幹細胞治療糖尿病:90天體內胰島素“重生”!

小軒康康 2024-07-01 18:16:39

撰文: 中山大學 淺藍

本文審核專家:江蘇大學附屬醫院 李晶教授

引言

近日,Vertex Pharmaceuticals宣布了幹細胞療法VX-880的1/2期臨床試驗的新數據:在接受單次全劑量VX-880輸注後的90天內,所有1型糖尿病(T1D)患者都顯示出胰島細胞移植成功,並且能夠生成對葡萄糖有反應的胰島素。在最後一次隨訪中,12名患者中有11名減少或不再使用外源性胰島素。近年來,幹細胞療法通過多種使用方式給糖尿病的臨床治療帶來了變革,包括幹細胞衍生的全分化胰島細胞療法、幹細胞再生胰島組織以及直接回輸成體幹細胞等方式。本文對這些不同的臨床使用方式進行梳理,幫助大家了解幹細胞治療糖尿病的真實現狀。

隨著國民生活質量的顯著提升,我國已經躍居全球糖尿病患者的首位,患者數量不僅龐大且仍在快速增長。據國際糖尿病聯盟預測,若缺乏更爲有效的幹預手段,預計到2030年全球糖尿病患者將達到驚人的5.78億人,而到了2045年,這一數字將攀升至7億。每年,全球至少有500萬人因糖尿病而離世,這已成爲我國乃至全球面臨的重大健康挑戰。

目前糖尿病的傳統治療策略主要包括口服和注射抗糖尿病藥物,盡管這些方法能夠緩解高血糖症狀或暫時提升目標組織對胰島素的敏感性,但它們無法逆轉胰島素抵抗,更無法阻止細胞功能障礙的持續發展和必然性。而幹細胞療法,作爲一種新型的臨床治療方式被大家越來越熟知,且已在多系統疾病中都展現著巨大的臨床潛能[1]。

近年來,幹細胞被廣泛應用到糖尿病的治療研究中,並通過多種使用方式給糖尿病的臨床治療帶來了變革,包括幹細胞衍生的全分化胰島細胞療法、幹細胞再生胰島組織以及直接回輸成體幹細胞等方式。本文對這些不同的臨床使用方式進行梳理,幫助大家了解幹細胞治療糖尿病的真實現狀。

(圖片來自參考文獻1)

臨床使用方式一:

幹細胞衍生的全分化胰島細胞移植

幹細胞衍生的全分化胰島細胞移植是糖尿病治療的常見方向之一,代表性療法爲Vertex Pharmaceuticals公司開發的幹細胞療法VX-880。

VX-880是近年來備受關注的一款幹細胞治療在研産品,是一種用于治療1型糖尿病的同種異體幹細胞,可分化成胰島細胞,通過肝門靜脈輸注後可定居于肝髒,並分泌胰島素,從而補充1型糖尿病患者胰島素絕對缺乏的情況。

近日,Vertex Pharmaceuticals宣布了幹細胞療法VX-880的1/2期臨床試驗的新數據:在接受單次全劑量VX-880輸注後的90天內,所有1型糖尿病(T1D)患者都顯示出胰島細胞移植成功,並且能夠生成對葡萄糖有反應的胰島素。在最後一次隨訪中,12名患者中有11名減少或不再使用外源性胰島素。

臨床使用方式二:

靜脈回輸間充質幹細胞

間充質幹細胞(MSCs)是一種源自人體多種組織(如胎盤、臍帶、羊水、骨髓、脂肪組織等)的成體幹細胞。如下圖所示[2],MSC具有強大的自我更新能力、多向分化潛能和低免疫原性,其強大的抗炎和免疫調節能力源于它們能夠分泌多種細胞因子和免疫抑制分子。

(圖片來自參考文獻2)

基于以上特點,間充質幹細胞在再生醫學領域具有廣泛的應用前景。間充質幹細胞的靜脈回輸也成爲了治療糖尿病的熱門方向。

案例1:靜脈注射1.5~3.2×10^7的間充質幹細胞

Hu等人在“Randomized Controlled Trial”上發布的一項雙盲研究納入了29名糖尿病患者,試驗研究將病人分爲兩組,實驗組患者采用靜脈輸注間充質幹細胞,用量爲50 mL,細胞數在1.5~3.2×10^7(平均值爲2.6±1.2×10^7),對照組則用等量的生理鹽水治療[3]。

(圖片來自參考文獻3)

