前言:近年來,間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)治療糖尿病正成為醫(yī)學(xué)研究的新焦點(diǎn)。這種療法利用MSCs的再生能力,旨在修復(fù)受損的胰島β細(xì)胞,改善胰島素分泌,從而控制血糖水平。本文將通過薈萃分析探討間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病的臨床效果及未來前景,為患者提供新的希望和治療選擇。
糖尿病(DM)的發(fā)病率逐年上升,根據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟的數(shù)據(jù),2017年全球估計(jì)有451萬成年人患有糖尿病,預(yù)計(jì)到2045年這一數(shù)字將達(dá)到693萬。糖尿病主要分為1型和2型。
- 1型糖尿病(T1DM)是一種自身免疫性疾病,免疫攻擊導(dǎo)致胰島細(xì)胞破壞,引起與胰島素絕對缺乏相關(guān)的胰島炎癥,最終發(fā)生各種相關(guān)并發(fā)癥,給患者帶來嚴(yán)重傷害,對患者的生活質(zhì)量和壽命產(chǎn)生負(fù)面影響。
- 2型糖尿病(T2DM)是最常見的糖尿病類型,約占成人的90%。其主要發(fā)病機(jī)制是機(jī)體對胰島素不敏感,胰島β細(xì)胞功能受損。
目前,口服降糖藥和胰島素都無法治愈糖尿??;這些治療會增加并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn),例如低血糖、胃腸不適、心力衰竭和非典型骨折。胰島移植理論上可以治愈糖尿病,但由于供體來源缺乏、易發(fā)生免疫排斥并發(fā)癥以及胰島分離困難等原因,該方法受到限制。
近年來,基于干細(xì)胞的移植在糖尿病治療中顯示出優(yōu)勢。與胚胎干細(xì)胞不同,使用間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 治療糖尿病不存在致瘤風(fēng)險(xiǎn)或倫理問題。間充質(zhì)干細(xì)胞移植具有來源廣泛、易于獲取,自我更新能力強(qiáng)、多分化潛能強(qiáng)、免疫原性低、分泌多種細(xì)胞因子等生物學(xué)特性,并且不存在倫理爭議 ,是一種很有吸引力的選擇。
什么是間充質(zhì)干細(xì)胞?
干細(xì)胞可以根據(jù)其來源進(jìn)行分類,包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。成體干細(xì)胞從骨髓、脂肪組織和胎盤等多種組織中的未分化細(xì)胞中獲得,具有來源豐富、免疫原性低、易于體外分離和培養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
間充質(zhì)干細(xì)胞也稱為間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞屬于成體干細(xì)胞,最初于20世紀(jì)60年代末從骨髓基質(zhì)細(xì)胞中分離得到,是一種多能的成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞,可以從骨髓、脂肪、臍帶和其他組織中分離出來這與它們在各處的分布相一致。
干細(xì)胞具有自我更新、多向分化的特點(diǎn),能夠分化成不同譜系的細(xì)胞,使病變器官再生,在不同的器官和組織中具有廣泛的潛在治療應(yīng)用前景。
10項(xiàng)研究分析:間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療糖尿病療效
2021年5月6日,貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院聯(lián)合貴州中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院在行業(yè)期刊《干細(xì)胞研究與治療》發(fā)表了一篇關(guān)于《間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療1型和2型糖尿病療效的薈萃分析》的研究成果。
方法:研究人員系統(tǒng)地檢索了PubMed、ScienceDirect、Google Scholar、CNKI、EMBASE、Web of Science、MEDLINE和Cochrane Library,查找自數(shù)據(jù)庫建立至2020年11月發(fā)表的研究。
兩名研究人員根據(jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立篩選了確定的研究。使用固定或隨機(jī)效應(yīng)模型計(jì)算了納入研究數(shù)據(jù)的組合標(biāo)準(zhǔn)均數(shù)差(SMD)和95%置信區(qū)間 (CI)。(圖1)
結(jié)果
根據(jù)搜索條件找到了2270篇可能納入研究的研究文章。最終,10項(xiàng)臨床研究(共239名糖尿病患者)被納入薈萃分析。其中92例為1型糖尿病患者,147例為2型糖尿病患者,6項(xiàng)研究設(shè)有對照組,143名患者接受了間充質(zhì)干細(xì)胞治療,96名患者作為對照。
1.干細(xì)胞治療對糖尿病患者糖化血紅蛋白(HbA1c)的影響
我們分析了三項(xiàng)試驗(yàn)的HbA1c測試。
- 觀察到,12個(gè)月后,間充質(zhì)干細(xì)胞治療組的T1DM患者的HbA1c水平低于對照組(圖2);
- 間充質(zhì)干細(xì)胞治療組的T2DM患者的HbA1c水平略高于對照組。
在隨訪結(jié)束時(shí),間充質(zhì)干細(xì)胞治療組的HbA1c較基線水平顯著下降。接受間充質(zhì)干細(xì)胞治療的T2DM患者在接受間充質(zhì)干細(xì)胞治療后,HbA1c水平發(fā)生顯著變化。(圖3)
2.干細(xì)胞治療對空腹血糖(FBG)的影響
