞以增加可用于種植在支架上的細胞數(shù)目。 細胞在種植之前可以用遺傳物質進行轉染。平滑肌細胞在種植于聚合物上之前可以用特定基因進行轉染。細胞-聚合物構建體可以攜帶宿主或組織工程化新器官長期存活所需的遺傳信息?？梢栽诖嬖诨虿淮嬖诩毎旨壏蛛x步驟的情況下制備細胞培養(yǎng)物。細胞分級分離可以利用本領域技術人員已知的技術進行。細胞分級分離可以基于細胞大小、DNA含量、細胞表面抗原和活力進行。例如，可以從腹膜組織中富集平滑肌細胞，而可以減少平滑肌細胞收集物中的內皮細胞。雖然可以使用細胞分級分離，但是它對于本發(fā)明的實踐不是必需的。該腹膜組織可以是網膜組織。在本文描述的方法中的另一種可選程序是低溫貯藏。低溫貯藏可能，例如對于減少對多個創(chuàng)傷性手術程序的需要有用?？梢詫θ∽詠碜允茉囌叩幕顧z物或樣品的細胞進行擴增，并且可以使用擴增細胞的一部分，而將另一部分低溫貯藏。擴增和貯藏細胞的能力可以將所需的手術程序數(shù)量減至最少。低溫貯藏的實用性的另一個實例是貯藏在組織庫中?？梢詫⒓毎麅Υ嬖诶绻┱呓M織庫中。當新器官或組織結構需要細胞時，可以根據(jù)需要使用低溫貯藏的供應細胞?；加锌赡軙：ζ洮F(xiàn)有器官或組織結構的疾病或者經受可能會危害其現(xiàn)有器官或組 織結構的治療的患者可以低溫貯藏一種或多種活檢物。以后，如果該患者自身的器官或組織結構損壞，則可以將低溫貯藏的細胞解凍并用于治療。例如，如果治療后癌癥再出現(xiàn)于新器官或組織結構中，則可以使用低溫貯藏的細胞來重建器官或組織結構，而無需另外的活檢物?？梢曰谙旅娴耐ㄓ梅桨笍母鼓そM織中分離出平滑肌細胞?？梢垣@取具有合適重量(例如，以克表示)和/或面積(例如，cm2)的活檢標本。下面是適合于從網膜組織中分離平滑肌細胞的方案的代表性實例?？梢酝ㄟ^活檢獲取合適的克重量的網膜組織(例如，7-25g)，并用PBS洗滌(例如，洗滌3次)，用手術刀和剪子切碎，將其轉移到50mL錐形管中并在含有膠原酶(例如,0.1%至0.3%) (Worthington)和1%BSA的DMEM-HG溶液中在37°C下孵育60分鐘?？梢詫⒃摴茏硬粩嗟負u動或者周期性地振動從而促進消化?？梢酝ㄟ^在600g下離心10分鐘來使消化的樣品沉淀，并將其重新懸浮于DMEM-HG+10%FBS中。該沉淀物然后可以用來種植第O代(passage zero) 0圖14示出從腹膜組織中分離細胞的代表性方案。本領域普通技術人員將會了解用于分離平滑肌細胞的另外的方法。在一方面，本發(fā)明提供了從腹膜組織中分離出平滑肌細胞群體的方法。在另一方面，本發(fā)明提供了用于從腹膜組織中分離出分離的平滑肌細胞群體的方法。該腹膜組織可以是網膜組織。在一個實施方案中，該方法包括a)獲取網膜組織，b)消化網膜組織，c)離心消化的網膜組織從而使含有SMC的級分沉淀，d)培養(yǎng)沉淀的級分，和e)從該級分中分離出平滑肌細胞群體。在一個實施方案中，培養(yǎng)步驟包括洗滌沉淀物，將沉淀物重新懸浮在細胞培養(yǎng)基中，以及接種重新懸浮的沉淀物。在另一個實施方案中，培養(yǎng)步驟包括提供粘附到細胞培養(yǎng)支持物如板或管上的細胞群體。在另一個實施方案中，該方法進一步包括擴充所培養(yǎng)的細胞群體。在其他實施方案中，該方法進一步包括針對平滑肌細胞特征分析平滑肌細胞群體。在一個實施方案中，網膜組織來源于自體或非自體來源。在一個其他方面，本發(fā)明提供了分離和培養(yǎng)平滑肌細胞群體的方法，該平滑肌細胞群體含有至少一種具有收縮功能并且對一種或多種平滑肌細胞標記呈陽性的細胞。在一個實施方案中，該方法包括從需要重建、擴張或替代層狀排列的管腔器官或組織結構的患者中獲取樣品的步驟，其中該樣品不是從需要該重建、修復、擴張或替代的管腔器官或組織結構中獲取的。在另一個實施方案中，平滑肌細胞來源于患者樣品。在一個其他實施方案中，該管腔器官或組織結構是膀胱或膀胱的一部分。在一個實施方案中，該樣品是自體樣品或非自體樣品。在另一個實施方案中，該樣品是腹膜組織樣品。該腹膜組織樣品可以是網膜組織樣品。在另一個實施方案中，該獲取步驟之后是分離步驟。在網膜組織樣品的情況下，該純化步驟包括用膠原酶消化樣品、離心所消化的樣品、混合所離心的樣品從 而提供含有SMC的級分、離心所混合的樣品從而獲取可重新懸浮用于隨后培養(yǎng)的級分。在一個實施方案中，該培養(yǎng)方法包括根據(jù)本領域普通技術人員已知的標準條件，使用含有最低限度基本培養(yǎng)基(例如，DMEM或α-ΜΕΜ)和胎牛血清(例如，10%FBS)的細胞
培養(yǎng)基。4.■如Atala的U.S.6576019(以引用方式整體并入本文)中所描述的，支架或聚合物基質可以由多種不同的材料組成。一般而言，生物相容性材料以及尤其生物可降解材料是用于構建本文所描述的支架的優(yōu)選材料。該支架是可植入的、生物相容性的、合成或天然的具有至少兩個獨立表面的聚合物基質。該支架被成形為適形于需要治療的管腔器官或組織結構的至少一部分。該生物相容性材料是生物可降解的。生物相容性是指對生物功能沒有毒性或有害影響的材料。生物可降解是指可以在患者身體中被吸收或降解的材料。生物可降解材料的實例包括例如可吸收縫線。用于形成支架的代表性材料包括經由受控速率的水解而被降解并被再吸收的天然或合成聚合物，例如膠原蛋白、聚(α-羥基酯)如聚(乳酸)、聚(羥基乙酸)、聚原酸酯和聚酸酐以及它們的共聚物。這些材料提供了可降解性、可管理性、尺寸和構造的最大控制。優(yōu)選的生物可降解聚合物材料包括作為可吸收合成縫合材料開發(fā)的聚輕基乙酸和丙交酷乙交酷共聚物(polyglactin)。聚輕基乙酸和丙交酷乙交酯共聚物纖維可以按照制造商供應的形式使用。其他支架材料包括纖維素醚、纖維素、纖維素酯、氟化聚乙烯、聚-4-甲基戊烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚丙烯酸酯、聚苯并噁唑、聚碳酸酯、聚氰基芳基醚、聚酯、聚酯碳酸酯、聚醚、聚醚醚酮、聚醚酰亞胺、聚醚酮、聚醚砜、聚乙烯、聚氟烯烴、聚酰亞胺、聚烯烴、聚噁二唑、聚苯醚、聚苯硫醚、聚丙烯、聚苯乙烯、聚硫化物、聚砜、聚四氟乙烯、聚硫醚、聚三唑、聚氨酯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、再生纖維素、硅酮、脲甲醛，或這些材料的共聚物或物理共混物。該材料可以用合適的抗微生物劑浸潰，并且可以用著色添加劑染色以改進可見性以及為手術程序提供幫助。
生物可降解的其他支架材料包括由Ethicon C0.(Ethicon C0., Somerville, N.J.)制造的合成縫合材料，例如M0N0CRYL (乙交酯與ε -己內酯的共聚物)、VICRYL 或Polyglactin 910 (丙交酯與乙交酯的共聚物,其上涂覆有Polyglactin 370和硬脂酸I丐)，和PANACRYL (丙交酯與乙交酯的共聚物，其上涂覆有己內酯與乙交酯的聚合物)。(CraigP.H., Williams J.A., Davis K.ff.,等:A Biological Comparison of Polyglactin 9IOandPolyglycolic AcidSynthetic Absorbable Sutures.Surg.141; 1010, (1975))和聚輕基乙酸。這些材料可以按照供應商供應的形式使用。在又一個實施方案中，該基質或支架可以使用天然脫細胞器官的部分創(chuàng)建。生物結構，或器官的部分可以通過除去該器官中的整個細胞和組織內容物來脫細胞。該脫細胞過程包括一系列的連續(xù)提取。這種提取過程的一個關鍵特征是避免了可能會擾亂或破壞生物結構的復雜下層結構(infra-structure)的惡劣提取。第一步驟涉及細胞碎片的除去和細胞膜的溶解。在此之后是核細胞質成分和核成分的溶解。優(yōu)選地，該生物結構，例如器官的部分可通過采用溫和的機械破碎法除去圍繞該器官部分的細胞膜和細胞碎片來脫細胞。該溫和的機械破碎法必須足以破壞細胞膜。然而，該脫細胞過程應當避免損害或擾亂生物結構的復雜下層結構。溫和的機械破碎法包括刮削該器官部分的表面、攪動該器官部分，或者在合適體積的流體例如蒸餾水中攪拌該器官。在一個優(yōu)選的實施方案中，溫和的機械破碎法包括將該器官部分在合適體積的蒸餾水中進行攪拌，直至細胞膜破碎并且細胞碎片已從該器官中被除去為止。在細胞膜已被除去后，除去該生物結構的核和細胞質成分。這可以通過在不破壞下層結構的情況下溶解細胞和核成分來進行。為了溶解核成分，可以使用非離子型去污劑或表面活性劑。非離子型去污劑或表面活性劑的實例包括但不限于,得自Rohm and Haasof Philadelphia, Pa.的T riton系列，其包括可商購自許多供貨商的Triton X_100、TritonN-1OKTriton X-114、TritonX-405、Triton X-705 和 Triton DF-16 ;Tween 系列，如單月桂酸酯(Tween 20)、單棕櫚酸酯(Tween 40)、單油酸酯(Tween 80),和聚氧乙烯_23_月桂基醚(Bri j.35)、聚氧乙烯醚W-1 (Polyox)等、膽酸鈉、脫氧膽酸鹽、CHAPS、阜草苷(saponin)、η-癸基-D-吡喃葡萄糖苷、η-庚基-D-吡喃葡萄糖苷、η-辛基-D-吡喃葡萄糖苷和NonidetΡ-40。本領域技術人員將會意識到所描述的屬于前述分類和供貨商的化合物可以商購獲得并且可以見于"Chemical Classification, Emulsifiers andDetergents〃，McCutcheon's, Emulsifiers and Detergents, 1986, North Americanand InternationalEditions, McCutcheon Division, MC Publishing C0., GlenRock, N.J., U.S.A.和 JudithNeugebauer, A Guide to the Properties and Uses ofDetergents in Biology andBiochemistry, Calbiochem.R., Hoechst CelaneseCorp., 1987。在一個優(yōu)選的實施方案中，該非離子型表面活性劑是Triton系列，優(yōu)選Triton X-100。該非離子型去污劑的濃度可以根據(jù)被脫細胞的生物結構的類型改變。例如，對于纖細的組織，例如血管，應當降低該去污劑的濃度。非離子型去污劑的優(yōu)選濃度范圍可以為約0.001至約2.0%(w / V)。更優(yōu)選約0.05至約1.0%(w / v)。甚至更優(yōu)選約0.1%至約0.8%(w / V)。在從約0.001至約0.2% (w / V)的這些范圍的優(yōu)選濃度中，約0.05至約0.l%(w / V)是特別優(yōu)選的。