每一位參加試驗的患者會在接受治療後的前3個月每月隨訪一次,此後21個月每3個月隨訪一次以評估任何副作用的發生情況和實驗室檢查結果。與對照組相比,實驗組未報告出任何急性或慢性副作用,在隨訪期間,實驗組患者的HbA1c和C肽均顯著優于治療前的基線值以及對照組的患者。這些數據表明,間充質幹細胞靜脈回輸治療糖尿病患者是安全有效的。這種療法可以在更長的時間內恢複胰島β細胞的功能。

案例二:自體移植2.1-3.6×10^6個/kg的間充質幹細胞

Caelsson團隊招募了20名糖尿病患者,並隨機分配至MSC治療組或對照組,MSC組每次單次靜脈輸注自體來源的間充質幹細胞2.1-3.6×10^6個/kg(中位數2.75×10^6個/kg)。每位患者在接受治療後的10周以及一年內都會接受隨訪,且每次都會評估MMTT試驗以及C肽試驗,具體隨訪結果如下[4]。

(圖片來自參考文獻4)

結果表明,患者的MMTT試驗以及C肽水平在一年後得到保留或者改善,並且揭示了自體MSC移植治療糖尿病可能是幹預疾病過程和保護β細胞功能的一種安全可行的臨床療法。

臨床使用方式三:

幹細胞來源的自體再生胰島移植

就在最近2024年4月30日,來自海軍軍醫大學上海長征醫院和中國科學院分子細胞科學卓越創新中心的研究團隊在權威雜志Cell Discovery(中科院1區,IF=33.5)在線發表最新研究成果。如下圖所示[5],研究人員通過創新性地利用患者的血液PBMC重編程爲自體iPSC細胞,進一步誘導成爲內胚層幹細胞(EnSC),最終在體外再造胰島組織(E-islet)。

圖片來自參考文獻5

經過這一成功實施的創新技術,一名擁有25年糖尿病病史的患者奇迹般地實現了治愈。這位患者在接受治療後,徹底告別了長期以來的胰島素依賴,並且這種良好的狀態已經持續了33個月之久。這一案例是國際醫學界首次報道的,利用幹細胞來源的自體再生胰島移植技術,成功治愈了胰島功能嚴重受損的糖尿病病例,爲糖尿病治療領域帶來了革命性的突破。

小結

隨著科技的飛速發展,幹細胞療法在治療糖尿病領域展現出了前所未有的潛力和希望。從上述經典案例中,我們可以看到間充質幹細胞(MSCs)在改善胰島β細胞功能、減少胰島素抵抗方面的顯著效果,以及自體再生胰島移植技術在實現糖尿病治愈上的裏程碑式突破。

我們期待在不久的將來,隨著技術的不斷進步和研究的深入,幹細胞療法能夠成爲治療糖尿病的常規手段,讓更多的患者受益。同時,我們也呼籲社會各界關注和支持幹細胞療法的研究和應用,共同推動這一領域的進步和發展。

參考文獻:

[1]Gopalarethinam J, Nair AP, Iyer M, Vellingiri B, Subramaniam MD. Advantages of mesenchymal stem cell over the other stem cells. Acta Histochem. 2023 May;125(4):152041. doi: 10.1016/j.acthis.2023.152041. Epub 2023 May 9. PMID: 37167794.

鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065128123000478

[2]Ma, S., Xie, N., Li, W. et al. Immunobiology of mesenchymal stem cells. Cell Death Differ 21, 216–225 (2014). https://doi.org/10.1038/cdd.2013.158

鏈接:https://www.nature.com/articles/cdd2013158

[3]Hu, X. Yu, Z. Wang, F. Wang, L. Wang, H. Gao, Y. Chen, W. Zhao, Z. Jia, S. Yan, Y. WangLong term effects of the implantation of Wharton's jelly-derived mesenchymal stem cells from the umbilical cord for newly-onset type 1 diabetes mellitusEndocr. J., 60 (3) (2013), pp. 347-357(Epub 2012 Nov 16. PubMed PMID: 23154532)

鏈接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23154532/

[4]Carlsson PO, Schwarcz E, Korsgren O, Le Blanc K. Preserved β-cell function in type 1 diabetes by mesenchymal stromal cells. Diabetes. 2015 Feb;64(2):587-92. doi: 10.2337/db14-0656IF: 7.7 Q1 . Epub 2014 Sep 9. PMID: 25204974.

鏈接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25204974/

[5]Wu J, Li T, Guo M, Ji J, Meng X, Fu T, Nie T, Wei T, Zhou Y, Dong W, Zhang M, Shi Y, Cheng X, Yin H; Clinical Group. Treating a type 2 diabetic patient with impaired pancreatic islet function by personalized endoderm stem cell-derived islet tissue. Cell Discov. 2024 Apr 30;10(1):45. doi: 10.1038/s41421-024-00662-3. PMID: 38684699; PMCID: PMC11058776.

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