1型糖尿病(Type 1 Diabetes Mellitus, T1DM)是一種自身免疫性疾病,其特點是胰島β細胞被破壞,導致胰島素絕對缺乏。傳統(tǒng)治療方法依賴于終身胰島素注射,但這種方法無法完全模擬生理胰島素分泌模式。近年來,干細胞治療為1型糖尿病的治愈帶來了新的希望。
本文旨在綜述近年來國內(nèi)各大醫(yī)院運用干細胞治療1型糖尿病的研究進展,為1型糖尿病患者臨床治療提供參考。
1型糖尿病的治療方法
目前,1型糖尿病的治療方法包括:胰島素治療、飲食療法、胰腺移植以及新興的干細胞治療。
現(xiàn)在國內(nèi)治療1型糖尿病的常規(guī)方法主要包括:注射外源性胰島素、口服降血糖藥物以及胰腺移植等。其中外源性胰島素只能勉強解決血糖波動,胰腺移植則是因為器官來源有限和免疫排斥等問題,并沒能廣泛應用。
近年來,隨著再生醫(yī)學的發(fā)展,干細胞治療1型糖尿病作為一種新興的治療方法,利用干細胞的自我更新和分化潛能,為1型糖尿病患者提供新的修復策略。本文主要盤點國內(nèi)各個醫(yī)院使用干細胞治療1型糖尿病患者的臨床研究進行分析和總結。為患者提供更多的選擇。
干細胞治療1型糖尿病的原理和機制
- 胰島β細胞再生:1型糖尿病的主要特征是胰島β細胞的破壞,導致胰島素分泌不足。干細胞治療的一個關鍵目標是通過誘導干細胞分化成胰島β細胞來替代受損的細胞。這些新產(chǎn)生的β細胞能夠分泌胰島素,從而幫助控制血糖水平。
- 免疫調(diào)節(jié):1型糖尿病與自身免疫反應密切相關,患者的免疫系統(tǒng)錯誤地攻擊并破壞胰島β細胞。一些干細胞類型(如間充質(zhì)干細胞MSCs)具有免疫調(diào)節(jié)功能,它們可以通過分泌抗炎因子和調(diào)節(jié)免疫細胞活性來減少對胰島β細胞的免疫攻擊。
- 促進胰島微環(huán)境改善:干細胞在移植后可能有助于修復胰島微環(huán)境,包括改善胰島血管的血供和營養(yǎng)狀況,從而為β細胞的生存和功能提供更好的環(huán)境。
- 保護殘余β細胞:即使在1型糖尿病患者中,通常也存在一定數(shù)量的殘存β細胞。干細胞治療可能有助于保護這些細胞免受進一步的破壞,延長其功能壽命。
- 促進胰島再生:在某些情況下,干細胞可能促進胰島組織的再生,包括新的β細胞和其他胰島細胞類型的形成,從而恢復胰島的整體功能。
近20年我國開展干細胞治療1型糖尿病項目的醫(yī)院有哪些?