包括致密細胞質絲網絡、細胞間復合物和頂端(apical)微細胞結構的細胞骨架成分可以使用堿性溶液如氫氧化銨進行溶解。由銨鹽或其衍生物組成的其他堿性溶液也可以用來溶解細胞骨架成分。其他合適的銨溶液實例包括硫酸銨、醋酸銨和氫氧化銨。在優(yōu)選的實施方案中，使用氫氧化銨。堿性溶液例如氫氧化銨的濃度可以根據(jù)被脫細胞的生物結構的類型改變。例如，對于纖細的組織如血管，應當降低去污劑的濃度。優(yōu)選的濃度范圍可以為約0.001至約2.0%(w / V)。更優(yōu)選約0.005至約0.l%(w / V)。甚至更優(yōu)選約0.01%(w / v)至約0.08% (w / V)。脫細胞的凍干結構可以儲存在合適的溫度下直至需要使用。使用前，可以將脫細胞的結構平衡在合適的等滲緩沖液或細胞培養(yǎng)基中。合適的緩沖液包括但不限于磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)、生理鹽水、M0PS、HEPES、漢克平衡鹽溶液(Hank，s Balanced Salt Solution)等。合適的細胞培養(yǎng)基包括但不限于RPMI 1640培養(yǎng)基、Fisher's培養(yǎng)基、Iscove’ s培養(yǎng)基、McCoy’s培養(yǎng)基、Dulbecco’ s培養(yǎng)基等?？墒褂玫牧?一些其他生物相容性材料包括不銹鋼、鈦、硅酮、金和硅橡膠。該聚合物基質或支架可以加強。例如，可以在合成基質或支架形成期間添加加強材料，或者可以在植入前將加強材料附連至天然或合成基質。用于形成加強物的代表性材料包括經由受控速率的水解而被降解并被再吸收的天然或合成聚合物，例如膠原蛋白、聚(α-羥基酯)如聚(乳酸)、聚(羥基乙酸)、聚原酸酯和聚酸酐以及它們的共聚物。這些材料提供了可降解性、可管理性、尺寸和構造的最大控制?？梢葬槍C械性能表征該生物可降解聚合物，例如使用英斯特朗試驗儀(Instrontester)表征抗拉強度，通過凝膠滲透色譜法(GPC)表征聚合物分子量，通過差示掃描量熱法(DSC)表征玻璃化轉變溫度，以及通過紅外(IR)光譜表征鍵結構；可以針對毒理學通過初步篩選試驗表征該生物可降解聚合物，所述初步篩選試驗涉及Ames測定和體外致畸測定以及針對免疫原性、炎癥、釋放和降解研究的在動物中的植入研究?？梢允褂脪呙桦娮语@微術、利用放射性同位素的組織學和定量評估對體外細胞粘附和活力進行評估。也可以針對當植入在患者中時該材料降解所需的時間來表征該生物可降解材料。通過改變構造，例如厚度和篩目大小，該生物可降解材料可以在約2年或約2個月間的時間內，優(yōu)選在約18個月與約4個月之間的時間內，最優(yōu)選在約15個月與約8個月之間的時間內，最優(yōu)選在約12個月與約10個月之間的時間內大幅度降解。如果需要，該生物可降解材料可以被構建成在約3年、或約4年或約5年或更多年的時間內不大幅度降解。聚合物基質或支架可以利用如上面描述的受控孔隙結構制造。該孔隙的尺寸可以用來確定細胞分布。例如，聚合物基質或支架上的孔隙可以大到使得細胞能夠從一個表面遷移至對立表面的程度?；蛘?，該孔隙可以小到使得在聚合物基質或支架的兩側之間存在流體連通，但是細胞不能通過的程度。用于實現(xiàn)這一目標的合適的孔隙尺寸可以為約0.04微米至約10微米直徑，優(yōu)選約0.4微米至約4微米直徑。在一些實施方案中，聚合物基質或支架的表面可以包含大到足以允許細胞群體附連和遷移到其中的孔隙。該孔隙尺寸在聚合物基質或支架內部中可以減小，從而阻止細胞從聚合物基質或支架的一側遷移到對立偵U。具有減小的孔隙尺寸的聚合物基質或支架的一個實施方案是小孔隙材料夾在兩種大孔隙材料中間的層合結構。聚碳酸酯膜尤其合適，因為它們可以被制造成具有完全受控的孔隙尺寸，如約0.0l微米、約0.05微米、約0.1微米、約0.2微米、約0.45微米、約0.6微米、約1.0微米、約2.0微米和約4.0微米。在亞微米級下，聚合物基質或支架可能不能被細菌、病毒和其他微生物穿透。

在設計每種離散基質或其部分時尤其涵蓋了下列特征或標準:(i)形狀、(ii)強度、(iii)剛度和硬度，和(iv)縫合能力(該基質或其部分容易縫合或以其他方式附連至相鄰組織的程度)。如本文所用的給定基質或支架的剛度由彈性模量，即表示用來使支架變形的每單位面積的應力與由該應力引起的變形量之間的比率的系數(shù)限定。(參見，例如 Handbook of Biomaterials evaluation, Scientific, Technical, and ClinicalTesting of Implant Materials,第 2 版，由 Andreas F.von Recum 編著，(1999) ；Ratner
Biomaterials Science:AnIntroduction to Materials in Medicine, AcademicPress (1996))。支架的硬度是指給定支架表現(xiàn)出來的柔韌程度(或缺少柔韌性)。這些標準中的每一個均是變量，可以改變該變量(通過尤其是選擇材料和制造工藝來改變)從而使得該基質或其部分能被最佳地放置和修飾以處理計劃用該基質或其部分進行處理的醫(yī)學指征和生理功能。例如，包含用于膀胱替代、重建和/或擴張的基質或支架的材料必須具有足以支持縫合而不出現(xiàn)撕破的強度，同時具有足夠的順應性以便容納變動量的尿液。任選地，該基質或支架應當被成形為使得在該基質或支架生物降解后，由此產生的重建膀胱在空的時候可以以類似于天然膀胱的方式皺縮，并且當尿導管已從新器官或組織結構中除去而沒有留下泄露點時，輸尿管將不會被阻塞。該生物工程膀胱構建體可以作為一片制造，或者每個零件可以單獨地制造，或者部件的組合可以作為特定零件制造。每個特定基質或支架零件均可以被制造成具有特定功能。另外，為便于制造可以制造特定零件。特定零件可以由特定材料構建，并且可以設計用于賦予特定性能。特定零件性能可以包括與原始組織(例如，輸尿管)類似的0.5-1.5MPa.sup.2的拉伸強度，和30-100%的極限伸長率，或者該拉伸強度可以在0.5-28MPa.sup.2的范圍內，極限伸長率可以在10-200%的范圍內，并且壓縮強度可以〈12。優(yōu)選由纖維形成的網狀結構，該纖維可以是單獨或與其他纖維交織在一起的圓形、扇形、扁平、星形纖維。分支纖維的使用基于相同的原理，該原理的性質已被用來解決與體積增加成比例地增加表面積的問題。所有多細胞生物體都利用這種重復分支結構。分支系統(tǒng)代表器官之間的通信網絡，以及單個器官的功能單元。種植和植入具有細胞的這種構造允許植入大量細胞，這些細胞中的每一個均暴露于宿主的環(huán)境下，為在實現(xiàn)新血管化時的營養(yǎng)物和廢物的自由交換提供基礎。可以根據(jù)期望的最終形式、結構和功能將該聚合物基質或支架制成柔性或剛性的。在一個優(yōu)選的實施方案中，該聚合物基質或支架由平均纖維直徑為15.mu.m的聚羥基乙酸形成，并且使用4-Opolyglactin 910縫線配置成膀胱成形模具。在由此產生的結構上涂覆液化共聚物，例如每毫升二氯甲烷80毫克的DL-丙交酯-乙交酯共聚物50:50，以便獲得足夠的機械特性并設定它的形狀。在進一步的實施方案中，在本發(fā)明的支架上涂覆生物相容性且生物可降解的形狀設定材料。在一個實施方案中，該形狀設定材料含有丙交酯-乙交酯共聚物。在另一個實施例中，該形狀設定材料是液化的。
在一個其他方面，本發(fā)明支架可以在植入前(在該聚合物基質或支架上種植細胞之前或之后)用添加劑或藥物進行處理，例如從而促進植入后新組織的再生。因而，可以將，例如，生長因子、細胞因子、細胞外基質或支架組分，以及其他生物活性材料添加到聚合物基質或支架中，從而促進移植物愈合和新組織的再生。此類添加劑一般將根據(jù)被重建、替代或擴張的組織或器官進行選擇，從而確保適當?shù)男陆M織形成在移植的器官或組織(例如，用于促進骨愈合的此類添加劑，參見例如Kirker-Head, C.A.Vet.Surg.24(5):408-19(1995))中。例如，當聚合物基質(任選地種植有內皮細胞)用于擴張血管組織時，可以采用血管內皮生長因子(VEGF)(參見，例如美國專利第5，654，273號)來促進新血管組織的再生。如果采用添加的細胞，則可以添加超過此類可由種植在聚合物基質上的細胞產生的生長因子(如果存在)的任何量的量的生長因子和其他添加劑(例如，表皮生長因子(EGF)、肝素結合表皮樣生長因子(HBGF)、纖維母細胞生長因子(FGF)、細胞因子、基因、蛋白質等)。提供的此類添加劑的量優(yōu)選足以促進適合于將被替代、重建或擴張的組織或器官的類型的新組織再生(例如通過促使或加速宿主細胞浸潤到移植物中來促進再生)。其他有用的添加劑包括抗菌劑如抗生素?！N優(yōu)選的支撐基質或支架由交叉絲(crossing filament)組成,一旦細胞支撐體被植入后，該交叉絲可以通過使營養(yǎng)物作短距離擴散而使得細胞能夠存活。該細胞支撐基質或支架隨著植入后細胞團塊的擴充而被血管化。植入前的體外三維結構構建體的建立促進在體內植入后的細胞最后終末分化，并且將對該基質的炎性反應的風險減至最小，從而避免移植物攣縮和縮小。該聚合物基質或支架在使用前可以采用任何已知方法進行滅菌。所采用的方法取決于在聚合物基質中使用的材料。滅菌方法的實例包括蒸汽、干熱、輻射、氣體如環(huán)氧乙烷、氣體和煮沸?？梢允褂弥T如溶劑澆鑄、壓縮模塑、拉絲、制作網狀物(meshing)、浸濾(leaching)、編 織和涂覆的方法使構成支架的合成材料成形。在溶劑澆鑄中，將一種或多種聚合物在適當溶劑如二氯甲燒中的溶液燒鑄成分支式浮雕結構(branching patternrelief structure)。在溶劑蒸發(fā)后,獲得薄膜。在壓縮模塑中，以多達30，000磅/平方英寸的壓力將聚合物壓成合適的圖案。拉絲涉及從熔融聚合物拉制，制作網狀物涉及通過將纖維壓制成氈狀材料而形成網狀物。在浸濾中，將含有兩種材料的溶液散布成接近構建體的最后形式的形狀。接著，使用溶劑溶解掉其中一種組分，導致孔隙形成。(參見，Mikos，美國專利第5，514，378號，該專利以引用的方式并入本文)。在成核(nucleation)時，將支架形狀的薄膜暴露于產生輻射損壞材料的軌跡的放射性裂變產物中。接著，用酸或堿蝕刻該聚碳酸酯薄片，使得該輻射損壞的材料的軌跡變成孔隙。最后，可以使用激光來成形和燃燒通過許多材料的各個孔洞從而形成具有均勻孔隙尺寸的結構。涂覆是指用諸如液化共聚物(DL-丙交酯-乙交酯共聚物50:50，80mg/ml 二氯甲烷)的材料涂覆或滲透聚合物結構，從而改變它的機械性能。涂覆可以在一層或者多層中進行，直至獲得期望的機械性能。這些成形技術可以組合使用，例如，聚合物基質或支架的編織、壓縮模塑和膠合可以一同進行。此外，通過不同工藝成形的不同聚合物材料可以接合在一起從而形成復合形狀。該復合形狀可以是層狀結構。例如，聚合物基質或支架可以附連至一種或多種聚合物基質上，從而形成多層聚合物基質或支架結構。該附連可以通過用液體聚合物膠合或通過縫合來進行。另外，該聚合物基質或支架可以以固體塊體形式形成，并且可以通過激光或其他標準機械加工技術成形為其期望的最終形式。激光成形是指使用激光除去材料的工藝。在優(yōu)選的實施方案中，該支架由非編織聚羥基乙酸(PGA)氈和聚(乳酸-羥基乙酸)共聚物(PLGA)形成。在另一個優(yōu)選的實施方案中，該支架是尿流改道支架。如Bertram等的美國公布申請20070276507(以引用的方式整體并入本文)中所描述的，本發(fā)明的聚合物基質或支架可被成形為許多期望的構造從而滿足許多整體系統(tǒng)、幾何結構或空間限制。該基質可以是被成形為適形于層狀排列的管腔器官或組織結構的尺寸和形狀的三維基質。例如，在使用聚合物基質進行膀胱重建時，可以使用已被成形為適形于整個膀胱或膀胱一部分的尺寸和形狀的三維基質。自然地，該聚合物基質可以被成形為具有不同的尺寸和形狀從而適形于不同體型的患者的膀胱。任選地，該聚合物基質應當被成形為使得在該聚合物基質生物降解后，由此產生的重建膀胱在空的時候可以以類似于天然膀胱的方式皺縮。該聚合物基質也可以以其他方式成形從而適應患者的特殊需要。例如，先前受傷或殘疾的患者可能具有不同的腹腔，并且可能需要適于裝配的膀胱替代支架、膀胱擴張支架、膀胱管道支架和逼尿肌等效支架。在一方面，本發(fā)明涵蓋了適合于與本文描述的平滑肌細胞群體一起使用的另外的支架。例如，可以提供適合于植入到肺中的支架。