六項(xiàng)試驗(yàn)報(bào)告了FBG水平,兩項(xiàng)研究有對照組,可以提取數(shù)據(jù)。
- 從基線到隨訪期結(jié)束,間充質(zhì)干細(xì)胞治療患者的FBG水平顯著下降。
- 接受間充質(zhì)干細(xì)胞治療的T1DM患者的FBG在隨訪結(jié)束時(shí)出現(xiàn)顯著變化,但T2DM患者的FBG無顯著差異。
3.干細(xì)胞治療對餐后血糖(PBG)的影響
對納入的4項(xiàng)試驗(yàn)(共52例患者)的PBG水平進(jìn)行了分析。
- 隨訪結(jié)束時(shí),間充質(zhì)干細(xì)胞治療1型和2型糖尿病組的PBG都顯著降低。
- 但T2DM患者的FBG降低幅度顯著小于T1DM患者(圖6)。
4.干細(xì)胞治療對空腹C肽(F-CP)的影響
4項(xiàng)試驗(yàn)報(bào)告了F-CP水平。
- T1DM患者的F-CP水平在間充質(zhì)干細(xì)胞治療組中高于對照組;(圖7)
- 隨訪后T2DM患者間充質(zhì)干細(xì)胞治療組的F-CP水平較基線水平明顯升高
- 隨訪6個(gè)月和12個(gè)月后間充質(zhì)干細(xì)胞治療組的F-CP水平均明顯升高。(圖8)
5.干細(xì)胞治療對糖尿病患者胰島素需求的影響
七項(xiàng)試驗(yàn)包含了隨訪期結(jié)束時(shí)74名患者的胰島素需求信息。結(jié)果發(fā)現(xiàn):
- 間充質(zhì)干細(xì)胞治療組的基線胰島素需求發(fā)生了顯著變化。(圖8)
- 在隨訪3、6和12個(gè)月后,間充質(zhì)干細(xì)胞治療組的2型糖尿病患者胰島素需求顯著減少。
- 20% (3/15) 的1型糖尿病患者停用胰島素,66.7% (8/12) 的患者每日胰島素需求量較基線下降超過 50%。
- 在2型糖尿病研究中,有5項(xiàng)研究詳細(xì)記錄了胰島素需求量的下降。
- 總體而言,37% (20/54) 的患者實(shí)現(xiàn)了胰島素獨(dú)立,48.5% (33/68) 的患者胰島素需求量下降超過50%
不良事件:隨訪期間未觀察到嚴(yán)重或慢性副作用或遺留影響,這表明間充質(zhì)干細(xì)胞在治療糖尿病方面相對安全。
討論
研究人員對10項(xiàng)研究(共239名患者)進(jìn)行的薈萃分析顯示,與基線水平相比,糖尿病患者接受間充質(zhì)干細(xì)胞治療后,其HbA1c、FBG、PBG、F-CP和胰島素需求發(fā)生了顯著變化。
納入的研究探討了間充質(zhì)干細(xì)胞對2型糖尿病患者的治療效果,發(fā)現(xiàn)患者胰島素需求量顯著減少,C肽增加。其他研究報(bào)告稱,自體間充質(zhì)干細(xì)胞對動物和1型糖尿病患者有效。這些結(jié)果與我們的發(fā)現(xiàn)一致,支持 干細(xì)胞移植是治療糖尿病的有效方法。
在臨床實(shí)踐中,F(xiàn)BG和餐后2小時(shí)血糖是診斷糖尿病的標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)樗鼈兎从沉艘葝u細(xì)胞的功能,盡管還有其他影響因素。HbA1c水平反映過去8至12周的血糖控制情況,是衡量糖尿病控制情況的指標(biāo)。我們的薈萃分析發(fā)現(xiàn),間充質(zhì)干細(xì)胞治療后,F(xiàn)BG、PBG和HbA1c的基線水平顯著下降。亞組分析發(fā)現(xiàn),T1DM患者的FBG和PBG下降幅度較T2DM患者變化幅度更大;間充質(zhì)干細(xì)胞治療組的T1DM患者在12個(gè)月的隨訪后HbA1c水平低于對照組。
由此可見,間充質(zhì)干細(xì)胞對糖尿病患者的血糖調(diào)節(jié)具有治療作用,且對T1DM患者的獲益更為明顯。
未來展望
盡管臨床前研究結(jié)果令人鼓舞,但在間充質(zhì)干細(xì)胞療法成為臨床研究安全有效的選擇之前,仍需要考慮一些關(guān)鍵問題。間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床療效與細(xì)胞來源、治療周期、培養(yǎng)擴(kuò)增方案、傳代次數(shù)、給藥時(shí)機(jī)和途徑、劑量、供體特征、新鮮制備或凍存的細(xì)胞有關(guān)。
目前,間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床應(yīng)用周期難以統(tǒng)一,國際上尚無統(tǒng)一的治療原則。不同醫(yī)院和實(shí)驗(yàn)室的診斷和治療存在很大差異,這些結(jié)果基于少量試驗(yàn),需要更大規(guī)模的隨機(jī)試驗(yàn)來證實(shí)。
結(jié)論
綜上所述,間充質(zhì)干細(xì)胞可以改善糖尿病患者的血糖控制,可用于短期內(nèi)安全有效地治療糖尿病,尤其是 1型糖尿病。但長期效果的檢測需要更長的隨訪期、更大的樣本量和更多的試驗(yàn)。此外,在所有10項(xiàng)研究中,接受間充質(zhì)干細(xì)胞治療的糖尿病患者均未觀察到嚴(yán)重不良事件或顯著的低血糖事件。因此,間充質(zhì)干細(xì)胞移植被認(rèn)為是一種安全的糖尿病治療方法。
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參考資料:
Li, Y., Wang, F., Liang, H. et al. Efficacy of mesenchymal stem cell transplantation therapy for type 1 and type 2 diabetes mellitus: a meta-analysis. Stem Cell Res Ther 12, 273 (2021). https://doi.org/10.1186/s13287-021-02342-5
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