杭吉幹細胞科技: 研究發現, 幹細胞透過誘導生成胰島β細胞來治療1型糖尿病

糖尿病(DM)是由於胰島素分泌不足或胰島素抵抗引起的以高血糖為特徵的一組慢性代謝疾病，

主要分為1型糖尿病 （ T1DM ）、 2 型糖尿病 （ T2DM）、 妊娠糖尿病 （ GDM） 和單基因糖尿病。

根據國際糖尿病聯盟（ diabetesatlas。 org） 的統計，截至2019年全球糖尿病患者超4。63億，預計2045年將增至7億。中國已成為糖尿病第一大國，患者超過1。16億。

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發生1型糖尿病的原因

1型糖尿病是一種由T淋巴細胞介導的自身免疫性疾病。由於胰島β細胞受損而導致胰島素分泌不足，T1DM患者需要完全依賴外源胰島素治療。

雖然胰島素治療已從過去的 “每日餐前一針” 發展到 “ 人工智慧控制的胰島泵”，但並不能根治，也不能防止包括視網膜病變、神經病變等一系列併發症。

近年來，胰島移植結合免疫抑制已成功應用於T1DM的治療，但由於供體器官嚴重缺乏、需要終身免疫抑制以及胰島移植後難以長期存活等問題限制了臨床應用。

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因此，幹細胞替代療法有望成為治療T1DM的醫學發展新途徑，就應用幹細胞誘導分化產生功能性胰島β細胞或胰島類器官替代治療T1DM症狀。

胚胎幹細胞替代療法

Kroon等誘導hESCs定向分化為胰腺祖細胞，移植到免疫缺陷小鼠體內進一步成熟為功能性的胰島β樣細胞，並可以維持3個月的體內葡萄糖穩態。

2014年Rezania等取得重大突破，採用七步誘導法從hESCs中分化出表達胰島β細胞關鍵標誌物包括MAFA和INS等的胰島β樣細胞，移植後2~6周就能成功逆轉DM小鼠血糖。

目前，所有hESCs誘導分化胰島β細胞的方案都依賴於對生長因子以及分子訊號通路啟用或抑制的調控，例如最近提出的最佳化方案：

抑制YAP促進胰島β細胞生成，改善胰島素分泌功能；抑制WNT通路提高分化效率，增加內分泌細胞的比例等。

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成體幹細胞的替代療法

成體幹細胞具有強大免疫調節特性、多向分化潛能、自我更新能力的間充質幹細胞（MSCs） 在臨床試驗中得到了廣泛的應用。

MSCs調控促炎症作用的效應T細胞，抑制自身免疫反應，單獨或與胰島β細胞聯合移植可有效逆轉T1DM患者的高血糖狀況，使T1DM患者體內剩餘的胰島β細胞功能得以部分恢復或延遲細胞損傷。

近年來，研究人員使用ADMSCs治療T1DM的方法大致可以分為以下四類

（1）：ADMSCs誘導分化胰島素分泌細胞（ IPCs） 用於移植治療T1DM，在分化過程中ADMSCs的免疫調節特效能得到維持，與未分化的ADMSCs相比，IPCs可以耐受移植物排斥反應。

（2）：單獨移植ADMSCs治療T1DM能改善胰島功能，增加血清胰島素水平，其治療有效性在T1DM動物模型中已得到認可，但單獨使用ADMSCs治療還侷限於T1DM患者發病早期。

（3）：許多研究小組闡明使用ADMSCs聯合胰島移植的有效性和多功能性，發現 ADMSCs聯合移植治療可以逆轉T1DM小鼠血糖，明顯抑制炎症細胞浸潤，促進移植物血管生成，延長存活時間。

（4） ：ADMSCs還被用於培養胰島，在移植前將ADMSCs與胰島共培養有助於提高胰島的生存能力，增加胰島素釋放，能顯著改善DM小鼠的高血糖症狀。

臨床案例：

研究人員Skrzypek等人對120名1型糖尿病患者進行自體造血幹細胞移植療法。

分析顯示自體造血幹細胞移植後12月，糖化血紅蛋白（HbA1c）下降3。32（95％CI：-4。25——2。39；P<0。001）。

在AHSCT治療6個月和12個月後，空腹C肽水平均明顯增加（MD：0。50，95％CI：0。28～0。72，P<0。001；MD=0。48，95％CI：0。29～0。67；P<0。001）。此外，59。4％的患者在不同時間實現脫離胰島素治療。

結論：

AHSCT治療T1DM可以在一定程度上降低患者的HbA1c水平，提高空腹C肽水平，使患者不同程度脫離胰島素治療。

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未來展望

隨著對幹細胞治療疾病機理的深入研究，幹細胞療法大大提高了1型糖尿病的治療預期，具有療效顯著、效果持久和安全性高等特點，可擺脫每日用藥、每日多次用藥和長期用藥給患者帶來的不便和痛苦，以及長期用藥帶來的各種不良反應。預計在不久的將來，這項科技成果將給更多糖尿病患者康復帶來新的希望。