_0] A.擴張或替代支架在一個其他方面， 該聚合物基質或支架被成形為適形于膀胱的一部分。在一個實施方案中，成形的支架適合于替代接受者現(xiàn)有膀胱的至少約50%、至少約60%、至少約70%、至少約80%、至少約90%或至少約95%。在一個其他方面,該聚合物基質或支架被成形為適形于膀胱的100%或所有部分。在一個實施方案中，該聚合物基質包含第一可植入的、生物相容性的、合成或天然的具有至少兩個獨立表面的聚合物基質或支架，和第二可植入的、生物相容性的、合成或天然的具有至少兩個獨立表面的聚合物基質或支架，它們被適配成彼此配合并且被成形為當配合時適形于需要治療的管腔器官或組織結構的至少一部分。該第一和第二聚合物基質可以由細分成兩個或更多不同部分的一個整體單元形成，或者由被適配成彼此配合的兩個或更多不同部分形成。在一些實施方案中，該第一和第二聚合物基質一旦配合，便可以用于重建、擴張或替代管腔器官或組織結構。在一些實施方案中，該第一和第二聚合物基質是對稱的，而在其他實施方案中，該第一和第二聚合物基質是不對稱的。在一個實施方案中，該第一聚合物基質或支架呈現(xiàn)具有封閉拱形端部和敞開赤道邊界的半球形或類似半球形形狀，并且該第二聚合物基質或支架是被適配成與第一聚合物基質的赤道邊界配合的套環(huán)(collar)。在另一個實施方案中，該第一和第二聚合物基質均呈現(xiàn)具有封閉拱形端部和敞開赤道邊界的半球形或類似半球形形狀。在又一個實施方案中，該第一和第二聚合物基質各自包含圓形或半圓形基座和至少2個從每個基座徑向延伸的花瓣(petal)。在這個實施方案中，使該第一和第二聚合物基質的基座和花瓣狀部分配合，從而創(chuàng)建中空的球形或類似球形基質或支架，使得帶有凸緣的縱向橢圓形開口創(chuàng)建在配合的聚合物基質的一側上，而圓形開口創(chuàng)建在與縱向開口對立的側上。在另一個實施方案中，該第一和第二聚合物基質由包含被適配成配合的頂件、前件和側件的3個部分制成。在這個實施方案中，該3個不同部分使用至少3個，優(yōu)選4個豎直接縫配合，從而形成冠狀新膀胱構建體。該冠狀構建體優(yōu)選單獨地用作用于管腔器官重建、擴張或替代的設備。在一個實施方案中，該構建體是膀胱擴張支架。膀胱擴張支架的一個實例描繪在圖1A-D中。在另一個實施方案中，該構建體是膀胱替代支架。膀胱替代支架的一個實例描繪在圖2-D中。另外，第一聚合物基質、第二聚合物基質或兩者可以含有至少一個接受器或端口，該接受器或端口被適配成在原始管或管需要構建體的連接時接受管狀管或插入件。該管或插入件本身是，例如，圓柱形或管形狀聚合物基質，其各自具有位于圓柱形聚合物第一端部上的至少一個凸緣。該管或插入件優(yōu)選地由與上面描述的第一或第二聚合物基質相同的生物相容性材料組成。在一些實施方案中，該管或插入件還含有被適配成裝配在圓柱形或管狀管或插入聚合物基質周圍的墊圈。例如，該墊圈是水凝膠。該圓柱形或管狀管或插入件可以任選地含有墊圈。該墊圈可以是水凝膠。另外，該圓柱形或管狀插入件可以是自我穩(wěn)定的插入件。在另一個實施方案中，被適配成在原始管或管需要支架或基質(一旦種植有細胞)的連接時接受管狀管或插入件的接受器或端口也適用于下面討論的其他基質。在一方面，該支架是包括至少兩個基質的器官或組織結構替代支架。在一個實施方案中，該支架包含具有第一表面的第一基質和具有第一表面的第二基質。該第一基質和第二基質可以經配置或適配以配合。在另一個實施方案中，該第一基質和第二基質可以被成形為當配合時適形于管腔器官的至少一部分。該第一和第二基質可以包含生物相容性材料。該生物相容性材料可以包含生物可降解材料。在一個實施方案中，第一基質可以呈現(xiàn)具有封閉端部和敞開赤道邊界的半球形形狀，并且第二基質可以具有被配置`或適配成與第一基質的赤道邊界配合的套環(huán)。該封閉端部可以是拱形。在另一個實施方案中，該第一基質和第二基質可以均呈現(xiàn)為具有封閉端部和敞開赤道邊界的半球形形狀。該封閉端部可以是拱形。在又一個實施方案中，第一基質可以進一步包含沿著第一基質的至少一個邊界的帶凸緣區(qū)域。第二基質可以進一步包含沿著第二基質的至少一個邊界的帶凸緣區(qū)域，并且其中第二基質的帶凸緣區(qū)域被適配成與第一基質的帶凸緣區(qū)域配合。在一個實施方案中，該支架包含第一生物相容性基質和第二生物相容性基質，其中該第一和第二基質可以各自包含基座，并且可以經配置或適配以配合。在一個實施方案中，該第一和第二基質可以被成形為當配合時適形于管腔器官的至少一部分。在另一個實施方案中，該第一和第二基質可以進一步包含至少兩個從每個基座徑向延伸的花瓣。在一個其他實施方案中，該第一和第二基質中的每個均可以最初源自包含基座和至少四個花瓣的型板。在一種構造中，一雙對立的花瓣的長度可以短于其他花瓣。在另一個實施方案中，該第一和第二基質可以具有被適配成配合的兩個不同單元。在一個實施方案中，該第一和第二基質的基座經適配以配合。在一些實施方案中，該第一和第二基質經由該第一和第二基質的花瓣狀部分配合。在其他實施方案中，該第一和第二基質可以被配置或適配成形成中空的球形或類似球形形狀，其具有在介于第一基質與第二基質之間的第一配合點處的縱向開口，和在介于第一基質與第二基質之間的第二配合點處的與縱向開口對立的圓形開口。該支架可以進一步包括整合到第一或第二基質的基座中的至少一個側翼(flap)。在另一個實施方案中，縱向開口具有唇緣(IiP)和設置在縱向開口的唇緣處的至少一個側翼。在另一方面，該一個基質或多個基質可以連接至原始管。在一個實施方案中，該第一基質、第二基質或兩者各自被配置或適配成接受原始管。在另一個實施方案中，該第一基質、第二基質或兩者進一步包含至少一個接受器。該至少一個接受器可以被配置或適配成接受管狀插入件。該管狀插入件可以設置在接受器內。在一些實施方案中，該管狀插入件具有端部。該插入件可以具有位于該端部處的至少一個凸緣。在另一個實施方案中，該管狀插入件可以被配置或適配成連接至原始管。在進一步實施方案中，該支架具有表面和圍繞管狀插入件設置的墊圈。該墊圈可以被配置或適配成形成介于凸緣和構建體的表面之間的不透水密封。在一些實施方案中，該墊圈包含水凝膠。圖1和2提供了包括至少兩個基質的支架構造的代表性描述。在一方面，該支架是包括一個或多個基質的器官或組織結構擴張支架。在一個實施方案中，該支架包括具有基座和多個凹口的第一基質，其中該第一基質被適配成形成當組裝時適形于管腔器官的至少一部分的半形(hem1-shape)。在另一個實施方案中，該支架包括第二和第三基質，其中第一、第二和第三基質可以經配置或適配以配合，并且被成形為當配合時適形于管腔器官的至少一部分。第一、第二和第三聚合物基質可以來源于包含三個細分部分的型板。在另一個實施方案中，第一、第二和第三基質來源于三個不同的型板，并且可以經配置或適配以配合。在一個其他實施方案中，第一、第二和/或第三基質包含生物相容性材料。該生物相容性材料可以包含生物可降解材料。

在一個其他方面，該支架由具有不同形狀或構造的部分構成。在一個實施方案中，該支架可以包括分別與頂件、前件和側件對應的第一、第二和第三聚合物基質，當它們配合在一起時形成第一冠狀。在另一個實施方案中，該前件和側件可以各自包含第一邊緣和第二邊緣。該前件的第一邊緣可以接合至該側件的第一邊緣。該前件的第二邊緣可以接合至該側件的第二邊緣。在一個其他實施方案中，該第一邊緣可以通過接縫接合，和/或該第二邊緣可以通過接縫接合。在其他實施方案中，該前件可以包括具有第一邊緣和第二邊緣的凹口。該第一和第二邊緣可以例如通過接縫接合。在另一個實施方案中，該頂件可以具有第一邊緣，該側件具有第三邊緣，并且該前件具有第三邊緣。該頂件的第一邊緣可以接合至該側件的第三邊緣，和/或該頂件的第一邊緣可以接合至該前件的第三邊緣。該第一和第三邊緣可以通過接縫接合。在另一個實施方案中，每個凹口都可以具有第一邊緣和第二邊緣。這些邊緣可以例如通過接縫接合。在其他實施方案中，該側件可以包括至少一個側翼。在所有實施方案中，支架中的每個單獨基質或所有基質都可以包含生物可降解材料。該材料可以選自由聚羥基乙酸、聚乳酸以及羥基乙酸和乳酸的共聚物組成的組。在其他實施方案中，該一個基質或多個基質包含聚羥基乙酸以及羥基乙酸和乳酸的共聚物。在一個實施方案中，該管腔器官是管狀器官或中空器官。該器官可以是泌尿生殖器官。在另一個實施方案中，該泌尿生殖器官選自由膀胱、輸尿管和尿道組成的組。在一個其他實施方案中，該泌尿生殖器官是膀胱或膀胱段。在一些實施方案中，所使用的支架被配置或適配成形成表現(xiàn)出天然膀胱組織的順應性的在體內再生的膀胱組織。在一個實施方案中，配合的基質與沉積的細胞一起形成可植入構建體。在另一個實施方案中，該至少第一細胞群體包含如本文描述的肌肉細胞群體。該肌肉群體可以是平滑肌細胞群體。在另一個實施方案中，該支架可以具有沉積在第一基質的第一表面、第二基質的第一表面或兩者上或中的至少第一細胞群體。在一個其他實施方案中，該支架可以進一步包括沉積在第一基質的第二表面、第二基質的第二表面或兩者上或中的第二細胞群體。該第二細胞群體包含尿路上皮細胞。本文描述的擴張和替代支架，以及制備和使用它們的方法進一步描述于Bertram等的美國公布專利申請第20070276507號(其以引用的方式整體并入本文)中。B.泌尿管道支架本發(fā)明提供了可以種植細胞并且可以用作用于受試者中的尿流改道構建的胃腸組織的替代物的新尿流改道或管道支架。例如，本文描述的新尿流改道可以在根治性膀胱切除術治療將以其它方式經受回腸袢改道的患者之后應用。在一方面，本發(fā)明涵蓋了適合于用作有需要的受試者中的尿流改道、由如本文描述的方法形成的管道支架或基質。該管道支架的一個端部可以連接至一條或多條輸尿管，而另一端部可以連接至位于受試者身體外部的尿液儲器。在一個實施方案中，該管道可以經由氣門離開受試者的身體。在另一個實施方案中，該聚合物基質包含以管狀形式提供的第一可植入、生物相容性、合成的聚合物基質或支架。在一些實施方案中，該管狀支架包含被配置成連接至受試者的輸尿管的第一端部。在另一個實施方案中，該第一支架進一步包括被配置成在受試者中形成氣門或括約肌的第二端部。在另一個實施方案中，該第一支架進一步包括被配置成連接至至少一條輸尿管的至少一個側開口。在一些實施方案中，該第一支架包括被配置成附連至第一輸尿管的第一側開口和被配置成附連至第二輸尿管的第二側開口。

在一方面，該支架被設計成柔性的，以便附連至受試者中的一條或兩條輸尿管。在一個實施方案中，該支架可以具有用于附連至管狀結構側面上的輸尿管的一個或多個開口。在另一個實施方案中，該支架可以具有在管狀結構的一個端部處的用于附連至輸尿管的開口。如果待附連輸尿管的端部與支架端部之間的距離小于輸尿管的端部與支架側面之間的距離，則將輸尿管附連至該結構的一個端部而不是側面可使輸尿管承受較小的應力。在一方面，該管狀管道支架所包含的該管的一個端部充當從一條或兩條輸尿管經過管狀支架，最終從接受者身體內排出的尿液的流出端部。在一個實施方案中，該支架的流出端部被配置成終止于接受者的腹腔壁。圖1lB (組A)示出該支架的示例性構造。在另一個實施方案中，該支架的流出端部被配置成通過腹壁延伸，S卩，經腹延伸，并且直接連接至皮膚氣門的皮下層，即，經由皮膚連接至皮膚氣門的皮下層。圖1lB(組B)示出該支架的示例性構造。本領域普通技術人員將會了解不同的構造將取決于接受者的腹腔的特定尺寸。在一個其他實施方案中，該管狀結構包括包含勻整邊緣的第一端部，和包含非均勻或不勻整邊緣的第二端部。該非均勻邊緣可以包括圓形基座，該基座具有從該基座徑向延伸的許多花瓣。花瓣的數(shù)目可以是1、2、3、4、5或6個。該不勻整邊緣可以包含一系列花瓣，例如，圖3中所示的那些。在一個實施方案中，該管狀結構具有適合于用作有需要的患者中的尿流改道系統(tǒng)或管道的形式。在另一個實施方案中，該系統(tǒng)使尿液從一條或多條輸尿管改道至腹壁段，例如，在輸尿管造口術的情況下便是如此。在其他實施方案中，該系統(tǒng)使尿液從膀胱改道至腹壁段，例如，在膀胱造口術的情況下便是如此。在一個其他實施方案中，該系統(tǒng)將膀胱連接至尿道。在又一個實施方案中，第一系統(tǒng)可以使尿液從一條或多條輸尿管改道至腹壁段，而第二系統(tǒng)可以使尿液從膀胱改道至腹壁段。在所有實施方案中，該系統(tǒng)可以使尿液從一條或多條輸尿管改道至腹壁段，例如在形成氣門時便是如此。在另一個實施方案中，該管狀基質或支架是尿流改道或管道支架。在一個實施方案中，該尿流改道系統(tǒng)的管狀結構具有長方形、圓形或三角形的橫截面面積。圖3A示出本文涵蓋的不同橫截面構造中的一些。在另一個實施方案中，管狀結構保留了足夠的硬度從而在植入后保持通暢。在一個其他實施方案中，在管狀結構的管腔中使用或不使用導管來維持該管狀結構的硬度。若使用導管，則可以將它放置到管狀結構的管腔空間中從而提供另外的通暢。在一個其他實施方案中，該管道支架可以進一步包括圓形或卵形連接器形式的第二支架，該第二支架被配置成將第一支架的第一端部連接至輸尿管。在又一個實施方案中，該管道支架可以進一步包括墊圈環(huán)形式的第三支架，該第三支架被配置成利用第一管狀支架的第二端部形成氣門或括約肌從而在受試者中創(chuàng)建氣門。圖3B示出尿流改道構建體的變型(A—敞開要求的卵形；B—敞開要求的卵形接受器；(:一閉合卵形接受器和三根管子)。在一些實施方案中，該管狀結構可以包括用于連接至組織、器官或身體部分從而獲得用于創(chuàng)建可控性氣門或括約肌的吻合口的墊圈結構。在另一個實施方案中，該墊圈具有約小于1mm、約小于1.5mm、約小于2mm、約小于2.5mm、約小于3mm、約小于3.5mm、約小于4mm、約小于4.5mm,或約小于5mm的厚度。在一個實施 方案中，該尿流改道或管道支架被成形為圖3中所示的構造。在一個其他實施方案中，該管狀結構包括包含勻整邊緣的第一端部，和包含非均勻或不勻整邊緣的第二端部。該非均勻邊緣可以包括一個或多個緊固件，該緊固件被配置用于例如在形成位于受試者身體外部的氣門時附連至受試者的外部區(qū)域。在一個實施方案中，該管狀結構的第一和第二端部可以為圖3中所示的形式。該緊固件的數(shù)目可以為1、2、
