白癜风专家在线 http://baidianfeng.39.net/qwzj/糖尿病:糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病。高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损,或两者兼有引起。糖尿病时长期存在的高血糖,导致各种组织,特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。目前,我国糖尿病的发病形势严峻,18岁及以上成人样本中糖尿病患病率为11.6%,患病人数约1.亿,这使得我国已成为糖尿病第一大国[1]。糖尿病的诊断一般不难,空腹血糖大于或等于7.0毫摩尔/升,和/或餐后两小时血糖大于或等于11.1毫摩尔/升即可确诊。诊断糖尿病后要进行分型:1.1型糖尿病发病年龄轻,大多30岁,起病突然,多饮多尿多食消瘦症状明显,血糖水平高,不少患者以酮症酸中毒为首发症状,血清胰岛素和C肽水平低下,ICA、IAA或GAD抗体可呈阳性。单用口服药无效,需用胰岛素治疗。2.2型糖尿病常见于中老年人,肥胖者发病率高,常可伴有高血压,血脂异常、动脉硬化等疾病。起病隐袭,早期无任何症状,或仅有轻度乏力、口渴,血糖增高不明显者需做糖耐量试验才能确诊。血清胰岛素水平早期正常或增高,晚期低下。3.3免疫指标
胰岛细胞抗体(ICA),胰岛素自身抗体(IAA)和谷氨酸脱羧酶(GAD)抗体是1型糖尿病体液免疫异常的三项重要指标,其中以GAD抗体阳性率高,持续时间长,对1型糖尿病的诊断价值大。在1型糖尿病的一级亲属中也有一定的阳性率,有预测1型糖尿病的意义
解决免疫排斥难题
干细胞治疗糖尿病的发展需要解决的一个问题是如何解决免疫排斥的问题。科学家们在探索如何解决免疫系统排斥问题的过程中做了很多尝试,比如将细胞封装在“绝缘袋”(一种可以避免免疫排斥的装置),但这又会产生新的问题:植入物周围形成的瘢痕组织阻碍了细胞的工作。疤痕组织或纤维化是移植物周围已知的失败点,给细胞带来了屏障,会导致植入物周围细胞的存活率降低。
今年,科学家们在这个问题上有了新突破。
新锐公司Encelling正在开发一种细胞封装技术[4],这项技术最初是由加州大学旧金山分校的教授开发,现正由这家新锐公司进行产品化。他们开发了一种类似于“小袋子”的装置,由超薄纳米孔膜制成。“小袋子”可以保护β细胞不受免疫系统的影响,同时让它们分泌胰岛素发挥作用。科研人员将干细胞衍生的β细胞放入“小袋子”里,然后将其植入皮下,这些细胞就会通过分泌胰岛素来响应血液中葡萄糖水平的变化。这种装置具有灵活性,例如可以将它们放置到人为容易接近的位置,并且还可以在“袋子”中添加新的细胞。
此外,科学家还利用基因编辑技术来解决免疫排斥问题。在欧洲糖尿病研究协会第55届年会上,致力于开发糖尿病干细胞疗法的美国加州企业ViaCyte公开了相关数据,用于生产临床试验使用的胰岛祖细胞的多能干细胞系(CyT49)可以被成功编辑。他们利用基因编辑技术,敲除CyT49多能干细胞系中的一种微球蛋白基因,这种基因与T细胞攻击有关。这么做的目的是为了保护胰岛细胞免受排斥。
招募信息的发布,正是这类疗法实质性进展的表现。
素来响应血液中葡萄糖水平的变化。这种装置具有灵活性,例如可以将它们放置到人为容易接近的位置,并且还可以在“袋子”中添加新的细胞。
此外,科学家还利用基因编辑技术来解决免疫排斥问题。在欧洲糖尿病研究协会第55届年会上,致力于开发糖尿病干细胞疗法的美国加州企业ViaCyte公开了相关数据,用于生产临床试验使用的胰岛祖细胞的多能干细胞系(CyT49)可以被成功编辑。他们利用基因编辑技术,敲除CyT49多能干细胞系中的一种微球蛋白基因,这种基因与T细胞攻击有关。这么做的目的是为了保护胰岛细胞免受排斥。
干细胞疗法是终结胰岛素注射的新希望
目前大多数I型糖尿病患者必须终身注射胰岛素,而对一些人来说,这还不足以很好地控制血糖,从而导致副作用和进展性并发症,如肾脏损伤、神经病变和心血管疾病。对于这种情况,胰岛移植是另一种治疗方式,然而供体的短缺使得庞大的临床需求得不到满足。目前,全球范围内,间充质干细胞、胚胎干细胞以及诱导多能干细胞正被应用于糖尿病创新疗法的开发中。例如日本第一三共的这个项目采用了诱导多能干细胞来源的胰岛素生成细胞,全球材料巨头企业戈尔公司资助的在研糖尿病干细胞治疗产品PEC-Encap采用的是胚胎干细胞来源的胰腺前体细胞。图片来自全景网干细胞疗法发挥怎样的糖尿病治疗作用?