2007年3月8日,華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院在期刊《Diabetes Research and Clinical Practice》上發(fā)表了一篇關于Stem cells therapy for type 1 diabetes(1型糖尿病的干細胞治療)的文章。
研究表明:盡管干細胞研究領域存在著矛盾和困難,但體外或體內(nèi)誘導產(chǎn)生胰島素的細胞的可能性激勵我們加深對干細胞生物學基礎的理解。該領域的進一步研究將提高我們對干細胞/祖細胞分化的理解。也許在不久的將來,應該有可能在體外產(chǎn)生足夠的β細胞,以解決目前來自供體胰島的產(chǎn)生胰島素的細胞短缺的問題。
2008年8月11日,中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)院在國際期刊《Journal of Cellular and Molecular Medicine》上發(fā)表了一篇關于Mesenchymal stem cells: biology and clinical potential in type 1 diabetes therapy(間充質(zhì)干細胞:1 型糖尿病治療中的生物學和臨床潛力)的文章。
目的:將間充質(zhì)干細胞視為胰島移植的替代β細胞來源,并提出這些替代細胞的一些基本要求。討論了間充質(zhì)干細胞介導的1型糖尿病治療性新生血管形成。
結果:移植的間充質(zhì)干細胞可能通過產(chǎn)生血管生成因子來啟動糖尿病缺血肢體或受損胰腺的血管生成。新血管形成將成為間充質(zhì)干細胞在1型糖尿病治療中應用的新方向。
結論:間充質(zhì)干細胞在治療1型糖尿病方面的前景非常光明。
2012年1月10日,濟南軍區(qū)總醫(yī)院在國際期刊《BMC Medicine》上發(fā)表了一篇關于Reversal of type 1 diabetes via islet β cell regeneration following immune modulation by cord blood-derived multipotent stem cells(臍帶血來源的多能干細胞進行免疫調(diào)節(jié)后,通過胰島β細胞再生逆轉(zhuǎn)1型糖尿?。┑奈恼?。
背景:有證據(jù)表明,人類臍帶血衍生的多能干細胞 (CB-SC) 可以通過改變調(diào)節(jié)性T細胞 (Treg) 和人類胰島β 細胞特異性T細胞克隆來控制自身免疫反應,這為克服1型糖尿病潛在自身免疫的新方法帶來了希望。
方法:開發(fā)了一種干細胞教育器療法,其中患者的血液通過一個閉環(huán)系統(tǒng)循環(huán),該系統(tǒng)將淋巴細胞從全血中分離出來,并與粘附的CB-SC短暫共培養(yǎng),然后將其返回到患者的血液循環(huán)中。
結果:所有參與者均對干細胞教育者療法耐受性良好,兩次靜脈穿刺疼痛輕微,無不良事件。干細胞教育者療法可顯著改善C肽水平,降低糖化血紅蛋白 A 1 C (HbA 1 C) 中值,并降低具有一些殘留β細胞功能的患者 (n = 6) 和沒有殘留胰島β細胞功能的患者 (n = 6) 的胰島素日劑量中值。
結論:干細胞教育者療法是安全的,對于中度或重度1型糖尿病患者,單次治療即可持久改善代謝控制。初步結果表明,干細胞教育者療法可逆轉(zhuǎn)自身免疫并促進胰島β細胞再生。
2012年11月28日,南京大學附屬鼓樓醫(yī)院聯(lián)合上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院在國際期刊《Journal of Diabetes》上發(fā)表了一篇關于Novel therapy for type 1 diabetes: Autologous hematopoietic stem cell transplantation(1型糖尿病的新療法:自體造血干細胞移植)的文章。
研究表明:自體造血干細胞移植 (HSCT) 是一種很有前途的1型糖尿病治療方法,它通過重建免疫耐受和保留胰島β細胞功能來治療1型糖尿病。
2013年,青島大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院在期刊《Endocrine Journal》上發(fā)表了一篇關于Long term effects of the implantation of Wharton’s jelly-derived mesenchymal stem cells from the umbilical cord for newly-onset type 1 diabetes mellitus(臍帶華通膠間充質(zhì)干細胞移植對新發(fā) 1 型糖尿病的長期影響)的文章。
背景:1型糖尿病 (T1DM) 是一種由 T細胞介導的胰腺β細胞破壞引起的自身免疫性疾病,如何再生β細胞并防止殘余和新生β細胞的自身免疫性破壞是一個難題。
方法:29名新發(fā)1型糖尿病患者隨機分為兩組,第I組患者接受WJ-MSCs 治療,第II組患者在胰島素強化治療的基礎上接受生理鹽水治療。
結果:與II組相比,I組沒有報告急性或慢性副作用,I組患者的HbA1c和C肽在隨訪期間均明顯優(yōu)于治療前值或II組患者。
結論:數(shù)據(jù)表明,植入臍帶華通膠衍生的間充質(zhì)干細胞治療新發(fā)1型糖尿病是安全有效的。
2017年4月18日,上海交通大學醫(yī)學院瑞金醫(yī)院在國際期刊《Stem Cell Research & Therapy》上發(fā)表了一篇關于Immune response after autologous hematopoietic stem cell transplantation in type 1 diabetes mellitus(1型糖尿病患者自體造血干細胞移植后的免疫反應)的文章。
背景:本研究探討了自體造血干細胞移植(AHSCT)治療1型糖尿病后的免疫反應的細節(jié)。
方法:18例1型糖尿病患者在治療前及接受AHSCT或單純胰島素治療12個月后采集外周血單個核細胞.