3、4、5 或 6。在另一個實施方案中，該管狀支架是圖27中描繪的形式。圖4A示出人泌尿系統(tǒng)的正常解剖結構的一部分。在一個實施方案中，該管狀結構具有適合于在有需要的患者中用作尿流改道或管道的形式。在另一個實施方案中，該管道使尿液從一條或多條輸尿管改道至腹壁段，例如在輸尿管造口術(圖4D)的情況下便是如此。在其他實施方案中，該管道使尿液從膀胱改道至腹壁段，例如在膀胱造口術(圖4B)的情況下便是如此。在一個其他實施方案中，該管道將膀胱連接至尿道(圖4D)。在又一個實施方案中，第一管道可以使尿液從一條或多條輸尿管改道至腹壁段，而第二管道可以使尿液從膀胱改道至腹壁段。在所有實施方案中，該管道可以使尿液從一條或多條輸尿管改道至腹壁段(圖4B)。在所有實施方案中，該管道可以被配置成形成氣門。在一個實施方案中，該尿流改道或管道支架的管狀結構具有長方形、圓形或三角形的橫截面面積。在另一個實施方案中，管狀結構保留了足夠的硬度從而在植入后保持通暢。在一個其他實施方案中，在管狀結構的管腔中使用或不使用導管來維持該管狀結構的硬度。在一些實施方案中，泌尿改道支架進一步包括被配置成在植入后放置在管狀結構的管腔空間內的導管。在一個實施方案中，該導管是Foley樣氣囊導管。若使用導管，則可以將它放置到管狀結構的管腔空間中從而提供另外的通暢。本領域普通技術人員將會了解本領域中已知的其他導管可能適合于與本發(fā)明一起使用。在另一個實施方案中，該支架的管狀壁厚度將小于約2mm、小于約2.5mm、小于約
3.5mm、小于約4mm、小于約4.5mm、小于約5mm、小于約5.5mm或小于約6mm。在一些實施方案中，該支架可以具有可變的外徑和內徑。在一個實施方案中，該支架的端部可以是擴口式、非擴口式、密封的或滾圓的。在其他實施方案中，尿液可穿透該支架。在一個實施方案中，該支架的孔隙尺寸為約大于約O微米至約500微米。在另一個實施方案中，該孔隙尺寸為約100微米至約200微米。在另一個實施方案中，該孔隙尺寸為約150微米至約200微米。在其他實施方案中，該孔隙尺寸為約100微米、約110微米、約120微米、約130微米、約140微米、約150微米、約160微米、約170微米、約180微米、約190微米或約200微米。在一些實施方案中，該孔隙尺寸為約100微米、約200微米、約300微米、約400微米、約500微米或約600微米。在其他實施方案中，該支架包括為單一孔隙尺寸分布、多個孔隙尺寸分布或孔隙梯度分布的孔隙體系結構。 在另一個實施方案中，該支架材料是可縫合材料，并且可以與耐泄露的組織形成連接。在其他實施方案中，對管狀支架材料進行選擇，以便在植入使用的整個持續(xù)時間內維持通暢，支持細胞粘附和宿主組織向內生長，并保留柔韌性。在另一個實施方案中，該材料將具有超出它在正常體內流體循環(huán)期間將經受的壓力的破裂強度。在其他實施方案中，該材料將具有與向內生長的宿主組織相當?shù)慕到鈺r間。本文描述的管道支架以及制備和使用它們的方法進一步描述于Ludlow等的美國公布申請第20100131075號(其以引用的方式整體并入本文)中。C.肌肉等效物在一方面，本發(fā)明的聚合物基質或支架是肌肉等效支架。在一個實施方案中，該肌肉等效支架是逼尿肌等效支架。在另一個實施方案中，該支架適合于在腹腔鏡下植入。在一方面，該聚合物基質包含被成形為適形于需要所述治療的器官或組織結構的至少一部分并且具有足夠用于在腹腔鏡下植入的尺寸的聚合物基質或支架。在某些實施方案中，本發(fā)明的聚合物基質或支架長度在約3cm與20cm之間。在一個實施方案中，該聚合物基質或支架的最大長度為約20cm。在另一個實施方案中，該聚合物基質或支架的最大長度為約15cm。在另一個實施方案中，該聚合物基質或支架的最大長度為約10cm。在另一個實施方案中，該聚合物基質或支架的最大長度為約8cm。在另一個實施方案中，該聚合物基質或支架的最大長度為約4cm。在又一個實施方案中，該聚合物基質或支架的最大長度為約3cm。在某些實施方案中，本發(fā)明的聚合物基質或支架的寬度在約Icm與約8cm之間。在一些實施方案中，該聚合物基質或支架的最大寬度為約4cm。在其他實施方案中，該聚合物基質或支架的最大寬度為約3cm。在又一個實施方案中，該聚合物基質或支架的最大寬度為約5cm。在一個實施方案中，該聚合物基質或支架具有三維(3-D)形狀。在另一個實施方案中，該聚合物基質或支架具有扁平的形狀(flat shape)。在一個實施方案中，該扁平形狀的聚合物基質或支架包含預處理區(qū)域從而允許更大的柔韌性。在某些實施方案中，該預處理區(qū)域包覆在待折皺的區(qū)域中。在一個實施方案中，該聚合物基質或支架具有足夠的延展性從而能夠被卷起、折疊，或以其他方式成形用于通過腹腔鏡管和/或端口植入。在此類實施方案中，該聚合物基質或支架具有足夠的延展性從而能夠在通過腹腔鏡管和/或端口插入后被展開、解開或以其他方式恢復形狀。在一個實施方案中，在通過腹腔鏡管和/或端口植入之前，該聚合物基質或支架被切割成2、3、4、5、6、7、8、9或10個條帶。在某些實施方案中，在通過腹腔鏡管和/或端口植入之前使該2、3、4、5、6、7、8、9或10個條帶配合。該2、3、
4、5、6、7、8、9或10個條帶可以使用膠合劑、卡釘、縫線或本領域技術人員已知的其他技術進行配合。在此類實施方案中，折疊和/或堆疊該2、3、4、5、6、7、8、9或10個配合的條帶從而使其通過腹腔鏡管和/或端口。在此類實施方案中，在通過腹腔鏡管和/或端口插入后，解開和/或散開該2、3、4、5、6、7、8、9或10個條帶。在一些實施方案中，在通過腹腔鏡管和/或端口插入后，適當?shù)貜埦o先前放置的配合工具。在一個實施方案中，該聚合物基質包含以補片形式或條帶形式提供的第一可植入、生物相容性、合 成或天然的聚合物基質或支架。在一個實施方案中，該補片具有適合于在有需要的患者膀胱中用作逼尿肌等效物的形式。在一個其他實施方案中，該補片具有適合于增加有需要的患者現(xiàn)有膀胱的體積容量的形式。在某些實施方案中，該補片使膀胱尺寸增加約50mL至約500mL。在一些實施方案中，該補片將使膀胱尺寸以50mL的增量增加。在一些實施方案中，該補片使膀胱尺寸增加約450mL。在一個實施方案中，表面積增加30cm2使得膀胱體積從200mL增加至250mL。在另一個實施方案中，增加25cm2使得膀胱體積從350mL增加至400mL。在一個實施方案中，該支架具有約30cm2的二維表面積。在另一個實施方案中，該支架具有約25cm2的二維表面積。在一個實施方案中，該補片為條形、盤形、方形、橢圓體或任何其他適當?shù)臉嬙斓男问?。在其他實施方案中，該補片以例如像手風琴一樣的預折疊形式提供。圖5A-B示出肌肉等效支架或聚合物基質的實例。在一個實施方案中，該聚合物基質或支架呈現(xiàn)雙楔形形狀，例如圖5A中所示的形狀。在另一個實施方案中，使該聚合物基質成形為圖6-9所示構造中的一種構造。在圖9D中，該折疊使得該植入物能夠通過12mm管。在所有實施方案中，該聚合物基質或支架都被成形為使得將膀胱和基質或支架上的應力減至最小。在另一個實施方案中，該聚合物基質包含以補片形式或條帶形式提供的第一可植入、生物相容性、合成或天然的聚合物基質或支架。在一個實施方案中，該補片具有適合于在有需要的患者膀胱中用作逼尿肌等效物的形式。在一個其他實施方案中，該補片具有適合于增加有需要的患者現(xiàn)有膀胱的體積容量的形式。在一些實施方案中，該補片將使膀胱尺寸以50mL的增量增加。在一個實施方案中，該補片為條形、盤形、方形、橢圓體或任何其他適當?shù)臉嬙斓男问健Ｔ谄渌麑嵤┓桨钢?，該補片以例如像手風琴一樣的預折疊形式提供。在一個實施方案中，使該聚合物基質成形為圖1-9所示構造中的一種構造。在另一個實施方案中，根據(jù)圖10-13所示構造的一種構造將該聚合物基質植入到有需要的受試者中。在所有實施方案中，用于這些基質或支架的生物相容性材料都是例如生物可降解的。在所有實施方案中，該生物相容性材料都可以是聚羥基乙酸。在所有實施方案中，該聚合物基質或支架上都涂覆有生物相容性且生物可降解的形狀設定材料。在一個實施方案中，該形狀設定材料可以包含液體共聚物。在另一個實施方案中，該液體共聚物可以包含液化丙交酯/乙交酯共聚物。在一個實施方案中，該液體共聚物可以包含DL-丙交酯-乙交酯共聚物。
本文描述的肌肉等效支架以及制備和使用它們的方法進一步描述于Ludlow等的美國公布申請第20100131075號(其以引用的方式整體并入本文)中。5構律體在一方面，本發(fā)明提供了種植有至少一種細胞群體的一個或多個聚合物支架或基質。此類已種植有細胞群體的支架在本文可以稱為“構建體”。在一個實施方案中，該一個或多個細胞種植的聚合物基質形成選自由下列組成的組的新膀胱構建體:膀胱替代構建體、膀胱擴張構建體、膀胱管道構建體和逼尿肌等效構建體。本領域技術人員將會意識到，本文描述的一種或多種細胞群體的種植或沉積可以通過本領域中已知的各種方法實現(xiàn)。例如，可以使用生物反應器孵育和培養(yǎng)(Bertram等，美國公布申請20070276507 ；McAllister等，美國專利7，112，218 ；Auger等，美國專利5，618，718 ;Niklason 等，美國專利 6，537，567);壓力誘導的種植(Torigoe 等，(2007)CellTransplant.，16(7):729-39 ；ffang 等，(2006)Biomaterials.May ；27(13):2738-46)；以及靜電種植(Bowlin等，美國專利5，723，324)。另外，同時用細胞氣溶膠涂覆靜電紡絲纖維的最新技術可能適合于種植或沉積(Stankus等，(2007)Biomaterials, 28:2738-2746)。在一個實施方案中，細胞沉積包括使支架與細胞粘附增強蛋白接觸的步驟。在另一個實施方案中，該增強蛋白是下列的一種或多種:纖維連接蛋白、膠原蛋白和matrigel .在一個其他實施方案中，該支架不含細胞粘附增強蛋白。在另一個實施方案中，細胞沉積包括在使支架與細胞群體接觸后培養(yǎng)的步驟。在又一個實施方案中，該培養(yǎng)可以包括經由生物反應器中的脈動流和/或穩(wěn)定流的調節(jié)。然后可以將從如本文描述的腹膜組織中分離的平滑肌細胞群體種植在本文描述的支架上。該腹膜組織可以是網膜組織。以下是用于將網膜來源的平滑肌細胞種植在支架上的方案的代表性實例?？梢詫⒕W膜來源的平滑肌細胞擴充數(shù)周(例如，多達7周)從而產生需要用來種植到支架上的細胞量。下面描述了適合于種植到支架上的細胞密度?？梢詫⒕W膜來源的平滑肌細胞擴充許多代，然后收獲細胞用于種植到支架上從而產生構建體。為了制備用于細胞種植的支架，可以將合適的材料(例如，PGA氈)切割成一定尺寸，將其縫合成適當?shù)男螤?，并用材?例如，PLGA)涂覆。然后可以采用合適的方法(例如，環(huán)氧乙烷)對支架進行滅菌。在細胞種植前一天，可以通過用 60% 乙醇 /40%D-PBS、100%D-PBS、D-MEM/10%FBS 或 a -MEM/10%FBS 飽和，接著在D-MEM/10%FBS或a -MEM/10%FBS中在室溫下孵育過夜來連續(xù)地預先潤濕滅菌的支架。然后可以將網膜來源的平滑肌細胞種植到該支架上，并且使經種植的構建體在加濕的37°C孵育器中在5%C02下成熟，直至植入到受試者中(例如，直到第7天)。本領域普通技術人員將會了解制備用于種植細胞的支架和將細胞種植到支架上的另外的方法。在一方面，本發(fā)明提供了制備具有腹膜來源的平滑肌細胞的構建體的方法。