布赖恩谢尔顿患Ⅰ型糖尿病已经有50年之久,期间他时刻面临着疾病带来的风险,2021年6月,他参与了一项干细胞治疗糖尿病的临床研究,治疗之后,他的血糖指数一直保持在稳定状态,甚至可以连续几天不注射胰岛素了。这是干细胞治疗糖尿病的一个令人欣喜的案例。事实上这样的案例在全球范围内还有很多,涉及的疾病种类也越来越广泛。干细胞正给多种疾病的治疗带来新曙光!
近年来,干细胞被广泛应用到糖尿病的治疗研究中。那么,干细胞治疗糖尿病的临床结果到底如何呢?
12 新一代干细胞疗法步入临床!
此前,Vertex Pharmaceuticals公司宣布,FDA已经许可该公司的在研疗法VX-264启动临床试验。VX-264是一款干细胞分化产生的胰岛细胞疗法,包装在Vertex开发的独有免疫保护医疗器械中,具有在不需要使用免疫抑制剂的情况下,功能性治愈1型糖尿病的潜力。
1型糖尿病患者由于免疫系统破坏胰腺中产生胰岛素的胰岛细胞,导致胰岛素产生减少和高血糖。高血糖会导致糖尿病酮症酸中毒,随着时间的推移,会引起并发症,如肾病/衰竭、眼疾、心脏病、中风、神经损伤,甚至死亡。由于胰岛素给药系统的局限性和复杂性,患者很难达到和维持血糖平衡。在接受胰岛素治疗的患者中,胰岛素用量过高会导致低血糖发作。 2021年,Vertex公司宣布,其基于干细胞分化的胰岛细胞疗法VX-880在首位接受治疗的患者表现出“史无前例”的试验结果。在接受单剂治疗后第90天时,患者恢复胰岛素生产,并且将每天胰岛素使用量减少91%。该公司指出,这是首次试验数据证实这一细胞疗法可显著恢复1型糖尿病患者的胰岛细胞功能。不过由于VX-880是使用健康供体提供的干细胞分化产生的同种异体细胞疗法,1型糖尿病患者需要长期服用免疫抑制剂来抑制身体的免疫排斥反应。 VX-264是一种细胞疗法和医疗器械的组合,将VX-880封装在Vertex开发的医疗器械中。这一装置可以通过手术植入到患者体内,在保护细胞不受免疫排斥的同时,释放细胞生成的胰岛素。Vertex计划在未来几个月里在1型糖尿病患者中启动1/2期临床试验。此外,该公司还在利用CRISPR基因编辑技术,开发逃避人体免疫系统攻击的胰岛细胞疗法。 “VX-264使用的干细胞衍生胰岛细胞与我们已经获得概念验证的VX-880项目相同。新增的独有免疫保护器械让我们可以免去免疫抑制的要求。”Vertex执行副总裁兼细胞和基因疗法负责人Bastiano Sanna博士说,“我们很兴奋能够将第二款治疗1型糖尿病的项目推入临床,期待将这一变革性,潜在治愈性疗法带给患者。”
12 新结论:间充质干细胞减少 糖尿病患者的胰岛素使用剂量
近期新发表了间充质干细胞治疗2型糖尿病的安全性和有效性相关综述,研究了目前利用间充质干细胞(MSCs)治疗晚期T2DM的临床试验,并评估了这些治疗方法的安全性和有效性。
结果发现:在12个月的随访期内,间充质干细胞的治疗减少了患者抗糖尿病药物或胰岛素的使用剂量,且治疗后糖化血红蛋白水平平均下降32%,空腹血糖水平平均下降45%。C肽水平在2次试验中平均下降38%,在4次试验中平均上升36%。在所有试验中均未发现严重不良反应,明间充质干细胞治疗2型糖尿病是安全有效的。 干细胞技术的飞速发展,生物材料科学的进步,使再生医学离临床转化越来越近,有望成为最有潜力的糖尿病替代治疗策略。
12 干细胞治疗糖尿病的两大策略
干细胞疗法为糖尿病患者带来了新希望。干细胞治疗糖尿病主要有两大策略,如下: 第一类是功能性胰岛细胞,作用是细胞替代,分泌生产胰岛素。 利用多能干细胞(包括hESC和iPSC),定向分化产生功能性类β细胞; 利用其它组织器官细胞(例如胃肠上皮细胞或胰腺外分泌细胞),通过重编程、转分化获得功能性类β细胞; 利用胰岛成体干细胞产生胰岛类器官,获得各种胰岛功能细胞。这些路径的共同点是产生新的功能胰岛细胞,直接代替依赖于捐赠者的供体胰岛。 第二类是间充质干细胞,作用是调节免疫功能,保护患者体内的β细胞,改善胰岛环境,从而减轻糖尿病症状。 间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)既能够支持、保护β细胞,可能还是β细胞的来源之一。间充质干细胞移植对2型糖尿病(T2D)患者有效,但其在1型糖尿病(T1D)患者中的疗效还存在争议,因为间充质干细胞在体外分化为功能性β细胞的能力较差,且在体内没有发生转分化。 人胚胎干细胞来源的胰岛移植,也进入了I期和II期临床试验。多能干细胞替代疗法克服了供体不足的障碍,但仍面临免疫排斥的风险。胶囊化细胞(将移植的胰岛细胞包裹在胶囊内的免疫保护策略),通过多能干细胞来源的胰岛类器官与胶囊、微胶囊技术相结合,建立一道免疫屏障,避免引起免疫排斥反应。但是这也有一定的问题要解决:β细胞代谢非常旺盛,对氧气和营养物质的需求很大,而免疫屏障让移植细胞很难直接发生血管化。 总之,干细胞治疗糖尿病是目前再生医学领域中最备受关注的研究方向,据美国临床试验数据库统计,截至2022年,全球范围内关于干细胞治疗糖尿病的临床试验已有200余项,其中在中国范围内展开的就有近40项。 自1950年科学家发现骨髓细胞移植能挽救遭受致死剂量辐射的动物生命以来,人类研究干细胞已有了近70年的历史。其中中国科学家、科研机构的名字在这段历史中活跃的年份虽然较迟,散布也较为零星,但在近十年来已有了迎头赶上之势。专家表示,“我国干细胞研究处于一个‘起步晚,发展快’的状态。 干细胞研究被列入“十三五”国家重点科技研发计划、干细胞研究与器官修复列入十四五国家重点研发计划 ,来自国家的认可与支持对干细胞领域无疑是重要的发展信号。相信随着干细胞技术的发展,它将为更多的疾病带来新的希望,为人类生命健康做贡献。
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