結果:與單純胰島素治療患者相比,接受自體造血干細胞移植治療的患者在12個月的隨訪后顯示出更好的殘余C肽分泌、更低的抗GAD滴度和更少的外源性胰島素劑量。
結論:自體造血干細胞移植治療與Th1和Th17細胞擴增和功能下降有關,這可能解釋了自體造血干細胞移植與傳統(tǒng)強化胰島素治療相比具有更好的治療效果。
2017年12月22日,上海交通大學醫(yī)學院瑞金醫(yī)院在期刊《Diabetes & Metabolism》上發(fā)表了一篇關于Clinical benefits of autologous haematopoietic stem cell transplantation in type 1 diabetes patients(自體造血干細胞移植對1型糖尿病患者的臨床益處)的文章。
研究表明:這項II期試驗證明了自體造血干細胞移植對新診斷的1型糖尿病患者具有有益作用,可提高 C 肽水平并誘導胰島素依賴性,同時與傳統(tǒng)的強化胰島素治療相比,顯示出其安全性和良好的耐受性。因此,這些結果有助于提高我們對造血干細胞療法在1型糖尿病治療中的應用的理解,并評估其在未來是否能夠得到更廣泛的應用。
?2018年9月19日?,南昌大學第一附屬醫(yī)院在國際期刊《Experimental and Therapeutic Medicine》上發(fā)表了一篇關于Stem cell transplantation for the treatment of patients with type?1 diabetes mellitus: A meta?analysis(干細胞移植治療1型糖尿病患者:薈萃分析)的文章。
目的:本研究中,進行了干細胞移植治療1型糖尿病系統(tǒng)評價和薈萃分析以確定臨床結果。
方法:共檢索到47項研究進行詳細評估,其中22項符合納入標準。
結果:分析表明,與RCT中的對照組相比,干細胞療法在降低糖化血紅蛋白水平方面更有效(分別為 SMD,0.56;95% CI;0.06-1.06;和 SMD,1.63;95% CI,0.92-2.34)。圖表顯示,干細胞移植可減少胰島素需求。
結論:干細胞治療是1型糖尿病患者的有效選擇。
2020年5月17日,北京大學口腔醫(yī)院在期刊《Theranostics》上發(fā)表了一篇關于Depletion of the diabetic gut microbiota resistance enhances stem cells therapy in type 1 diabetes mellitus(糖尿病腸道菌群抵抗力的消除可增強1型糖尿病的干細胞治療)的文章。
背景:間充質(zhì)干細胞 (MSC) 移植是一種有前途的1型糖尿病治療方法,但受到糖尿病宿主的多種因素限制。
方法:用脂肪干細胞 (ADSC) 治療的NOD/Ltj小鼠,用抗生素雞尾酒 (Abx) 喂養(yǎng)1周。
結果:發(fā)現(xiàn)重新定植的糖尿病腸道菌群會消除ADSC的治療效果。
結論:這些結果為通過改變腸道微生物群來改善間充質(zhì)干細胞對1型糖尿病的治療的新方法提供了理論依據(jù)。
2021年5月6日,貴州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院在國際期刊《Stem Cell Research & Therapy》上發(fā)表了一篇關于Efficacy of mesenchymal stem cell transplantation therapy for type 1 and type 2 diabetes mellitus: a meta-analysis(間充質(zhì)干細胞移植治療1型和2型糖尿病療效的薈萃分析)的文章。
背景:此項薈萃分析首先旨在評估間充質(zhì)干細胞移植治療 1 型和 2 型糖尿?。═1DM 和 T2DM)的療效和安全性。
方法:在薈萃分析中納入了10項研究(4項針對T1DM,6項針對T2DM,共涉及239名受試者),以檢驗間充質(zhì)干細胞 (MSC) 療法在治療糖尿病方面的療效。
結果:接受間充質(zhì)干細胞治療的1型糖尿病患者的空腹C肽水平高于對照組,且其胰島素需求量明顯低于基線水平。
結論:間充質(zhì)干細胞移植對糖尿病,特別是1型糖尿病有有益的作用,且無明顯不良反應。