在一個實施方案中，該方法包括以下步驟:a)獲取人腹膜組織樣品；b)從該樣品中分離平滑肌細胞群體；C)培養(yǎng)該細胞群體；以及d)使該細胞群體與成形的聚合物基質細胞構建體接觸。該人腹膜組織樣品可以從自體或非自體來源獲得。該人腹膜組織樣品可以是網膜組織。在一個其他實施方案中，該方法進一步包括檢測平滑肌細胞標記的表達的步驟。在另一個實施方案中，該表達是mRNA表達。在進一步實施方案中，該表達是多肽表達。在一個實施方案中，該多肽表達通過細胞內免疫熒光檢測。在一個實施方案中，該支架包含如本文描述的細胞群體。在另一個實施方案中，該支架基本上由如本文描述的細胞群體組成。在一個其他實施方案中，該支架由如本文描述的細胞群體組成。該第一聚合物基質或第二聚合物基質(如果存在)或者兩者包含沉積在第一聚合物基質的第一表面、第二聚合物基質的第一表面或兩者上或中的至少一種細胞群體，從而形成基質或支架加細胞的構建體，其中該至少一種細胞群體基本上包含肌肉細胞群體。該肌肉細胞群體是例如平滑肌細胞群體。在優(yōu)選的實施方案中，該第一表面和第二表面均為該第一和第二聚合物基質的外表面。在另一個實施方案中，含有基質和細胞的構建體不含任何其他細胞群體。在優(yōu)選的實施方案中，該構建體不含尿路上皮細胞。這些構建體用來向有需要的受試者提供管腔器官或組織結構，如泌尿生殖器官，包括例如膀胱、輸尿管和尿道。該受試者可能需要重建、擴張或替代此類器官或組織。在一個實施方案中，該管腔器官或組織結構是膀胱或其部分，并且該聚合物基質或支架具有沉積在該基質表面上的平滑肌細胞。該構建體也可以用來提供尿流改道或管道或逼尿肌等效物。在一方面，本發(fā)明提供了種植有本文描述的細胞群體的尿流改道或管道支架或基質。此類已種植有細胞群體的支架`在本文可以稱為“構建體”。在一個實施方案中，尿流改道或膀胱管道構建體由如本文描述的一個或多個支架，和沉積在如本文描述的一個或多個支架的一個或多個表面上的細胞群體構成。在一方面，本發(fā)明提供了尿流改道構建體以及制備和使用它們的方法。在一個實施方案中，尿流改道供受試者的缺陷的膀胱用，并且包括(a)第一可植入的生物相容性構建體，該構建體包含管狀支架，該管狀支架具有被配置成連接至腹壁段的第一端部、第二封閉端部，和被配置成連接至第一輸尿管的至少第一側開口 ；和(b)沉積在該支架表面上或表面中的腹膜來源的細胞群體。在另一個實施方案中，尿流改道供受試者的缺陷膀胱用，并且包括(a)被適配成尿液臨時儲存器和通道的可植入的生物相容性管狀支架，該支架包含被配置成連接至在受試者腹壁中的開口的第一端部、第二封閉端部，和被適配成連接至第一輸尿管從而允許尿液從第一輸尿管通過而到達管狀支架內部的至少第一側開口 ；和(b)沉積在支架表面上或表面中的腹膜來源的細胞群體。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了制備供有需要受試者的缺陷的膀胱用的尿流改道構建體的方法，其包括以下步驟:a)提供第一可植入的生物相容性支架，該支架包含管狀支架，該管狀支架具有被配置成與腹壁段接觸的第一端部、第二封閉端部，和被配置成連接至第一輸尿管的至少第一側開口 jPb)將腹膜來源的細胞群體沉積在該支架的第一區(qū)域上或第一區(qū)域中從而形成尿流改道構建體。在另一個實施方案中，該方法包括以下步驟:a)提供被適配成尿液的臨時儲存器和通道的可植入的生物相容性管狀支架，該支架包含被配置成連接至在受試者腹壁中的開口的第一端部、第二封閉端部，和被適配成連接至第一輸尿管從而允許尿液從第一輸尿管通過而到達管狀支架內部的至少第一側開口 ；和b)將腹膜來源的細胞群體沉積在支架表面上或表面中從而形成尿流改道構建體。在一方面，本發(fā)明給有需要的受試者提供了肌肉等效構建體，該肌肉等效構建體可用來增強現(xiàn)有管腔器官或組織結構，如泌尿生殖器官，包括例如膀胱。該受試者可能需要此類器官或組織的擴充或治療。在一個實施方案中，該管腔器官或組織結構是膀胱或其部分，并且該聚合物基質或支架具有沉積在該基質表面上的平滑肌細胞。在一個實施方案中，該構建體用來提供逼尿肌肌肉等效物。本領域普通技術人員將會了解存在將細胞群體沉積在基質或支架上的數(shù)種合適的方法。在一方面，該構建體適合于植入到需要新器官或組織結構的受試者中。在一個實施方案中，該構建體包含產生細胞因子MCP-1的一類細胞。在另一個實施方案中，MCP-1誘使受試者或接受者的原始間充質干細胞遷移至植入部位。在一個實施方案中，遷移的接受者的原始間充質干細胞有助于新器官或組織結構的再生。在一個其他方面，本發(fā)明提供了具有以特定細胞密度種植的細胞的支架。在一個實施方案中，支架上以約20x IO6至約30x IO6個細胞的細胞密度種植了平滑肌細胞群體。在另一個實施方案中，該細胞密度為約Ix IO6至約40x 106、約Ix IO6至約30x 106、約IxIO6 至約 20x 106、約 Ix IO6 至約 IOx IO6 或約 Ix IO6 至約 5x IO60在進一步實施方案中，該細胞密度為約20x IO6至約98x IO6個細胞。在又一個進一步實施方案中 ，該細胞密度為約21x IO6至約97x 106、約22xl06至約95x 106、約23x IO6至約 93x 106、約 24x IO6 至約 91x 106、約 25x IO6 至約 89x 106、約 26x IO6 至約 87x 106、約 28x IO6 至約 85x 106、約 29x IO6 至約 83x 106、約 30x IO6 至約 80x 106、約 35x IO6 至約75x 106、約 40x IO6 至約 70x 106、約 45x IO6 至約 65x 106，或約 50x IO6 至約 60x IO60 在優(yōu)選的實施方案中，該細胞密度為約24x IO6至約91x IO6個細胞。在另一個實施方案中，該細胞密度為約2.5x IO6至約40x 106、約5x IO6至約40x106、約 7.5χ IO6 至約 35χ 106、約 IOx IO6 至約 30χ 106、約 15x IO6 至約 25χ 106，和約 17.5χIO6至約22.5χ 106。在另一個實施方案中，該細胞密度為約Ix 106、約2χ 106、約3χ 106、約4χ 106、約 5χ 106、約 6χ 106、約 7χ 106、約 8χ 106、約 9χ 106、約 IOx 106、約 Ilx 106、約 12χ10'約 13χ 10'約 14χ 106、約 15χ 106、約 16χ 106、約 17χ 106、約 18χ 10'約 19χ 10'約20χ 106、約 21χ 106、約 22χ 106、約 23χ 106、約 24χ 106、約 25χ 106、約 26χ 106、約 27χ 106、約 28χ 106、約 29χ 106、約 30χ 106、約 31χ 106、約 32χ 106、約 33χ 106、約 34χ 106、約 35χ106、約 36χ 106、約 37χ 106、約 38χ 106、約 39χ 106、約 40χ 106、約 41χ 106、約 42χ 10'約43χ 106、約 44χ 106、約 45χ 106、約 46χ 106、約 47χ 106、約 48χ 106、約 49χ 106、約 50χ 106、約 51χ 106、約 52χ 106、約 53χ 106、約 54χ 106、約 55χ 106、約 56χ 106、約 57χ 106、約 58χ106、約 59χ 106、約 60χ 106、約 61χ 106、約 62χ 106、約 63χ 106、約 64χ 106、約 65χ 10'約66χ 106、約 67χ 106、約 68χ 106、約 69χ 106、約 70χ 106、約 71χ 106、約 72χ 106、約 73χ 106、約 74χ 106、約 75χ 106、約 76χ 106、約 77χ 106、約 78χ 106、約 79χ 106、約 80χ 106、約 81χ106、約 82χ 106、約 83χ 106、約 84χ 106、約 85χ 106、約 86χ 106、約 87χ 106、約 88χ 10'約89χ 106、約 90χ 106、約 91χ 106、約 92χ 106、約 93χ 106、約 94χ 106、約 95χ 106、約 96χ 106、約 97x 106、約 98x IO6 或約 99x ΙΟ6。在進一步方面，本發(fā)明提供了具有以特定的每cm2支架上的細胞密度種植的細胞的支架。在一個實施方案中，該密度為約3，000個細胞/cm2至約15，000個細胞/cm2、約3，500個細胞/cm2至約14，500個細胞/cm2、約4，000個細胞/cm2至約14，000個細胞/cm2、約4，500個細胞/cm2至約13，500個細胞/cm2、約5，000個細胞/cm2至約13，000個細胞/cm2、約4，500個細胞/cm2至約13，500個細胞/cm2、約5，000個細胞/cm2至約13，000個細胞/cm2、約5，500個細胞/cm2至約12，500個細胞/cm2、約6，000個細胞/cm2至約12，000個細胞/cm2、約6，500個細胞/cm2至約11，500個細胞/cm2、約7，OOO個細胞/cm2至約11,000個細胞/cm2、約7，500個細胞/cm2至約10，500個細胞/cm2、約8，OOO個細胞/cm2至約10，OOO個細胞/cm2、約7，500個細胞/cm2至約9，500個細胞/cm2或約8，OOO個細胞/cm2至約9，OOO個細胞/cm2。在優(yōu)選的實施方案中，該密度為約3，OOO個細胞/cm2至約7，OOO個細胞/cm2，或約9，OOO個細胞/cm2至約15，OOO個細胞/cm2。在一方面，本發(fā)明構建體被適配成在植入后為受試者提供特定特征。在一個實施方案中，該構建體被適配成在植入后為受試者提供再生。在另一個實施方案中，該構建體被適配成促進在受試者中植入部位處的再生。例如，在植入后，再生組織可以由植入部位處的構建體本身形成。在另一個實施方案中，該構建體可以在植入后賦予受試者功能屬性。例如，尿流改道構建體可被適配成允許受試者的尿液從第一輸尿管(例如，第一側開口)通過而到達管狀支架內部，和/或適配成提供從受試者身體排出的尿液的臨時儲存器和通道(例如，管狀支架)。在一個實施方案中，尿流改道構建體可被適配成在植入后提供上皮化粘膜。在另一個實施方案中，構建體可被適配成在受試者中提供新器官或組織結構的穩(wěn)態(tài)調節(jié)發(fā)育。6.使用方法在一方面， 本發(fā)明涵蓋了將層狀排列的管腔器官或組織結構提供給需要此種治療的受試者的方法。在一個實施方案中，該受試者可能需要器官或組織的再生、重建、擴張或替代。在一個實施方案中，該方法包括提供被成形為適形于需要器官或組織結構的器官或組織結構的至少一部分的生物相容性的合成或天然聚合物基質的步驟。在該提供步驟之后可以接著沉積不是來源于作為重建、修復、擴張或替代對象的器官或組織結構的至少一種細胞群體。該沉積步驟可以包括在聚合物基質上培養(yǎng)細胞群體。在將細胞群體沉積在該基質上從而提供構建體后，可以將它在治療部位植入到患者中以便形成所需的層狀排列的管腔器官或組織結構。在一個實施方案中，該層狀排列的管腔器官或組織結構是膀胱或膀胱的一部分。在一個其他方面，本發(fā)明提供了用于將層狀排列的管腔器官或組織結構提供給有需要的受試者的方法。在一個實施方案中，該方法包括以下步驟:a)提供被成形為適形于需要所述治療的器官或組織結構的至少一部分的生物相容性合成或天然的聚合物基質；b)將不是來源于與新器官或組織結構對應的原始器官或組織的細胞群體沉積在聚合物基質的第一區(qū)域上或第一區(qū)域中；以及c)將成形的聚合物基質細胞構建體植入到所述受試者中以便形成層狀排列的管腔器官或組織結構。在一個其他方面，本發(fā)明提供了向有需要的受試者提供新膀胱或其部分的方法。在一個實施方案中，該方法包括:a)提供被成形為適形于膀胱或其部分的生物相容性合成或天然的聚合物基質；b)將不是來源于受試者膀胱的細胞群體沉積在聚合物基質的第一區(qū)域上或第一區(qū)域中；以及C)將成形的聚合物基質細胞構建體植入到受試者中以便形成新膀胱或其部分。在另一個實施方案中，本文描述的方法的步驟b)中的細胞群體含有具有收縮功能并且對平滑肌細胞標記呈陽性的一種或多種腹膜來源的平滑肌細胞。