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国际糖尿病联盟(IDF)最新发布的全球糖尿病地图显示,2021年全球1型糖尿病患者约120万。《中国糖尿病报告(2000-2045)》显示,过去的10余年(2011年~2021年)间,中国1型糖尿病患者(0~19岁)由2.56万,上升到8.56万,涨幅高达234%,形势非常严峻。

1型糖尿病患者终身需要依赖胰岛素治疗。但胰岛治疗并不“完美”,存在体重增加、低血糖风险,血糖控制不佳,患者依从性差等问题。随着胰岛/干细胞移植技术的进步,如今1型糖尿病患者有望迎来治愈疗法。

近期,Nature Reviews Endocrinology 发表题为《胰岛移植比以往任何时候都更重要》的评述,介绍了包括异种胰岛/干细胞移植治疗1型糖尿病的现状和挑战。

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截图来源:Nature Reviews Endocrinology

为什么胰岛修复越来重要?

1)糖尿病心血管并发症治疗取得了一定进展,患者生存期延长;

2)多病共存的患者数量也在增多,治疗困难,最终需要胰岛移植;

3)由于胰岛功能破坏,自身免疫性炎症过程会增加患者的并发症风险,需要从“源头”改善健康结局。

胰岛移植是治疗重症1型糖尿病的有效方式,但现实是并没有这么多人体来源的胰岛可供移植,而且手术操作对医院要求也非常高。因此,恢复功能性β细胞功能的异种胰岛/干细胞移植,一直以来被认为是有希望终极治愈1型糖尿病的方法

好消息是,近些年,异种胰岛/干细胞移植研究都取得了长足进步。

2021年,分别发表在 Cell Stem Cell 和 Cell Reports Medicine 的2篇成果,带来了干细胞移植治疗1型糖尿病的临床试验突破性进展。一项多中心临床试验中,17例患者接受了 PEC-01 细胞移植,这是一种由人多能干细胞诱导分化而来的胰腺内胚层细胞,包裹在特殊的装置材料中,皮下植入后发生血管化。

研究结果证实,植入的细胞可以存活并分化为成熟的β细胞,使患者C肽分泌增多,胰岛素用量下降,提示干细胞移植确实有效

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截图来源:Cell Reports Medicine

另一项研究也得出了类似的结果,共有15例患者移植了包裹在特殊装置中的 PEC 细胞,患者的C肽水平也明显增加。

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截图来源:Cell Stem Cell

虽然干细胞移植虽然可以解决供体胰岛不足的问题,但由于封装装置不具有免疫豁免的保护效应,患者需要接受终身免疫治疗。这意味着患者依然需要终身面临免疫力低下,更容易发生感染,甚至有潜在患癌风险的问题。

不过,办法总比困难多,特别是在这种长久困扰医学发展的瓶颈问题上,无数的研究人员都在想解决方案。

2022年,马里兰大学医学中心首次报道了动物器官人源化异种移植成功案例,研究人员将转基因猪心脏移植到人体后,患者没有出现免疫移植反应

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▲图:医生将转基因猪心脏移植到患者体内(截图来源:马里兰大学医学院授权使用)

同年,哈佛大学麻省总医院移植中心也发现一种新型的免疫调控蛋白,与胰岛同时移植并固化在大网膜构建的微环境中,术后患者只需要使用3个月的单一免疫抑制剂,有望免于终身免疫治疗。

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截图来源:Science Advances

这些新进展,或许都是将来1型糖尿病治愈的源泉。正如评叙作者、德国德累斯顿的 Carl Gustav Carus 大学医院、德国糖尿病研究中心 Stefan R. Bornstei 教授所言:“隧道尽头有光明,我们比以往任何时候都更接近这些迫切需要的治疗方式”。

点击文末“阅读原文/Read more”,即可访问 Nature Reviews Endocrinology 官网阅读完整论文。

参考资料(可上下滑动查看)

[1] International Diabetes Federation.IDF Diabetes Atlas, 10th edn. Brussels,Belgium: International Diabetes Federation, 2021. diabetesatlas.org

[2] International Diabetes Federation.China diabetes report 2000-2045.diabetesatlas.org

[3] Bornstein, S.R., Ludwig, B. & Steenblock, C. Progress in islet transplantation is more important than ever. Nat Rev Endocrinol 18, 389-390 (2022).

https://doi.org/10.1038/s41574-022-00689-0

[4] Ramzy, A. et al. Implanted pluripotent stem-cell-derived pancreatic endoderm cells secrete glucose-responsive C-peptide in patients with type 1 diabetes. Cell Stem Cell 28, 2047–2061.e5 (2021).

[5] hapiro, A. M. J. et al. Insulin expression and C-peptide in type 1 diabetes subjects implanted with stem cell-derived pancreatic endoderm cells in an encapsulation device. Cell Rep Med 2, 100466 (2021).

[6] Reardon, S. First pig-to-human heart transplant: what can scientists learn? Nature 601, 305–306 (2022).

[7] Lei J, Coronel MM, Yolcu ES, et al. FasL microgels induce immune acceptance of islet allografts in nonhuman primates. Sci Adv. 2022 May 13;8(19):eabm9881. doi: 10.1126/sciadv.abm9881. Epub 2022 May 13. PMID: 35559682; PMCID: PMC9106299.

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