2022年3月18日,中南大學湘雅三醫(yī)院在國際期刊《Cellular Endocrinology》上發(fā)表了一篇關于Stem Cell Transplantation in the Treatment of Type 1 Diabetes Mellitus: From Insulin Replacement to Beta-Cell Replacement(干細胞移植在1型糖尿病治療中的應用:從胰島素替代到β細胞替代)的文章。
背景:最近的研究已證明干細胞通過重建免疫耐受和保留胰島β細胞功能來治療1型糖尿病的潛在功效。
方法:cGMP級干細胞產(chǎn)品已用于人體臨床試驗。
結果:顯示干細胞移植對1型糖尿病有益,且無明顯不良反應。
結論:研究表明,干細胞療法是一種快速擴展且可能無限的β細胞來源,可通過重建免疫耐受和分化為胰島β細胞簇來治愈1型糖尿病。
2022年5月,中國人民解放軍第一醫(yī)學中心(原301醫(yī)院)內(nèi)分泌科的母義明教授領導的團隊,在《Stem Cell Research & Therapy》雜志上發(fā)表了一篇論文,介紹了他們針對2型糖尿病成人患者的II期臨床試驗結果。
該試驗包括91名2型糖尿病患者,隨機分為接受間充質(zhì)干細胞治療的組(45人)和接受安慰劑的組(46人)。間充質(zhì)干細胞治療組的患者通過靜脈注射1×106/kg的干細胞,每4周一次,共三次。
結果顯示,接受間充質(zhì)干細胞治療的患者在48周后,20%的人糖化血紅蛋白(HbA1c)水平低于7.0%,日均胰島素用量減少了一半以上,而安慰劑組只有4.55%的人達到了這一水平,兩組間的差異顯著。此外,接受干細胞治療的患者HbA1c平均降
2022年8月8日,南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院在國際期刊《Stem Cell Research & Therapy》上發(fā)表了一篇關于Comparison of therapeutic effects of mesenchymal stem cells from umbilical cord and bone marrow in the treatment of type 1 diabetes(臍帶間充質(zhì)干細胞與骨髓間充質(zhì)干細胞治療1型糖尿病的療效比較)的文章。
背景:間充質(zhì)干細胞 (MSC) 在1型糖尿病 (T1D) 中的治療潛力已在臨床前和臨床研究中得到證實。
方法:對1型糖尿病患者的回顧性研究中,招募了28名接受單獨胰島素治療或單次移植臍帶間充質(zhì)干細胞或骨髓間充質(zhì)干細胞的患者。比較了患者在隨訪第一年內(nèi)的血糖控制和β細胞功能。
結果:在患有1型糖尿病的患者中,與傳統(tǒng)胰島素療法相比,間充質(zhì)干細胞移植顯著降低了糖化血紅蛋白 (HbA1c) 水平并減少了胰島素劑量。
結論:臍帶間充質(zhì)干細胞和骨髓間充質(zhì)干細胞在改善1型糖尿病患者的血糖控制和維持β細胞功能方面均表現(xiàn)出相當?shù)闹委熜Ч?/strong>
2024年5月13日,河南大學淮河醫(yī)院聯(lián)合河南省人民醫(yī)院發(fā)表了一篇關于Pdx-1、Ngn3聯(lián)合MafA誘導干細胞分化為胰島素分泌細胞移植治療1型糖尿病大鼠的效果的文章。
目的:通過胰十二指腸同源盒1(Pdx-1)、神經(jīng)元素3(Ngn3)聯(lián)合V型肌腱膜纖維肉瘤癌基因同源基因A(MafA)共轉(zhuǎn)染大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)誘導分化為胰島素分泌細胞(IPCs),移植治療1型糖尿病大鼠并觀察其療效。
方法:Pdx-1、Ngn3和MafA共轉(zhuǎn)染BMSCs誘導為IPCs,鏈脲佐菌素(STZ)制備45只1型糖尿病SD大鼠模型,BMSCs組(15只)腎被膜下移植2×10~6 BMSCs, IPCs組(15只)大鼠腎被膜下移植2×10~6 IPCs, sham-operation組(15只)大鼠腎被膜下注入等量生理鹽水,另取15只健康SD大鼠腎被膜下注入等量生理鹽水作為normal組。
結果:BMSCs和IPCs組大鼠血糖隨時間下降,移植第21天兩組大鼠空腹血糖低于移植第0天,且均低于同期sham-operation組(P<0.05),移植第28天IPCs組大鼠空腹血糖低于BMSCs組(P<0.05)。