在一個其他實施方案中，該細胞群體的收縮功能是鈣依賴性收縮功能。該SMC可以來源于網膜。在一個實施方案中，本發(fā)明方法進一步包括用受試者的網膜、腸系膜、肌肉筋膜和/或腹膜包裹植入的管道構建體從而允許血管化的步驟。在一個其他方面，本發(fā)明提供了用于將尿流改道或管道提供給有需要的受試者中的缺陷膀胱的方法。在一個實施方案中，用于向有需要的受試者提供尿流改道的方法包括以下步驟:(a)提供生物相容性管道支架；(b)將第一細胞群體沉積在所述支架的第一區(qū)域上或第一區(qū)域中，所述第一細胞群體基本上為肌肉細胞群體；和(C)將步驟(b)的支架植入到所述受試者中從而形成允許尿液從受試者身體中排出的管道。在另一個實施方案中，該生物相容性材料是生物可降解的。在其他實施方案中，該生物相容性材料是聚羥基乙酸。在又一個實施方案中，該第一細胞群體基本上是平滑肌細胞群體。在一個實施方 案中，該方法包括提供如本文描述的尿流改道或管道支架的步驟。在其他另外的實施方案中，該尿流改道或管道支架分成多個部分，例如如本文描述的第一支架、第二支架和第三支架提供。在另一個實施方案中，該方法進一步包括沉積不是來源于缺陷的膀胱的細胞群體從而形成尿流改道或管道支架的步驟。在一個其他實施方案中，該沉積步驟可以包括在該支架上培養(yǎng)細胞群體。在一些實施方案中，該方法進一步包括將尿流改道構建體植入到有需要的患者中的步驟。在另一個實施方案中，該植入在缺陷的膀胱部位處進行。在一個實施方案中，該構建體的敞開端部(例如，被配置成連接至腹壁的第一端部)通過腹壁或恥骨上壁與皮膚吻合(造口術)從而形成氣門或括約肌。在另一個實施方案中，將導管通過氣門開口插入并且插進該構建體的管腔中從而提供尿液外流。圖10示出已植入的管道構建體的構造。在一個其他實施方案中，本發(fā)明提供了將尿流改道提供給有需要的受試者的缺陷膀胱的方法，其包括以下步驟:a)提供第一可植入的生物相容性支架，該支架包含管狀支架，該管狀支架具有被配置成連接至腹壁段的第一端部、第二封閉端部，和被配置成連接至第一輸尿管的至少第一側開口 ；和b)將腹膜來源的細胞群體沉積在該支架的第一區(qū)域上或第一區(qū)域中從而形成尿流改道構建體；以及c)將該構建體植入到受試者中以便形成尿流改道。在另一個實施方案中，該方法包括以下步驟:a)提供被適配成尿液的臨時儲存器和通道的可植入的生物相容性管狀支架，該支架包含被配置成連接至在受試者腹壁中的開口的第一端部、第二封閉端部，和被適配成連接至第一輸尿管從而允許尿液從第一輸尿管通過而到達管狀支架內部的至少第一側開口 ；和b)將腹膜來源的細胞群體沉積在支架表面上或表面中從而形成尿流改道構建體；以及c)將該構建體植入到受試者中以便形成尿流改道。在一個其他實施方案中，該方法包括將尿流改道構建體植入到受試者中的步驟，該尿流改道構建體包含(a)管狀支架，該管狀支架具有被配置成與腹壁段接觸的第一端部、第二封閉端部，和被配置成連接至第一輸尿管的至少第一側開口 ；和(b)沉積在該支架表面上或表面中用于形成尿流改道的腹膜來源的細胞群體。
在所有實施方案中，該尿流改道支架可以進一步包含被配置成連接至第二輸尿管的第二側開口。在所有實施方案中，該第一端部可以被配置成以與腹壁齊平的方式定位。在所有實施方案中，該第一端部可以被配置成與受試者的皮膚縫合。在所有實施方案中，該第一端部可以被配置成形成氣門。在所有實施方案中，該氣門可以進一步包含氣門按鈕。在所有實施方案中，該支架進一步包含被配置成形成氣門的墊圈環(huán)。在所有實施方案中，該生物相容性支架是生物可降解的。在所有實施方案中，該支架可以包含選自由下列組成的組的材料:聚羥基乙酸、聚乳酸，以及聚羥基乙酸和聚乳酸的共聚物。在所有實施方案中，該細胞群體是平滑肌細胞群體。在所有實施方案中，該改道可以是對缺陷膀胱的替代。在所有實施方案中，該改道可以是臨時性的。在所有實施方案中，該改道可以是永久性的。在所有實施方案中，該管狀支架可以具有長方形橫截面構造或三角形橫截面構造，或圓形橫截面構造。在所有實施方案中，該改道可以不含尿路上皮細胞。在所有實施方案中，本發(fā)明方法可以提供以泌尿樣組織再生為特征的新泌尿管道。在所有實施方案中，再生的組織可以以存在下列的一種或多種為特征:尿路上皮、固有層和平滑肌束。在所有實施方案中，再生的組織可以在下列的一個或多個位置處觀察到:輸尿管-管道連接部(UCJ)、該管道的顱側部，以及該管道的中間開口腔(mid-atrium)部分。在所有實施方案中，再生的組織可以以存在下列的一種或多種為特 征:粘膜、粘膜下層和具有纖維血管基質的平滑肌。在所有實施方案中，再生的組織是具有底層平滑肌的連續(xù)尿路上皮。在所有實施方案中，泌尿管道在植入后形成上皮化粘膜。在另一個實施方案中，本發(fā)明方法進一步包括在尿流改道構建體植入后監(jiān)測管道以便確定是否存在阻塞的步驟。該阻塞可能由殘屑的累積引起。該方法可以進一步包括在檢測到阻塞時從該管道管腔中除去殘屑的步驟。在一方面，本發(fā)明向有需要的受試者臨時性地提供尿流改道。在一個實施方案中，將臨時尿流改道或管道構建體植入到受試者中從而形成氣門開口，并將導管或其他設備通過氣門臨時插入到該管道構建體的管腔中。臨時管道提供了在嘗試針對缺陷膀胱的永久性解決方案時允許尿液從受試者身體中排出的優(yōu)點。例如，管道構建體的植入可以在種植有細胞群體的新膀胱構建體的植入之前、之后或與它同時進行(參見，例如Bertram等，出處同上)。圖11示出臨時性尿流改道構建體的植入組件的實例。在一個實施方案中，本發(fā)明方法進一步包括用受試者的網膜、腸系膜、肌肉筋膜和/或腹膜包裹植入的尿流改道或管道構建體從而允許血管化的步驟。在一方面，本發(fā)明提供了向有需要的受試者永久性地提供尿流改道。圖12示出永久性尿流改道構建體的植入組件的實例。在一個實施方案中，本文描述的構建體可以用于前列腺尿道替代和尿流改道。需要根治性前列腺切除術的受試者需要此種程序來除去前列腺尿道。在其他實施方案中，可以在經皮改道管情況下使用該構建體來形成具有閥樣扭結(valve-like kink)的可控管。在另外的實施方案中，該構建體可以用作在膀胱頸手術中使用的膀胱頸吊帶和包裹材料，以及具有可控性通道或可導開口的尿出口。此類實施方案的實例描繪在圖13中。尿液經由尿道口從身體排出，尿道口是一種整合了使開口抵御局部感染和/或上行性感染的特征并且在女性的陰道前庭和男性的舟狀窩中排空的獨特結構。具體地，這個區(qū)域中的皮膚粘膜是非角化的復層鱗狀上皮，其由為保護內源性乳酸菌菌群提供底物的富含糖原細胞組成。而且，因為上皮靠近皮膚，所以它與指示分泌殺菌化合物的噬菌體的存在的酸性磷酸酶活性和溶菌酶樣免疫反應性相關(HolsteinAF等(1991)Cell Tissue Res264:23)。在一方面，本文描述的尿流改道或新泌尿管道(NUC)構建體可以導致介于尿道粘膜與皮膚上皮之間的原始樣過渡區(qū)(native-like transition)的形成,該過渡區(qū)具有在原始尿道中觀察到的皮膚粘膜區(qū)的結構特征。該過渡區(qū)可以稱為上皮化粘膜。在一個實施方案中，該構建體被適配成在植入后形成上皮化粘膜。在一個實施方案中，該上皮化粘膜包含前庭區(qū)和皮膚粘膜區(qū)。在另一個實施方案中，前庭區(qū)與皮膚粘膜區(qū)相鄰。在另一個實施方案中，皮膚粘膜區(qū)位于連接至受試者腹壁和皮膚的構建體的氣門端部。一般而言，天然存在的皮膚粘膜區(qū)以存在粘膜和皮膚的皮膚為特征，并且通常存在于身體上的孔口附近，在該身體上的孔口中外部皮膚結束而覆蓋身體內部的粘膜開始。由本發(fā)明構建體和方法提供的上皮化粘膜在尿流改道構建體植入進受試者身體后在尿流改道構建體的第一端部處形成。在進一步實施方案中，該上皮化粘膜以存在首先出現(xiàn)在前庭區(qū)中并且通過皮膚粘膜區(qū)朝向構建體的氣門端部逐漸擴充或增加的上皮為特征。在另一個實施方案中，該上皮以表達上皮細胞標記為特征。在進一步實施方案中，該上皮細胞標記是細胞角蛋白。該細胞角蛋白可以是本領域中已知的細胞角蛋白中的一種或多種，包括而不限于細胞角蛋白1-19。在一個其他實施方案中，該細胞角蛋白是可利用AE-1 / AE3抗體檢測的細胞角蛋白。本文描述的構建體形成上皮化粘膜的能力提供了解決經由腹部氣門實現(xiàn)尿流改道所面臨的主要挑戰(zhàn)的解決方案。人們普遍認為經皮設備的壽命經常受到出口部位感染的限制(Knabe C等(1999)Biomaterials 20:503)。諸如導管、插管、修復附件和葡萄糖傳感器的經皮設備，不論它們的預期醫(yī)學目標是什么，都穿透皮膚、破壞皮膚的保護屏障，并創(chuàng)建了細菌侵入的竇道(Isenhath SN 等(2007) J Biomed Mater Res A 83:915)。由不適當?shù)谋砥び?、缺少生物相容性或機械應力造成的產品-皮膚接口破裂可能會導致另外的失敗風險(von Recum AF 和 Park JB.(1981)Crit Rev Bioeng 5:37)。在另一方面，該尿流 改道構建體通過與接受者的組織相互作用而使管狀類器官再生。在一個實施方案中，該構建體與接受者組織的相互作用是由經腹-經皮放置所引起。在一個其他實施方案中，該管狀類器官允許尿液從輸尿管流到接受者身體外部。尿液從接受者身體流出，同時維持在膀胱、尿道和氣門(即，口或開口)中發(fā)現(xiàn)的原始樣功能性質。該粘膜-皮膚連接部類似于在前尿道開口，在分別為人類女性和男性的陰道前庭和舟狀窩中發(fā)現(xiàn)的連接部。這些天然連接部被對于可提供抵御上行性感染的保護的濕-干表面關鍵的粘膜區(qū)帶所覆蓋。這些粘膜區(qū)帶的鱗狀上皮I)富含糖原，2)具有分泌作用(可以釋放酶和殺菌劑)，和3)具有吞噬作用；并且可以迅速地遷移至受損傷表面?？梢愿鶕?jù)實施例中描述的方法或者根據(jù)本領域認可的方法，將支架移植到待擴大器官或組織中?？梢酝ㄟ^將移植材料與靶標器官縫合來將基質或支架移植到受試者的器官或組織中。所描述的技術可以用來擴充需要此種治療的患者中的現(xiàn)有層狀排列的管腔器官或組織結構。例如，現(xiàn)有層狀排列的管腔器官或組織結構可以通過以下步驟來擴大:提供被成形為適形于需要所述治療的器官或組織結構的至少一部分并且具有足夠用于在腹腔鏡下植入的尺寸的聚合物基質或支架；將不是該器官或組織結構來源的細胞群體沉積在所述聚合物基質的第一區(qū)域上或第一區(qū)域中；以及在腹腔鏡下將成形的聚合物基質構建體在所述治療部位植入到所述患者中，使得現(xiàn)有層狀排列的管腔器官或組織結構得以擴充。圖7e示出用于植入本文描述的肌肉等效支架的可能的手術方法。圖7f示出在空膀胱和滿膀胱上的植入部位。圖7g示出具有在切開表面后產生的呈現(xiàn)為橢球體的手術狹長切口的膀胱模型。塑料管可以用作可用有限空間的模型，以便通過本發(fā)明的折疊或卷起的聚合物基質或支架。所描述的技術也可以用來增加需要此種治療的患者的膀胱體積容量。例如，膀胱體積容量可以通過以下步驟來增加:提供被成形為適形于需要所述治療的器官或組織結構的至少一部分并且具有足夠用于在腹腔鏡下植入的尺寸的生物相容性合成或天然的聚合物基質；將不是該器官或組織結構來源的細胞群體沉積在所述聚合物基質的第一區(qū)域上或第一區(qū)域中；以及在腹腔鏡下將成形的聚合物基質構建體在所述治療部位植入到所述患者中，使得膀胱體積容量得以增加。在一個實施方案中，本發(fā)明的基質或支架適合于使膀胱體積容量增加約50mL。在其他實施方案中，本發(fā)明的基質或支架適合于使膀胱體積容量增加約100mL。在其他實施方案中，本發(fā)明基質或支架適合于使膀胱體積容量增加約60mL、約70mL、約 80mL 或約 90mL。所描述的技術可以進一步用來擴充需要此種治療的患者的膀胱切口部位。例如，膀胱切口部位可以通過以下步驟來擴充:a)提供被成形為適形于需要所述治療的器官或組織結構的至少一部分并且 具有足夠用于在腹腔鏡下植入的尺寸的生物相容性合成或天然的聚合物基質山)將不是該器官或組織結構來源的細胞群體沉積在所述聚合物基質的第一區(qū)域上或第一區(qū)域中；以及c)在腹腔鏡下將成形的聚合物基質構建體在所述治療部位植入到所述患者中，使得膀胱切口部位得以擴充。