举个例子,年美国加利福尼亚圣地亚哥的研究团队给2名I型糖尿病患者移植了源于胚胎干细胞的细胞植入物。这种植入物有信用卡一般大,含有胚胎干细胞分化而来的细胞,可以在人体内成熟,并发育成为被破坏掉的特殊胰岛细胞。治疗时,在患者小臂的皮肤下放置这种植入物,就能自动补偿缺失的胰岛细胞,当血糖水平过高时就会释放胰岛素。目前,这个项目处在临床研究阶段。
还有一些研究项目直接将利拉鲁肽(治疗成人2型糖尿病的药物)和间充质干细胞组合起来治疗糖尿病,结果发现这种方法能够改善葡萄糖代谢和胰岛细胞的功能。
不过,科学家们已经认识到了,干细胞治疗糖尿病还有一个挑战就是如何避免免疫系统对植入细胞的排斥。
对于这个问题,目前在研的一些糖尿病干细胞治疗产品做了专门的改进,比如将移植的细胞封装到可以防止免疫攻击的装置中。全球材料巨头企业戈尔公司就注入资金来开发细胞封装技术,用于克服免疫排斥难题。
图片来自视觉中国近年来,干细胞技术的发展,为糖尿病的细胞治疗带来了新的突破口。干细胞具有多向分化的潜能和自我更新能力,理论上可以诱导干细胞分化为胰腺细胞进而通过移植来修复或者替代原来受损的胰岛。最近,一项新研究使用创新技术将人类干细胞转化为产生胰岛素的β细胞,并“迅速治愈”了患有1型糖尿病的小鼠[2]。
使用干细胞治愈小鼠的1型糖尿病
在1型糖尿病中,错误的自身免疫反应导致免疫系统攻击并破坏胰腺内产生胰岛素的β细胞。先前的研究指出,人类多能干细胞(hPSC)是治疗1型糖尿病的潜在途径[3]。从治疗的角度来看,多能干细胞对于研究人员而言很有吸引力,因为它们可以在实验室培养物中自我更新,并且可以分化为多种细胞类型[4]。
研究人员曾使用人类多能干细胞分化为产生胰岛素的β细胞。但是,它们不能有效地治愈1型糖尿病。
这项新研究的主要研究者为圣路易斯华盛顿大学医学院的医学与生物医学工程学助理教授JeffreyR.Millman博士,他设法克服了先前的这些障碍。
他解释了迄今为止阻碍科学家进步的挑战。他说:“当您试图将人类干细胞转变为可产生胰岛素的β细胞(或神经元或心脏细胞)时,常见的问题是您还会产生其他不需要的细胞。”
“就β细胞而言,我们可能会获得其他类型的胰腺细胞或肝细胞。”尽管植入这些不必要的细胞或“脱靶”细胞不会造成任何伤害,但他进一步解释说,创建更多的细胞会抵消治疗上有用的细胞数量。他说:“获得的脱靶细胞越多,治疗上相关的细胞就越少。”
“您需要大约十亿个β细胞才能治愈一个糖尿病人。但是,如果您制造的细胞中有四分之一实际上是肝细胞或其他胰腺细胞,而不是需要十亿个细胞,那么您将需要12.5亿个细胞。这使治愈该疾病的难度提高了25%。”
图片来自视觉中国
所以,新研究使用了一种创新技术来绕过此问题。研究结果发表在《自然生物技术》杂志上[5]。
近年来,干细胞治疗糖尿病的初步有效性和安全性已经在多个临床试验中得到证实。今年临床研究输出的一些数据,仍然会让人对这一领域有新的认识。
例如这样一组数据:与胰岛素强化治疗相比,细胞治疗改善了96%的患者的生活质量。对于I型糖尿病患者,将多能干细胞分化成功能性β细胞可以提供胰岛素独立性,这种方法可以减少大多数患者在胰岛素强化治疗最终面临的临床并发症。这是发表于《生物技术杂志》(BiotechnologyJournal)上数据。
再如这样一组数据:4名严重肢体缺血糖尿病患者接受了连续3次(每隔4周)胎盘间充质干细胞肌注射治疗,在胎盘间充质干细胞注射期和24周的随访期中,没有严重的不良事件发生。胎盘间充质干细胞治疗24周后患者的临床缺血特征得到了改善。这些结果发表在了ExperimentalandClinicalEndocrinologyDiabetes杂志上{SafetyandEfficacyofPlacenta-DerivedMesenchymalStemCellTreatmentforDiabeticPatientswithCriticalLimbIschemia:APilotStudy}。