結論:Pdx-1-Ngn3聯(lián)合MafA誘導骨髓間充質(zhì)干細胞形成的IPCs移植后在糖尿病大鼠體內(nèi)可降低糖尿病大鼠的空腹血糖。
干細胞治療1型糖尿病的臨床研究進展
截止2024年8月13日,在美國國立衛(wèi)生研究院的最大臨床試驗注冊庫clinicaltrials.gov網(wǎng)站上注冊的有關干細胞治療1型糖尿病臨床研究項目有54項。其中國內(nèi)項目占據(jù)18項。
國內(nèi)項目包括:
福州總醫(yī)院 | Umbilical Mesenchymal Stem Cells and Mononuclear Cells Infusion in Type 1 Diabetes Mellitus(臍帶間充質(zhì)干細胞和單核細胞輸注治療 1 型糖尿?。?/td> |
賽洛尼斯生物科技有限公司 | Stem Cell Therapy for Type 1 Diabetes Mellitus(1 型糖尿病的干細胞療法) |
Throne Biotechnologies Inc. | Stem Cell Educator Therapy in Type 1 Diabetes(1 型糖尿病的干細胞教育療法) |
Throne Biotechnologies Inc | Reversal of Type 1 Diabetes in Children by Stem Cell Educator Therapy(干細胞教育者療法逆轉(zhuǎn)兒童 1 型糖尿?。?/td> |
Throne Biotechnologies Inc | Stem Cell Educator Therapy in Diabetes(糖尿病干細胞教育治療) |
福州總醫(yī)院 | Cotransplantation of Islet and Mesenchymal Stem Cell in Type 1 Diabetic Patients(1 型糖尿病患者的胰島和間充質(zhì)干細胞聯(lián)合移植) |
上海交通大學醫(yī)學院 | Autologous Hematopoietic Stem Cell Transplantation for Early Onset Type 1 Diabetes(自體造血干細胞移植治療早發(fā)性 1 型糖尿?。?/td> |
青島大學 | Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells Infusion for Initial Type 1 Diabetes Mellitus(臍帶間充質(zhì)干細胞輸注治療初期 1 型糖尿?。?/td> |
南京大學醫(yī)學院附屬南京鼓樓醫(yī)院 | Efficacy and Safety Study of Autologous Hematopoietic Stem Cell Transplantation to Treat New Onset Type 1 Diabetes(自體造血干細胞移植治療新發(fā)1型糖尿病的療效和安全性研究) |
S-Evans 生物科學有限公司 | Human Menstrual Blood-derived Mesenchymal Stem Cells Transplantation in Treating Type 1 Diabetic Patients(人類月經(jīng)血間充質(zhì)干細胞移植治療 1 型糖尿病患者) |
復旦大學附屬兒科醫(yī)院 | Sequential Transplantation of UCBSCs and Islet Cells in Children and Adolescents With Monogenic Immunodeficiency T1DM(患有單基因免疫缺陷 T1DM 的兒童和青少年接受 UCBSC 和胰島細胞的序貫移植) |
南京大學醫(yī)學院附屬南京鼓樓醫(yī)院 | Collagen Scaffolds Loaded With HUCMSCs for the Improvement of Erectile Function in Men With Diabetes(裝載 HUCMSCs 的膠原蛋白支架可改善糖尿病男性的勃起功能) |
