10月23日,北京日报《新知周刊》头版发文:干细胞是糖尿病的“终结者”吗?详细介绍了国际权威科学期刊《细胞》近日刊登的一项来自中国多个研究团队的开创性成果,首次利用干细胞再生疗法实现了1型糖尿病的功能性治愈。这一研究为广大的“糖友”们带来了新的希望,或许干细胞技术将成为糖尿病治疗的新里程碑。
近年来,糖尿病已成为全球范围内严重的公共健康问题。根据国际糖尿病联盟的数据,中国的糖尿病患者已达1.41亿,成为世界上糖尿病发病率最高的国家。这一现状让我们不得不思考,如何能有效治疗糖尿病?
在新闻报道中主要在功能性治愈与治愈有何区别、干细胞如何转化为胰岛细胞、胰岛细胞移植找到“好位置”、为细胞治疗广泛应用开辟新路径四个方面进行了阐述,为糖尿病的治疗打开了新思路。
在讨论干细胞技术是否能成为糖尿病的“终结者”之前,首先要明确“功能性治愈”与“真正治愈”的区别。
功能性治愈,指的是患者在一定条件下能够保持正常的血糖水平,即使不依赖药物,也不出现糖尿病症状。虽然这种状态不能完全消除1型糖尿病的根本原因——胰岛素的缺乏,但却可以有效控制病情,延缓并减少糖尿病的并发症。
而真正治愈,又称“根治性治愈”,则是指疾病经过治疗后,症状完全消失。针对1型糖尿病而言,目前做到的功能性治愈代表患者能够恢复内源性的血糖调控,不再依赖外源胰岛素治疗,不需要在动嘴享受或者有急事的时候担心自己没有注射胰岛素甚至没有带胰岛素笔,另一方面,也能延缓并发症的发生。
这无疑是对患者生活质量的巨大提升,但距离真正意义上的“治愈”——即彻底恢复胰岛β细胞功能,杜绝疾病复发的可能性——还有很长的路要走。
在这项研究中,研究团队通过化学重编程技术,成功地将多能干细胞诱导为胰岛细胞,并将其移植给一名有11年病史、依赖胰岛素治疗的患者。这名患者在移植后,恢复了生理性血糖调控,实现了功能性治愈。
除了干细胞的制备技术,如何将这些胰岛细胞有效移植到患者体内也是一个关键问题。经过不断研究创新的移植技术,胰岛细胞在体内高效存活技术已逐渐成熟,长期维持其生理功能,这为1型糖尿病的治疗带来了新的方向。
2000年,加拿大阿尔伯塔大学的Shapiro团队建立了著名的埃德蒙顿方案(Edmonton protocol),使接受胰岛移植的1型糖尿病患者能够完全脱离外源胰岛素注射,血糖恢复至正常水平,实现了疾病的治愈。
这一方案标志着胰岛移植治疗糖尿病的一个重要里程碑。然而,肝门静脉移植也存在一些显著的缺陷。首先,手术过程中存在较高的出血和凝血风险。其次,移植后的胰岛细胞在肝脏内弥散分布,难以进行有效的追踪和观察。此外,移植早期会发生即刻炎性反应,导致大量胰岛细胞死亡,影响治疗效果。
针对这些问题,北京大学邓宏魁教授团队提出了一种全新的胰岛移植策略——腹直肌前鞘下移植。
该策略通过在腹直肌前鞘下植入胰岛细胞,提供了一个安全、易行且创伤小的手术方案。在B超引导下即可完成移植,过程无出血和凝血风险。更重要的是,移植物被局限在腹直肌前鞘下的特定空间内,可以通过影像学手段进行监测和控制,便于长期追踪观察。
研究表明,腹直肌前鞘下移植能够有效支持人多能干细胞分化的胰岛细胞的早期存活和长期功能维持。
对比两种移植策略,腹直肌前鞘下移植显示出显著的优越性。
在上述研究成果的基础上,中国研究团队于2023年6月25日对一名有11年病史的1型糖尿病患者,进行了自体人类化学诱导多能干细胞制备胰岛细胞的移植治疗。此前,这名患者的“控糖”之路走得十分艰难,进行了强化胰岛素治疗仍不能有效控制血糖,接受的胰腺移植手术又于一年后宣告失败,且群体反应性抗体为强阳性,这是一种抗人类白细胞抗原的抗体,不利于器官移植。
在接受人类化学诱导多能干细胞制备胰岛细胞的移植治疗后,该患者的多项临床有效性关键数据令人鼓舞,主要表现在两个方面。一是患者空腹血糖水平逐步恢复正常,外源胰岛素注射治疗需要量持续下降,从移植后第75天起,实现了完全稳定地脱离胰岛素注射治疗。截至研究论文在《细胞》期刊上发表时,患者已脱离胰岛素治疗超过1年。二是糖化血红蛋白水平在移植一年后降至4.76%。糖化血红蛋白水平检测结果可以反映过去两到三个月的平均血糖水平,糖化血红蛋白水平超过6.5%,可考虑诊断为糖尿病;在5.7%-6.4%之间,可诊断为糖尿病前期;若低于5.6%,则视为正常。
最终结果证明,腹直肌前鞘下移植人类化学诱导多能干细胞制备的胰岛细胞,可以功能性治愈糖尿病。
这项研究的成功不仅为1型糖尿病的治疗提供了新的思路,更为再生医学的广泛应用开辟了新路径。干细胞作为一种具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞,在治疗脊髓损伤、帕金森病等多种疾病中展现出了巨大的潜力。此次成功的功能细胞制备,意味着未来可能通过化学重编程技术来高效制备更多种类的功能细胞,为临床治疗提供更多可能性。
在全球糖尿病患者日益增加的背景下,干细胞技术有望成为改变这一局面的“终结者”。随着科学技术的进步,或许有一天,“糖友”们将不再需要依赖胰岛素,糖尿病将成为历史,糖尿病治疗的新希望正在降临 。