干细胞技术
今年美国盐城湖的生物技术团队展示了一种“新式胰岛”干细胞疗法,将间充质干细胞与胰岛细胞共同聚集培养,形成三维细胞团。
在腹腔内注射单剂量的“新式胰岛”可以给机体提供长时间的血糖控制,并且过程中患者能免于使用抗免疫排斥药物或胰岛细胞包封系统。该团队正在准备进行FDA的新药试验申请,以求开展对Ⅰ型糖尿病患者进行“新式胰岛”干细胞治疗的临床试验
这项新技术的目标是借助细胞骨架或内部“支架”将人类多能干细胞分化为胰腺细胞。细胞骨架是一种结构,可以帮助细胞保持形状并提供机械支持,从而使细胞能够移动,分裂和繁殖。
针对这种结构,研究人员可以创建更少的无关细胞,以及功能更好的β细胞,从而帮助控制血糖。研究人员解释了这种方法的新颖性:“这是一种完全不同的方法,我们的处理方式与以往根本不同。”
干细胞“迅速治愈”严重糖尿病
这项研究从人类多能干细胞分化出来的β细胞“胰岛大小的聚集体”移植到1型糖尿病小鼠中。
作者在论文中写道,这种移植程序“迅速逆转了小鼠中严重的糖尿病”。他们随后强调说,新的干细胞疗法“可以迅速治愈小鼠中已有的糖尿病”,并且正常血糖控制维持至少9个月。
Millman博士强调,“我们能够制造出更多的β细胞,这些细胞在小鼠体内的功能更好,其中一些可以治愈超过一年。”但是,研究人员还解释说,在这项研究投入临床试验之前,还需要更多的深入研究。开发“超级胰岛”
为了提高胰岛移植中因炎症、缺血和血管生成不良而降低的移植成功率和移植细胞的存活率,日内瓦的研究人员试图创造出比天然胰岛更能承受移植压力的更健壮的“超级胰岛”。
研究人员提出了将取自人胎盘内膜壁的羊膜上皮细胞加入胰岛细胞的想法。试验结果证明羊膜上皮细胞能够促进胰腺细胞的功能,即根据血糖水平的波动产生激素。该项试验成功制造了具有活性和生理功能的胰岛,研究结果将在《自然通讯》中发表[Insulin-producingorganoidsengineeredfromisletandamnioticepithelialcellstotreatdiabetes.NatureCommunications,]。
临床研究新药测试与临床招募近年来干细胞治疗糖尿病的新药开发已经进入到临床试验阶段。年,知名国际化杂志《新科学家》(NewScientist)报道了2名I型糖尿病病人已经接受研干细胞药物PEC-Direct测试,目的是在血糖水平上升时释放胰岛素来恢复血糖水平。
今年治疗糖尿病的干细胞新药测试也在推进中。
年初,欧洲又有一名I型糖尿病病人接受了低剂量人类干细胞衍生候选药物PEC-Direct的测试。这也是欧洲第一批接受在研干细胞药物PEC-Direct治疗的糖尿病病人。
在国内,目前有2项干细胞治疗糖尿病肾病相关的项目完成了备案,分别为医院、医院、医院三方承担的《脐带间充质干细胞治疗2型糖尿病肾病的多中心临床研究》医院的《脐带间充质干细胞治疗糖尿病肾病》。今年《脐带间充质干细胞治疗2型糖尿病肾病的多中心临床研究》启动会已经成功召开,同时还公布了该项目受试者的主要纳入标准。项目的启动以及招募信息的发布,正是这类疗法实质性进展的表现。
从上述的实验结果可知,干细胞对小鼠的糖尿病治疗具有很好的疗效,那么,对于干细胞治疗糖尿病都有哪些临床案例呢?截止年2月,在美国国立卫生研究院的最大临床试验注册库