上海長征醫(yī)院 | UCMSCs Combined With Standard Therapy for the Treatment of Newly Diagnosed Type 1 Diabetes(UCMSCs 聯(lián)合標準療法治療新診斷的 1 型糖尿病) |
中國科學院 | Injectable Collagen Scaffold? Combined With HUC-MSCs for the Improvement of Erectile Function in Men With Diabetes(可注射膠原蛋白支架? 與 HUC-MSCs 結合,可改善糖尿病男性的勃起功能) |
卡泰(上海)生物科技有限公司 | Stem Cells From Human Exfoliated Teeth in Treatment of Type 2 Diabetes(人類脫落牙齒干細胞用于治療 2 型糖尿?。?/td> |
第三軍醫(yī)大學 | Autologous Transplantation of Mesenchymal Stem Cells for Treatment of Patients With Onset of Type 1 Diabetes(自體間充質(zhì)干細胞移植治療 1 型糖尿病患者) |
南京大學醫(yī)學院附屬南京鼓樓醫(yī)院 | Allogeneic Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell Transplantation for Type 1 Diabetes With Diabetic Ketoacidosis (UCMSCDKA)(同種異體臍帶間充質(zhì)干細胞移植治療 1 型糖尿病伴糖尿病酮癥酸中毒 (UCMSCDKA)) |
卡泰(上海)生物科技有限公司 | Stem Cells From Human Exfoliated Teeth in Treatment of Diabetic Patients With Significantly Reduced Islet Function(人類脫落牙齒干細胞治療胰島功能明顯下降的糖尿病患者) |
干細胞治療1型糖尿病的安全性
根據(jù)多項研究和臨床試驗結果,干細胞治療1型糖尿病總體上被認為是安全的。干細胞治療糖尿病的副作用總體上被認為是較少的。
然而,盡管干細胞治療總體上安全,仍存在一些潛在風險。例如:
- 低熱和頭暈:在一些臨床研究中,部分患者在干細胞輸注后出現(xiàn)低熱和頭暈,這些癥狀通常在24小時內(nèi)消退。
- 輕微不適反應:部分患者在接受干細胞治療后可能會出現(xiàn)輕微的不適反應,如注射部位的疼痛、紅腫等。
- 免疫調(diào)節(jié)功能:干細胞治療自閉癥的免疫調(diào)節(jié)功能可能會影響患者的免疫系統(tǒng),但目前的研究顯示,這種影響通常是積極的,有助于減輕炎癥和改善癥狀。
總的來說,干細胞治療亞健康在一些研究中顯示出了安全性和耐受性,但患者在接受干細胞治療前應與醫(yī)生詳細討論,并進行全面評估。
因此,患者在接受干細胞治療前需要進行詳細的檢查和評估,并在專業(yè)醫(yī)生的指導下進行治療。
結論
干細胞治療為1型糖尿病患者提供了一種新的治療選擇,有望改善患者的預后和生活質(zhì)量。隨著研究的深入和技術的成熟,我們期待干細胞治療能夠在1型糖尿病治療中發(fā)揮更大的作用。
本綜述認為,目前干細胞移植治療1型糖尿病的技術遲遲未上市的原因有:
- 許多干細胞治療產(chǎn)品仍處于臨床前研究或臨床試驗階段,需要完成一系列臨床試驗來驗證其安全性和有效性。
- 干細胞治療受到嚴格的法規(guī)和政策監(jiān)管。例如,中國國家藥品監(jiān)督管理局發(fā)布了《人源性干細胞及其衍生細胞治療產(chǎn)品臨床試驗技術指導原則(試行)》,為干細胞相關產(chǎn)品臨床試驗提供技術指導。
- 干細胞制劑的質(zhì)量控制要求非常嚴格,包括細胞采集、分離、培養(yǎng)基的選擇、細胞庫的建立、細胞特性的檢測等。
- 即使干細胞治療在臨床試驗中顯示出潛力,也需要獲得監(jiān)管機構的審批才能上市。
因此,未來的研究需要集中在提高干細胞治療的安全性、有效性和可及性,以實現(xiàn)其在臨床上的廣泛應用。
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