本發(fā)明的另一個非限制性應用包括用于治療需要此種治療的患者的尿失禁的方法。例如，尿失禁可以通過以下步驟來治療:提供被成形為適形于需要所述治療的器官或組織結構的至少一部分并且具有足夠用于在腹腔鏡下植入的尺寸的生物相容性合成或天然的聚合物基質；將不是該器官或組織結構來源的細胞群體沉積在所述聚合物基質的第一區(qū)域上或第一區(qū)域中；以及在腹腔鏡下將成形的聚合物基質構建體在所述治療部位植入到所述患者中，使得膀胱體積容量得以增加。在一個實施方案中，本文描述的支架、細胞群體和方法可以進一步用于制備對治療本文描述的病癥有用的藥品。該病癥包括需要層狀排列的管腔器官或組織結構的再生、重建、擴張或替代的受試者的任何病狀。在另一個實施方案中，該器官或組織結構是膀胱或膀胱的一部分。在另一個實施方案中，沉積在所植入構建體上的細胞產生MCP-1并且在植入部位將它釋放出來，MCP-1刺激原始間充質干細胞(MSC)遷移到植入部位。在一個其他實施方案中，原始MSC促進和/或增強植入部位處所植入構建體的再生。在一個實施方案中，所沉積的細胞群體是來源于如本文描述的腹膜組織的平滑肌細胞(SMC)群體。該腹膜組織可以是網膜。在另一個實施方案中，該SMC群體包括具有收縮功能并且對平滑肌細胞標記呈陽性的至少一種細胞，例如心肌蛋白、α -平滑肌肌動蛋白、鈣調蛋白、肌球蛋白重鏈、BAALC、結蛋白、肌纖維母細胞抗原、SM22、波形蛋白及其任何組合。在其他實施方案中，該SMC群體包括展現(xiàn)出心肌蛋白(ΜΥ0⑶)表達的至少一種細胞。該MYO⑶表達可以是編碼MYCOD多肽的核酸或MYCOD多肽的表達。在另一個實施方案中，該SMC的收縮功能是鈣依賴性收縮功能。在一個實施方案中，作為重建、擴張或替代的對象的層狀排列的管腔器官或組織結構是膀胱或膀胱的一部分。在另一個實施方案中，該聚合物基質不含尿路上皮細胞。在所有實施方案中，本發(fā)明方法利用用于植入的構建體，該構建體基于已種植有如本文描述的細胞群體的膀胱替代支架、膀胱擴張支架、膀胱管道支架或逼尿肌等效支架。在另一個實施方案中，本文描述的層狀排列的管腔器官或組織結構的再生、重建、擴張或替代的方法包括以下步驟:a)提供被成形為適形于需要所述治療的管腔器官或組織結構的至少一部分的生物相容性合成或天然的聚合物基質山)將第一細胞群體以本文描述的細胞密度沉積在所述聚合物基質的第一區(qū)域上或第一區(qū)域中，所述第一細胞群體基本上為肌肉細胞群體；以及c)將成形的聚合物基質細胞構建體在所述治療部位植入到所述患者中，以便形成層狀排列的管腔器官或組織結構。在一個其他實施方案中，在體內形成的層狀排列的管腔器官或組織結構表現(xiàn)出天然膀胱組織的順應性。在一個其他方面，本發(fā)明提供了在植入到需要它的受試者中之后基于生物力學刺激或循環(huán)使新膀胱再生的方法。在一方面，該方法適用于促進已被植入用于擴張或替代膀胱或膀胱一部分的植入的新膀胱構建體的再生。在一個實施方案中，該新膀胱構建體是通過在新膀胱基質或支架上種植細胞而形成。在另一個實施方案中，該新膀胱支架是膀胱替代支架、膀胱擴張支架、膀胱管道支架或逼尿肌等效支架。在一方面，本發(fā)明方法適用于通過在新膀胱支架上種植至少一種細胞群體而形成的植入的新膀胱構建體。在一個實施方案中，一個細胞種植的聚合物基質(或多個細胞種植的聚合物基質)是膀胱替代支架、膀胱擴張支架、膀胱管道支架或逼尿肌等效支架。在一個實施方案中，該至少一種細胞群體基本上包含肌肉細胞群體。在另一個實施方案中，該肌肉細胞群體可以是平滑肌細胞群體。如本文所描述的，用于種植的細胞的不同密度可能是合適的。 在一方面，本發(fā)明方法在不同時間進行并且在植入新膀胱后持續(xù)不同的時間。在一個實施方案中，該循環(huán)在每日的基礎上進行一段時間、在每周的基礎上進行一段時間，或每隔一周進行一次。在另一個實施方案中，該每日循環(huán)方案的持續(xù)時間為約2周、約3周、約4周、約5周、約6周、約7周、約8周、約9周、約10周、約11周、約12周、約13周、約14周或長于14周。在一個實施方案中，用于受試者的每日循環(huán)方案可以包括以下步驟:填充新膀胱約I小時、使填充的新膀胱排泄約I小時，以及讓新膀胱自由排泄，通常過夜。這種方案可以在循環(huán)方案的第一天在受試者中進行。這種每日順序可以在第一天后持續(xù)進行許多連續(xù)日。在一個實施方案中，該循環(huán)方案可以在第一天后的一天進行，其中填充步驟的持續(xù)時間增加至約2個小時、約3小時、約4小時或超過約4個小時。在另一個實施方案中，在讓新膀胱自由排泄之前，可以每天重復填充和排泄步驟一次以上。在另一個實施方案中，在植入后將導管插入到受試者身體中，并且通過夾緊和松開受試者身體中的導管來控制循環(huán)時間。本領域普通技術人員將會了解本文涵蓋了另外的循環(huán)方案。循環(huán)方案的實例如下。在植入通過在新膀胱基質或支架上種植如本文描述的細胞而形成的新膀胱構建體后，循環(huán)將每2周進行一次(14±2天間隔期)，從植入后的約第I個月開始，一直持續(xù)到大約第90天。循環(huán)在某些類型的評估如所植入新膀胱的順應性測量之后完成，但是在其他類型的評估如熒光鏡成像之前完成。在順應性測量完成之后，通過以10 - 25mL/min的速率給膀胱再填充無菌鹽水(通過孵育器加熱)來進行循環(huán)。該循環(huán)將重復至少5-10次。將獲得O -1OmmHg的起始壓力，記錄該起始壓力以及起始時間。在導管周圍觀察到泄漏(亦稱泄漏點)的時候，或者當遞送的體積等于剛剛進行的順應性測量的體積時，不論這兩者哪一者先發(fā)生，均針對每個循環(huán)記錄時間、遞送的等滲溶液體積和所獲得的壓力。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了促進植入受試者中的新膀胱再生的方法，其包括以下步驟:(a)用流體填充植入的新膀胱；(b)排空步驟(a)中的填充的新膀胱。在另一個實施方案中，該方法包括重復步驟(a)和(b)的步驟(C)。在一個其他實施方案中，該方法在植入后的前2周內開始。在一個實施方案中，步驟(a)和(b)每日一次、每周一次或每隔一周一次地進行。在一些其他實施方案中，填充步驟(a)進行約I個小時，排空步驟(b)進行約I個小時。在又一個實施方案中，步驟a)和b)要至少進行到植入后的約第6周。在一個其他實施方案中，步驟a)和b)不會持續(xù)進行到超過植入后的約10周。在另一個實施方案中，步驟a)和b)持續(xù)進行到超過植入后的約10周。在其他實施方案中，該填充包含擴充新膀胱。在另一個實施方案中，該再生包含使該新膀胱的容量與沒有經受循環(huán)的受試者的新膀胱相比增加。在一個其他實施方案中，該再生包含使該新膀胱的順應性與沒有經受循環(huán)的受試者的新膀胱相比增加。在其他實施方案中，該再生包含使新膀胱中的細胞外基質發(fā)育與沒有經受循環(huán)的受試者的新膀胱相比增加。在一個實施方案中，細胞外基質發(fā)育的增加包含彈性蛋白纖維的發(fā)育。在一個其他方面，本發(fā)明涉及用于提供哺乳動物中的新膀胱的穩(wěn)態(tài)調節(jié)發(fā)育，使得所植入新膀胱對接受者的需求作出反應的方法。在一個實施方案中，所植入新膀胱生長至與接受者相稱的尺寸。在另一個實施方案中，用于提供受試者中的新膀胱的穩(wěn)態(tài)調節(jié)發(fā)育的方法包括以下步驟:(a)提供生物相容性聚合物支架；(b)將第一細胞群體沉積在所述支架的第一區(qū)域上或第一區(qū)域中，所述第一細胞群體基本上為肌肉細胞群體；以及(C)將步驟(b)的支架植入到所述受試者`中從而建立穩(wěn)態(tài)調節(jié)發(fā)育。在一個其他實施方案中，該穩(wěn)態(tài)調節(jié)發(fā)育包含器官尺寸和結構的恢復。在另一個實施方案中，該穩(wěn)態(tài)調節(jié)發(fā)育包含與體重相稱的新膀胱容量。在一個實施方案中，該相稱的新膀胱容量在植入后約4個月實現(xiàn)。在另一個實施方案中，用于提供受試者中的新膀胱的穩(wěn)態(tài)調節(jié)發(fā)育的方法包括監(jiān)測所植入新膀胱的穩(wěn)態(tài)調節(jié)發(fā)育或進展的狀態(tài)的步驟。該監(jiān)測可以包括用于顯示所植入新膀胱的位置和形狀的膀胱造影程序，和/或尿流動力學順應性和容量的測量。在另一方面，本發(fā)明提供了在植入新器官或組織結構后對患者進行預后評價的方法。在一個實施方案中，該方法包括以下步驟:檢測在從所述受試者獲取的測試樣品中的MCP-1表達水平；(b)根據(jù)與對照樣品(或對照參考值)有關的MCP-1表達水平來確定該測試樣品中的表達水平；以及(c)基于確定的MCP-1表達水平來預測患者的再生預后，其中測試樣品中的MCP-1表達水平與對照樣品(或對照參考值)相比較高是對受試者中的再生的預后。在另一方面，本發(fā)明提供了在患者中植入新器官或組織結構后對患者進行預后評價的方法，該方法包含:(a)獲取患者生物樣品；和(b)檢測該生物樣品中的MCP-1表達，其中MCP-1表達是對患者中的再生的預后。在一些實施方案中，患者生物樣品中的MCP-1表達相對于對照樣品(或對照參考值)增加是對受試者中的再生的預后。在一些實施方案中，患者樣品中的MCP-1表達相對于對照樣品(或對照參考值)減小不是對受試者中的再生的預后。該患者樣品可以是包含體液如血液或尿液的測試樣品。在一些實施方案中，該確定步驟包含使用由合適的處理器執(zhí)行的軟件程序，以便(i)測量測試樣品和對照中的MCP-1表達的差異水平；和/或(ii)分析從測量測試樣品和對照中的MCP-1表達的差異水平獲得的數(shù)據(jù)。合適的軟件和處理器是本領域中熟知的并且可商購獲得。該程序可以在存儲于諸如⑶-ROM、軟盤、硬盤驅動器、DVD或與該處理器有關的存儲器的有形介質上的軟件中實施，但是本領域普通技術人員將容易了解整個程序或其部分可以替代地被除處理器以外的設備執(zhí)行，和/或以熟知的方式在固件和/或專用硬件中實施。在該確定步驟之后，通常記錄測量結果、研究結果、診斷、預測和/或治療建議并且將其傳達至例如技術人員、醫(yī)生和/或患者。在某些實施方案中，將使用計算機來傳達此種信息至利害關系人，例如，患者和/或主治醫(yī)生。在一些實施方案中，該測定將在與結果或診斷被傳達至的國家或司法管轄區(qū)不同的國家或司法管轄區(qū)中進行，或者測定結果將在與結果或診斷被傳達至的國家或司法管轄區(qū)不同的國家或司法管轄區(qū)中進行分析。在優(yōu)選的實施方案中，在測定完成以及預后和/或預測產生后，盡可能快地將基于在具有差異水平的MCP-1表達的測試受試者中測得的MCP-1表達水平的預后、預測和/或治療建議傳達至受試者。該結果和/或相關信息可以通過受試者的治療醫(yī)生傳達至受試者?；蛘撸摻Y果可以通過任何通信手段直接傳達至測試受試者，該通信手段包括書面、電子形式的通信，如電子郵件，或電話。通信可以通過使用計算機來促成，例如在電子郵件通信的情況下便是如此。 在某些實施方案中，含有預后測試結果和/或從該測試得出的結論和/或基于該測試的治療建議的通信可以使用計算機硬件和軟件組合產生并自動遞送至受試者，該計算機硬件和軟件組合是電信領域技術人員熟悉的。面向保健的通信系統(tǒng)的一個實例描述在美國專利第6，283，761號中；但是本發(fā)明不局限于利用這種特定通信系統(tǒng)的方法。在本發(fā)明方法的某些實施方案中，包括樣品測定、再生的預后和/或預測，以及測定結果或預后的傳達在內的該方法步驟的全部或一些步驟可以在不同(例如外國的)司法管轄區(qū)中進行。在另一方面，本文描述的預后方法向利害關系人提供有關植入是否成功，以及再生的康復/治療方案的信息。在一個實施方案中，該方法包括以下步驟:檢測在從所述受試者獲取的測試樣品中的MCP-1表達水平；(b)根據(jù)與對照樣品(或對照參考值)有關的MCP-1表達水平來確定該測試樣品中的表達水平；以及(c)基于確定的MCP-1表達水平來預測患者的再生預后，其中測試樣品中的MCP-1表達水平與對照樣品(或對照參考值)相比較高是新器官或組織結構的再生狀態(tài)的指示。一般而言，如本文使用的再生預后包括對下列的任何一條或多條的預報或預測:在通過植入本文描述的構建體進行的膀胱替代或擴張之后功能性膀胱的形成或改善，在本文描述的構建體植入之后功能性尿流改道的形成，在本文描述的構建體植入之后膀胱容量或改善的膀胱容量的形成，或在本文描述的構建體植入之后膀胱順應性或改善的膀胱順應性的形成。在所有實施方案中，將層狀排列的管腔器官或組織結構提供給如本文描述的需要此種治療的受試者的方法可以包括如本文描述的在植入后進行的再生預后評價步驟。在所有實施方案中，本發(fā)明涉及將新器官或組織結構提供給有需要的受試者的方法，該方法包括某些植入后的監(jiān)測步驟。在一個實施方案中，監(jiān)測所植入構建體的效果和性能，例如通過在植入后的不同時間點的超聲成像、腎盂造影照片以及尿液和血液分析來進行。

