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行业| 人类糖尿病治疗发展新趋势:“超级胰岛”问世

来源:博雅

日期: 2019.11.27

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Ⅰ型糖尿病是一种慢性、多因素自身免疫性疾病,发病过程中,身体会不断破坏胰岛β细胞,导致胰岛素分泌不足,血糖调控失调,从而严重威胁健康。


Ⅰ型糖尿病以缺乏功能性胰岛素生成细胞为特征,目前对于Ⅰ型糖尿病的标准治疗方案是注射胰岛素控制血糖水平。尽管这能有效改善糖代谢,提高患者生存质量,但经常会诱发低血糖症及各种复杂的并发症。所以,长期外源注射胰岛素并不能得到良好的干预及治疗效果。


近年来,科学家们胰岛移植治疗、干细胞治疗等领域做了诸多尝试,试图找到更好的糖尿病管理策略。



胰岛移植治疗



在2000年,就有科研团队证明将胰岛植入Ⅰ型糖尿病病人体内可以控制病人血糖至少1年,由此开创了Ⅰ型糖尿病治疗的新方法——胰岛移植。此后,胰岛移植成为根治Ⅰ型糖尿病的主要方法,对于那些病情严重的患者来说胰岛移植是最后的选择。移植的胰岛能替代体内已被疾病破坏的胰岛细胞,以恢复正常血糖。


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。


干细胞治疗


干细胞治疗成为新方向,许多科学家试图利用干细胞技术来解决糖尿病以及糖尿病并发症的问题。美国《时代》周刊将干细胞治疗糖尿病纳入改变未来十年医疗的12大创新发明之中。资本市场对这一领域也释放出积极的态度。例如,美国生物技术新锐Semma Therapeutics融资1.14亿美元用于开发I型糖尿病的干细胞疗法


目前,全球范围内从事干细胞治疗糖尿病研发的企业有Athersys、Mesoblast、Caladrius Biosciences、ViaCyte、Sernova、礼来、赛诺菲以及诺和诺德等,并且已经有多款产品进入临床试验阶段,越来越接近市场。


2003年进行的一项造血干细胞移植Ⅰ型糖尿病患者的临床1期和2期试验表明,自体造血干细胞移可产生外源胰岛素,阻止免疫系统继续损伤β细胞,并促进血管形成,刺激β细胞增殖。这是首次临床利用干细胞治疗Ⅰ型糖尿病的案例,随后利用干细胞治疗Ⅰ型糖尿病的研究日渐增多。


近年来,利用间充质干细胞来治疗I型糖尿病的临床研究项目逐渐增多。在2019年哈萨克斯坦阿斯塔纳国家科学医学研究中心发布的最新的研究表明,将5名患者进行了自体来源的间充质干细胞针对于I型糖尿病的移植治疗,在1个月、2个月、3个月后患者每天依赖注射胰岛素的用量降低,糖尿病的病症有所减缓。


“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”。瑞士日内瓦大学和日内瓦大薛医院的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。


羊膜上皮细胞对移植胰腺的生存起到了重要的作用:一方面,普通的胰岛移植中氧气的缺乏会导致大量的移植细胞死亡,而羊膜上皮细胞能够改善“超级胰岛”的氧合水平;另一方面羊膜上皮细胞能调节免疫系统以显示免疫排斥反应的风险。


在所有的移植项目中,降低患者的免疫力,减少免疫排斥反应都是决定移植是否成功中非常重要的一环。羊膜上皮细胞是一类具有保护胎儿的性质的独特细胞,妊娠期间胎儿对于母体来说也是“异体”,但羊膜上皮细胞了保护胎儿免受母体的攻击。这种保护机制在器官移植中同样适用。


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。这项发现不仅能提供提高胰岛细胞移植的成功率和移植胰岛细胞的存活率,还为包括干细胞移植在内的其他类型移植领域开创了新的前景。


事实上,“超级胰岛”或者“新式胰岛”这样的概念越来越被科学家研究。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。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


目前来说外源胰岛素注射的方式始终处在控制病情阶段,虽能提高患者生活质量但依旧无法根治疾病。科学家为了攻克这一难关苦心钻研,力争突破,现阶段涌现的众多研究成果如“智能胰岛素贴片”、“细胞代替疗法”等无不在向我们展示未来攻克糖尿病治疗难题的可能。相信终有一天,传统的胰岛素注射会成为过去,我们定将迎来更加方便患者,疗效更佳的糖尿病治疗措施。


参考文献:

[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191106183107.htm

[2]唐珊珊, 马东慎, 高华山, et al. 干细胞在1型糖尿病治疗中的应用研究进展[J]. 药学进展, 2016(3):189-196.

[3]  Ulyanova O, Askarov M,Kozina L, Karibekov T, Shaimardanova G, et al. Autologous Mesenchymal Stem CellTransplant in Patients with Type 1 Diabetes Mellitus. Exp Clin Transplant,2019, 17 (Suppl 1):236-238.

[4]Fanny Lebreton, Vanessa Lavallard, Kevin Bellofatto, Romain Bonnet, Charles H. Wassmer, Lisa Perez, Vakhtang Kalandadze, Antonia Follenzi, Michel Boulvain, Julie Kerr-Conte, David J. Goodman, Domenico Bosco, Thierry Berney, Ekaterine Berishvili. Insulin-producing organoids engineered from islet and amniotic epithelial cells to treat diabetes. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-12472-




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