干细胞疗法在应用1型、2型糖尿病的临床研究成果

杭吉干细胞科技:我国干细胞治疗糖尿病基础和临床研究的开展为医生提供了治疗糖尿病的新武器, 也为糖尿病患者点燃了新的希望。

目前全球有4.63亿糖尿病患者,而且人数还在不断上升。按照增长趋势到2045年,全球将有7亿糖尿病患者,全球平均增长率为51%。

糖尿病概述

糖尿病是一种慢性、非传染性疾病,以高血糖为主要表现,可导致心脏、肾脏、眼底、大血管等全身各脏器与组织的并发症,最终功能减退或衰竭。

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图源:央视科普宣传视频截图

随着时间推移糖尿病会对自身的多种组织器官以及系统带来严重的损害,尤其是眼、肾、心脏、血管、神经等具有慢性损害以及功能障碍。糖尿病已经成为威胁人类生命健康最普遍的一类疾病。

最常见的两种糖尿病中,1型糖尿病(T1DM)是由于体内免疫复合物的攻击导致胰岛β细胞被破坏、胰岛素分泌绝对不足所致;2型糖尿病(T2DM)约占所有糖尿病的90%,是由各种原因(包括遗传、环境等因素)导致的胰岛素抵抗与胰岛素分泌不足(或相对不足)所致。

目前糖尿病尚无针对病因的治疗方法且常规治疗都有一定的副作用,使患者维持平稳血糖的治疗方案会比较复杂且无法阻止病情的进一步发展。

近年来,再生医学研究为治疗方案提供了可能与方向。胰腺与胰岛细胞移植可以重建 β细胞的功能,但是供体的严重缺乏与免疫排斥等不足阻碍了其进一步的发展与普及。

干细胞有两种主要的特性:①能够在较长的时段内分裂、自我更新;②在某些环境或条件下,具有分化为许多特殊细胞类型的潜能,这些特性与优势使其治疗糖尿病成为可能。

干细胞治疗糖尿病的分子机制

直接分化为产胰岛素细胞(IPCs):MSCs分化为具有胰腺内分泌功能的细胞是由关键的转录因子调控的(如Pdx-1、Ngn-3、NeuroD1、Pax4以及Pax6等),诱导MSCs分化为IPCs需要正确的重组这些细胞因子来激活分化的旁路。

促进胰岛β细胞的再生:除了能够直接分化为IPCs,MSCs还能够通过迁移到受损胰岛细胞处促进内源性胰岛β细胞的再生。MSCs通过诸多细胞因子与生长因子的旁分泌与自分泌参与了修复过程。单次或多次输注MSCs可促使胰岛β细胞的再生以及胰岛结构形态的改善。

保护内源性胰岛β细胞:除了再生能力外,MSCs还具有免疫调节的能力。MSCs胞内低表达MHC-Ⅱ类蛋白与协同刺激分子,因而是一种免疫豁免细胞。T淋巴细胞是获得性免疫的主要效应细胞,其在自身免疫疾病及移植排斥中扮演了重要的角色。

改善胰岛素抵抗:胰岛β细胞功能的异常与胰岛素抵抗共存于2型糖尿病的发病机制中,而以上的MSCs治疗糖尿病实验机制并不能完全用MSCs改善胰岛β细胞功能来单独解释。

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干细胞治疗1型糖尿病临床研究

自2010年Voltarelli等在JAMA上首次发表静脉输注定向造血干细胞治疗15例不伴有糖尿病酮症酸中毒的新诊断1型糖尿病患者(病程小于6周)的有效性及安全性研究后, 我国学者也针对干细胞治疗1型糖尿 病开展了系列研究。

2016年, 厦门大学福州总医院开展了脐带间充质干细胞联合自体骨髓细胞经胰上动脉移植治疗1型糖尿病患者的随机、对照开放性临床研究。

结果显示: 治疗1年后, OGTT试验C肽曲线下面积 (AUCC-Pep)试验组上升了105.7%, 对照组下降了7.7%; 胰岛素曲线下面积试验组上升了49.3%, 对照组下降了5.7%; HbA1c试验组下降了12.%, 对照组上升了1.2%;空腹血糖试验组下降了24.4%, 对照组仅下降了4.3%; 日胰岛素需要量试验组下降了29.2%,对照组无变化。整个试验过程受试者耐受良好,无不良反应发生。

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图源:文献截图

干细胞治疗2型糖尿病的临床研究

2型糖尿病患病率明显高于1型糖尿病, 且较1型糖尿病有更好的胰岛β细胞基础, 对干细胞治疗的反应更好, 因此2型糖尿病患者更能从干细胞治疗中获益, 我国的科研工作者也针对干细胞治疗2型糖尿病开展了系列研究。

2015年, 潍坊市人民医院研究组同样应用UC-MSCs治疗2型糖尿病患者取得良好疗效。北京军区总医院研究组发表的meta分析显示,BM-MSCs与外周血单核细胞(PB-MSCs)治疗2型糖尿病均可有效控制血糖,减少胰岛素用量,并改善胰岛β细胞功能, 干细胞治疗是2型糖尿病有效安全、有前景的治疗方法。

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图源:文献截图

截至2021年11月干细胞治疗糖尿病研究成果项目汇总

近日,按照《干细胞临床研究管理办法(试行)》要求,国内又有11个干细胞临床研究项目完成国家卫健委备案!截至2021年11月,干细胞临床研究备案项目达到111个,涉及心血管疾病、骨科疾病、神经系统疾病、糖尿病等等。国内已批准成立的干细胞临床研究备案机构140家。

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图源:自制

2021年11月干细胞治疗糖尿病临床研究备案项目

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图源:自制

我国干细胞治疗糖尿病基础和临床研究的开展为医生提供了治疗糖尿病的新武器, 也为糖尿病患者点燃了新的希望。深入了解干细胞促进胰岛β细胞再生及减轻外周靶组织胰岛素抵抗的分子调控机制,将会加快糖尿病细胞治疗的研究进展。

总之, 目前干细胞治疗糖尿病还需大样本、随机、对照、双盲试验进一步证实其有效性及安全性,建立规范化输注方案,统一提取方法及鉴定标准, 深入探索机制,进一步增强MSCs的疗效, 从而尽早使其真正走向临床。

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