7.試劑盒本發(fā)明進一步包括試劑盒，該試劑盒包含本發(fā)明的聚合物基質和支架及相關材料，和/或細胞培養(yǎng)基以及使用說明書。使用說明書可以含有，例如對細胞培養(yǎng)的說明或者對細胞和/或細胞產物的施用的說明。使用說明書還可以含有對于預處理、折疊或以其他方式制備本發(fā)明聚合物基質和支架用于在腹腔鏡下植入的說明。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了包含如本文描述的支架和說明書的試劑盒。在另一個實施方案中，該試劑盒中的支架是下列的一種或多種:膀胱擴張支架、膀胱替代支架、泌尿管道支架或肌肉等效支架。8.報告當為了商業(yè)目的實施時，本發(fā)明方法一般會產生再生預后的報告或概述。本發(fā)明方法將會產生包含對在用于提供本文描述的構建體的任何手術程序之前和之后再生的可能進程或結果的預測的報告。該報告可以包含關于與預后有關的任何指標的信息。本發(fā)明方法和報告可以進一步包括將報告存儲在數(shù)據(jù)庫中?；蛘?，該方法可以進一步為受試者在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建病歷(record)，并且在該病歷中填充數(shù)據(jù)。在一個實施方案中，該報告是紙質報告，在另一個實施方案中，該報告是聽覺報告，在另一個實施方案中，該報告是電子病歷。包括將該報告提供給醫(yī)生和/或患者。該報告的接收可以進一步包括與包括數(shù)據(jù)和報告的服務器計算機建立網絡連接，以及從服務器計算機請求數(shù)據(jù)和報告。由本發(fā)明提供的方法還可以整體或部分地自動化。下列實施例僅為了說明目的而提供，而并非旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。本說明書中引用的所有專利、專利申請和參考文獻據(jù)此以引用的方式整體并入本文。
實施例實施例1-作為SMC來源的網膜已經從犬和豬網膜中成功地分離出平滑肌細胞。首先，從犬或豬網膜組織中分離出網膜來源的平滑肌細胞，通過在緩沖鹽水中洗滌該組織從而除去表面污染物來進行。如圖14中的圖解所示，然后使該網膜經受一系列酶消化和離心步驟，從而產生分離的網膜來源的細胞用于進一步培養(yǎng)和表征。簡言之，在37°C下將洗滌的網膜組織用含有0.1%膠原酶 I (WorthingtonBiochemical, Lakewood, NJ)和 1%BSA(Sigma, St.Louis, MO)的DMEM-HG(Invitrogen, Carlsbad, CA)溶液消化I小時。為了促進組織消化，在該37°C下的I小時孵育過程中，將該溶液放在置于平臺振蕩器上的50ml錐形管中以50的速度和15的傾斜度攪拌。消化后，將該溶液在300xg下離心5分鐘，然后將由此產生的含有網膜來源的細胞的沉淀材料通過一系列步驟進行洗滌，該一系列步驟涉及將該材料重新懸浮在PBS 1%的磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)中，以及通過在300xg下離心5分鐘來使其沉淀從而除去脂肪塊(fatty plug)和其他非必需的組織碎片。洗滌后，將該細胞重新懸浮在包含DMEM+10%FBS的培養(yǎng)基中，并接種在T型燒瓶上。在補充有細胞因子和生長因子的市售培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)以便進行離體(ex vivo)擴充。當經由隨后的細胞傳代而達到適當?shù)募毎麛?shù)目時，觀察細胞形態(tài)并且固定和處理等分試樣用于表達的平滑肌細胞蛋白的免疫檢測。為了比較分析，還從通過采用 Atala 等，(J.Urol.150:608，1993) ;Cilento 等，(J.Urol.152:655，1994);和Atala的美國專利6，576，019 (以引用的方式整體并入本文)中描述的方案培養(yǎng)組織外植體獲得的膀胱平滑肌層中分離出細胞。本領域技術人員將會意識到其他合適的細胞分離方法。實施例2-SMC表征形態(tài)學。 圖15示出犬和豬來源的網膜細胞與犬和豬來源的膀胱細胞的細胞形態(tài)的比較。當在DMEM+10%FBS中生長時，犬和豬膀胱平滑肌及網膜來源的細胞的細胞形態(tài)如果不是相同的形態(tài)，則表現(xiàn)出相似性。細胞為紡錘狀并且細長，有旋轉和峰-谷形成物的證據(jù)。因而，網膜來源的細胞的形態(tài)似乎是平滑肌細胞。細胞表面標記的熒光激活細胞分選(FACS)分析。圖16A-D示出通過FACS分析進行的細胞表型表征，該分析表明犬來源的網膜細胞對平滑肌細胞標記α-肌動蛋白和鈣調蛋白呈陽性。簡言之，將0.5x IO6-1x IO6個細胞/數(shù)據(jù)點固定在2%低聚甲醛中，并封閉Fe受體從而阻止非特異性結合。然后按照制造商建議的，將細胞與針對平滑肌細胞α-肌動蛋白(SMA)和鈣調蛋白的抗體一起孵育。同種型對照抗體(IgGl或IgG2a)用作陰性對照。在最后洗滌(PBS，0.l%Triton X-100)之后，利用BD FACS Aria I或GuavaEasyCyteMini Express Assay系統(tǒng)使用適當?shù)耐还馔ǖ肋M行抗原檢測。從每個樣品采集最低5，000-10，000個事件。與膀胱平滑肌細胞(圖16A和B)類似，從網膜分離的細胞(圖16C和D)的98%以上表達平滑肌細胞標記α -肌動蛋白和鈣調蛋白。因而，就特征性細胞表面標記而言，網膜來源的細胞與從膀胱中分離的平滑肌細胞具有相同的表型。圖17和圖18示出通過查看平滑肌細胞標記以及上皮和內皮抗原標記對來自兩種不同動物的犬網膜來源的細胞進行的進一步FACS抗原表達分析。用lug/ml的一抗和二抗在網膜來源的細胞上進行染色。如下表2.1中概括的，犬網膜來源的細胞對平滑肌細胞標記呈陽性，而對上皮和內皮細胞標記呈陰性。表2.權利要求
1.一種可植入構建體，其包含:a)具有第一表面的基質，其中所述基質被成形為適形于有需要的受試者中的原始管腔器官或組織結構的至少一部分；和b)沉積在所述基質的所述第一表面上或第一表面中的腹膜來源的細胞群體，所述基質和所述細胞群體形成可植入構建體。
2.—種可植入構建體,其包含:a)具有第一表面的管狀基質,其中所述基質被成形為允許流體從有需要的受試者中的原始管通過；和b)沉積在所述基質的所述第一表面上或第一表面中的腹膜來源的細胞群體，所述基質和所述細胞群體形成可植入構建體。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的可植入構建體，其中所述細胞群體是平滑肌細胞(SMC)群體。
4.根據(jù)權利要求2所述的可植 入構建體，其中所述管狀基質包含第一端部。
5.根據(jù)權利要求4所述的可植入構建體，其中所述第一端部被配置成與所述受試者的腹壁接觸。
6.根據(jù)權利要求5所述的可植入構建體，其中所述第一端部被配置成與所述受試者腹壁中的開口吻合。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的可植入構建體，其中所述第一端部被配置成外置于所述受試者的皮膚。
8.根據(jù)權利要求4至6中任一項所述的可植入構建體，其中所述管狀基質進一步包含用于連接至所述原始管的第一側開口。
9.根據(jù)權利要求8所述的可植入構建體，其中所述原始管是第一輸尿管。
10.根據(jù)權利要求9所述的可植入構建體，其中所述管狀基質進一步包含用于連接至第二輸尿管的第二端部。
11.根據(jù)權利要求9所述的可植入構建體，其中所述管狀基質進一步包含用于連接至第二輸尿管的第二側開口。
12.根據(jù)權利要求9所述的可植入構建體，其在植入后允許尿液從所述第一輸尿管通過而到達所述管狀基質的內部。
13.根據(jù)權利要求10或11所述的可植入構建體，其在植入后允許尿液從所述第二輸尿管通過而到達所述管狀基質的內部。
14.根據(jù)權利要求12所述的可植入構建體，其在植入后允許從所述受試者排出的尿液通過。
15.根據(jù)權利要求13所述的可植入構建體，其在植入后允許從所述受試者排出的尿液通過。
16.根據(jù)權利要求7所述的可植入構建體，其中在植入后所述管狀基質的第一端部形成位于所述受試者外部的氣門。
17.根據(jù)權利要求16所述的可植入構建體，其中所述第一端部包含延伸通過所述受試者腹壁的氣門端部。
18.根據(jù)權利要求17所述的可植入構建體，其中所述氣門端部連接至所述受試者的皮膚。
19.根據(jù)權利要求17或18所述的可植入構建體，其在植入后在所述氣門端部形成上皮化粘膜。
20.根據(jù)權利要求19所述的可植入構建體，其中所述上皮化粘膜包含在所述氣門端部的皮膚粘膜區(qū)。
21.根據(jù)權利要求20所述的可植入構建體，其中所述上皮化粘膜包含與所述皮膚粘膜區(qū)相鄰的前庭區(qū)。
22.根據(jù)權利要求21所述的可植入構建體，其中所述上皮化粘膜以首先出現(xiàn)在所述前庭區(qū)并且通過所述皮膚粘膜區(qū)朝向所述氣門端部逐漸增加的上皮為特征。
23.根據(jù)權利要求22所述的可植入構建體，其中所述上皮的特征是上皮細胞標記的表達。
24.根據(jù)權利要求19所述的可植入構建體，其中所述上皮化粘膜等效于天然存在的皮膚粘膜區(qū)。
25.根據(jù)權利要求1至24中任一項所述的可植入構建體，其中所述構建體不含尿路上皮細胞，或者不含任何其他細胞群體。
26.一種用于重建、擴張或替代需要此種治療的受試者中的層狀排列的管腔器官或組織結構的方法，其包括將根據(jù)權利要求1所述的構建體在所述治療部位植入到所述受試者中，以便形成所述層狀排列的管腔器官或組織結構。
27.一種制備用于重建、擴張或替代需要此種治療的受試者中的層狀排列的管腔器官或組織結構的可植入構建體的方法，其包括: a)提供具有第一表面的基質，其中所述基質被成形為適形于所述受試者中的原始管腔器官或組織結構的至少一部分；和 b)將腹膜來源的細胞群體沉 積在所述基質的所述第一表面上或第一表面中以形成所述可植入構建體。
28.根據(jù)權利要求27所述的方法，其中所述形成的可植入構建體是根據(jù)權利要求1所述的構建體。
29.—種將可植入構建體提供給需要此種治療的受試者的缺陷膀胱的方法，其包括將根據(jù)權利要求2所述的構建體植入到所述受試者中。
30.一種制備供需要此種治療的受試者的缺陷膀胱用的可植入構建體的方法，其包括: a)提供具有第一表面的管狀基質，其中所述基質被成形為允許流體從所述受試者中的原始管通過；和 b)將腹膜來源的細胞群體沉積在所述基質的所述第一表面上或第一表面中以形成所述可植入構建體。
31.根據(jù)權利要求30所述的方法，其中所述形成的可植入構建體是根據(jù)權利要求2所述的構建體。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用支架和來源于腹膜組織的細胞進行的器官或組織結構的再生、重建、擴張或替代。
文檔編號A61L27/38GK103221076SQ201180023456
公開日2013年7月24日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權日2010年3月9日
發(fā)明者J.W.魯?shù)侣? K.I.格思里, K.約翰遜, A.T.布魯斯 申請人:坦吉恩股份有限公司