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糖尿病患者的福音! 终结传统胰岛素注射的两种最新科技已产生

来源:博雅

日期: 2019.11.15

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11月14日是一年一度的“联合国糖尿病日”。今年的宣传主题是“防控糖尿病 保护你的家庭”。过去30年以来,糖尿病患病率一直呈上升趋势。在我国,糖尿病患者人数已经上亿,糖尿病已经成为了一项重要的公共卫生问题。


糖尿病通常分为I型糖尿病和II型糖尿病,I型糖尿病的特点是不能产生胰岛素,II型糖尿病是由于身体不能有效利用胰岛素造成的。


总的来说,糖尿病是由胰岛素分泌不足或胰岛素功能障碍引起的代谢紊乱,伴随严重的肾衰竭、失明、糖尿病足、高血压和心血管疾病等并发症,是导致死亡的最重要原因之一。


目前,糖尿病治疗的主要手段是注射胰岛素并配合血糖监控,然而在许多国家,获取胰岛素仍然是一项挑战。根据世界卫生组织收集的源自于4大洲24个国家的数据,只有61%的医疗卫生机构提供人胰岛素,13%的医疗卫生机构提供胰岛素类似物。


11月13日,世界卫生组织宣布启动一项试点规划,对人胰岛素进行预认证,以扩大救生的糖尿病治疗覆盖范围,应对所有区域日益上升的糖尿病负担。通过胰岛素预认证规划,增加国际市场上有质量保证的产品流量,从而为各国提供更多选择并为患者降低价格来促进获取。


然而,传统的胰岛素补充并不能实现本根性的治疗,并且对糖尿病并发症的控制力也不足。因此,科学家们正在探索新的方法来替代传统胰岛素注射,以提升糖尿病的管理水平。从胰岛素贴片到细胞替代疗法,近年来多种创新疗法给人类终结胰岛素注射带来了新希望。


智能胰岛素贴片


说到血糖监控和胰岛素注射,很多人第一时间想到的可能就是定期扎伤手指和反复注射胰岛素,每天与便携式血糖监测仪和注射器周旋,确实会很很多人带来不便和痛苦。


那么,会不会有一种技术,能综合血糖跟踪和胰岛素管理的功能,并且往皮肤上一贴就能持续作用几天,还能消除定期扎伤手指和反复注射胰岛素的痛苦。


随着科技的发展,这样的产品概念已经出现了。


一种方形的薄片,不到一个便士的大小,覆盖有一百多个“微针”,这就是这几年备受关注的“智能胰岛素贴片”,由美国北卡罗来纳大学和北卡罗莱纳州大学的科研团队开发,有希望帮助糖尿病患者摆脱胰岛素注射。


这种贴片要得益于覆盖在它上面的“微针”,这可不是普通的“微针”,而是填充了微小的胰岛素和葡萄糖传感酶存储单元,可以检测血糖水平,当血糖水平太高时,它就可以快速地释放适当剂量的胰岛素进入血液。当这个贴片放置在皮肤上之后,“微针”可穿透皮肤表面,通过毛细血管进入血液。


如果说到其原理,那么要从胰岛细胞说起了。正常的胰岛细胞内储藏胰岛素的囊泡具有随血糖变化做出快速响应的功能,而“智能胰岛素贴片”就是模拟了这种功能。它们的行为就像警报信号中心,检测到血糖水平升高时,发送信号释放胰岛素到血液中。科学家们模拟制造了人工“囊泡”,并在每个囊泡中插入胰岛素和专门设计来检测葡萄糖的酶,来执行跟天然“囊泡”相同的功能。


这种技术于2015年发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,并入选了《科学》杂志“2015年十大科技图片”。


细胞治疗


如果说要找一种终结胰岛素注射的“一劳永逸”的方法,那么未来答案可能在细胞治疗领域。


糖尿病细胞治疗能重建胰岛β细胞功能,为治愈糖尿病提供了可能。科学家们认为,如果能够通过细胞治疗技术在胰腺中植入正常细胞,替代无法分泌胰岛素的细胞,那么患者的胰岛素分泌功能将有望得到恢复。


细胞治疗的最终目的是恢复胰岛素的分泌功能。那么,直接进行胰岛移植是不是也可以?胰岛移植是一种能够稳定控制血糖并且耐受性良好的治疗手段,可有效改善血糖代谢及并发症的发生进展。但稀缺的胰腺供体和长期的免疫排斥反应让这种方法在实施起来困难重重,也限制了患者的临床受益。


干细胞,如人类诱导多能干细胞、胚胎干细胞等可以提供无限的、稳定的胰岛β细胞来源,成为了另一个研究热点。


近期,美国《时代》周刊网站列举了改变未来十年医疗的12大创新发明,其中包括干细胞治疗糖尿病。


源自于干细胞的“胰岛素工厂”


近年来,基于干细胞的糖尿病治疗产品已经进入到临床试验阶段。


这两年比较火热的“PEC-Direct”。这种基于干细胞的治疗产品将胚胎干细胞衍生的胰腺祖细胞放置于能够使细胞直接血管化的装置中。一旦被植入病人体内,胰腺祖细胞慢慢定向分化成胰岛细胞,并分泌胰岛素来调节和控制患者的血糖水平。今年年初,欧洲一名糖尿病患者接受了低剂量人类干细胞衍生候选药物PEC-Direct的治疗(临床试验)。不过,2017年就已经有2名I型糖尿病病人接受了这种药物测试。


目前,除了PEC-Direct,另一款干细胞治疗产品PEC-Enca也值得关注。PEC-Enca主要针对所有需要胰岛素治疗的糖尿病患者(包括I型糖尿病和II型糖尿病),无需长期免疫抑制药物。PEC-Enca有望成为是PEC-Direct之后的第二代获批产品,这也是首个进入临床试验的糖尿病胚胎干细胞衍生疗法。


“新式胰岛”干细胞疗法


今年9月,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。他们选择利用干细胞代替包封系统来阻止机体对移植的胰腺或胰岛细胞的免疫攻击,并把这种方法叫做“自然包封”。


“自然包封”的天然材料能发挥强大的免疫调节、抗炎、抗凋亡和抗血管生成作用,改善肝内胰岛存活率和功能发挥效益。且“新式胰岛”属于生物细胞结构,具有正常胰岛细胞的所有功能,所以它能永久性地保护胰岛细胞成分免受排斥反应和免疫介导的攻击,避免了移植和治疗的失败风险。


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。


展望


无论是“智能胰岛素贴片”还是细胞治疗产品,都给人类糖尿病的治疗带来了新思路,有希望让传统的胰岛素注射成为过去。随着科学技术的发展,人类功能性治疗糖尿病也成为了可能。近年来,诸如诺和诺德、礼来等胰岛素开发与生产的市场领导者们纷纷押宝细胞疗法新蓝海,以期攻克“治愈”糖尿病的主要障碍!在我国,干细胞治疗糖尿病的相关项目有些已经完成了备案。从国内外的发展趋势来看,细胞治疗糖尿病前景十分巨大。


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