幾十年來,已經(jīng)開發(fā)出多種療法和藥物來控制2型糖尿病,但它們遠非長期解決方案。干細胞作為新型再生療法很有前途,尤其是間充質(zhì)干細胞 (MSC),它們在再生和旁分泌能力和特性方面用途廣泛。這使它們成為最常用的成人干細胞和治療糖尿病的理想候選者。
近日,阿拉伯海灣大學(xué)再生醫(yī)學(xué)中心在《Dovepress》開放獲取科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究發(fā)表了一篇關(guān)于間充質(zhì)干細胞治療2型糖尿病的安全性和有效性——文獻綜述。綜述分析得出了間充質(zhì)干細胞治療2型糖尿病的安全有效的結(jié)論。
客觀的:評估間充質(zhì)干細胞 (MSC) 治療人類2型糖尿病 (T2D) 的安全性和有效性。
方法:在262名患者中研究了基于間充質(zhì)干細胞的治療。在過去五年中,58項試驗中共有6項符合我們的納入標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)果:間充質(zhì)干細胞治療2型糖尿病患者后減少了在12個月的隨訪期內(nèi)分析的抗糖尿病藥物的劑量。有效治療劑量范圍為1×106個細胞/kg至3.7×106個細胞/公斤。治療后,HbAc1水平平均降低32%,空腹血糖水平平均降低45%。C肽水平在2項試驗中平均降低了38%,在4項試驗中平均升高了36%。所有試驗均未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重不良事件。
結(jié)論:本分析得出間充質(zhì)干細胞治療2型糖尿病安全有效的結(jié)論。需要更大的樣本量,試驗還應(yīng)研究分化的間充質(zhì)干細胞作為胰島素生成細胞的作用。
介紹
2型糖尿病 (T2DM) 是一種異質(zhì)性疾病,其特征是脂質(zhì)、碳水化合物和蛋白質(zhì)失調(diào),并與胰島素分泌受損、胰島素抵抗或兩者相關(guān)。與1型糖尿?。ㄒ卜Q為胰島素依賴型糖尿?。┫啾?,T2DM在全球的患病率更高,T2DM主要發(fā)生在50 歲以上的人群中,但在成人和20歲以下的兒童中也越來越常見。T2DM如果不加以控制,可導(dǎo)致長期并發(fā)癥,例如缺血性心臟病發(fā)作、中風(fēng)、慢性腎病和糖尿病性視網(wǎng)膜病變。
糖尿病治療方式
傳統(tǒng)的T2DM治療方法存在諸多局限性。(T2DM的常規(guī)療法可包括改變生活方式和飲食以控制體重和熱量輸入,以及口服降糖藥,例如利拉魯肽 (Victoza)、索馬魯肽 (Ozempic) 和度拉魯肽 (Trulicity),以及最終的每日胰島素對于晚期T2DM,胰腺移植仍然是主要選擇,但其成本高且復(fù)發(fā)風(fēng)險高。
間充質(zhì)干細胞治療2型糖尿病
目前間充質(zhì)干細胞的新型療法有望用于治療。這些細胞可以更新、再生和分泌維持其他細胞類型的關(guān)鍵因子。這些干細胞正在臨床試驗中進行評估,以治療各種疾病,例如帕金森氏病、多發(fā)性硬化癥、多發(fā)性骨髓瘤等。
用于2型糖尿病治療的干細胞主要分為三種類型:間充質(zhì)干細胞 (MSC)、造血干細胞和誘導(dǎo)多能干細胞。
間充質(zhì)干細胞在2型糖尿病的臨床試驗中使用最多,因為它們可以從各種自體或同種異體組織中分離出來,包括骨髓、脂肪組織和血液。MSCs可分化為多種細胞類型,免疫原性低。
本文研究了目前利用間充質(zhì)干細胞進行的臨床試驗,并評估了這些治療晚期T2DM的安全性和有效性。
T2DM:如上所述,T2DM歸因于多種風(fēng)險因素。這些因素會在一段時間內(nèi)導(dǎo)致β細胞功能障礙。β細胞的低容量或功能障礙會減少胰腺的胰島素分泌,進而導(dǎo)致高血糖癥。這些風(fēng)險因素還會導(dǎo)致肝臟產(chǎn)生更多的脂肪酸,從而導(dǎo)致肝臟中形成大量葡萄糖分泌物。葡萄糖分泌增加會降低胰島素的功能并導(dǎo)致胰島素抵抗。高血糖導(dǎo)致肌肉吸收的葡萄糖量低,并引起免疫反應(yīng)。這會進一步損害肝臟并增加胰島素抵抗。
搜索來源和策略
這些數(shù)據(jù)是根據(jù)搜索查詢詞從 PubMed 和 clinicaltrials.gov 獲得的,例如“2型糖尿病”、“干細胞療法”、“糖尿病”、“間充質(zhì)干細胞療法”、“BM-MSC”、“2 型糖尿病” ”、“T2DM” DM “BM-HSC”、“UC-MSC”,并且僅限于2011年至2021年間完成的臨床試驗。
方法
搜索結(jié)果
總共收集了70個試驗;檢查重復(fù)記錄后只剩下58人。在58項臨床試驗中,僅包括六項研究(T1、T2、T3、T4、T5、T6)(表1)。其余的需要更全面的結(jié)果,關(guān)于治療評估方法的信息不足,旨在報告與T2DM相關(guān)的長期合并癥而不是疾病的治療,非隨機化,參與者有其他病態(tài)。薈萃分析中包含的研究均使用自體 MSCs注射,無論其來源如何。
間充質(zhì)干細胞治療對患者結(jié)果的影響
根據(jù)研究試驗,使用間充質(zhì)干細胞治療2型糖尿病顯示的結(jié)果與2型糖尿病的持續(xù)時間和來源的MSC組織無關(guān)(圖2)。研究的參數(shù)相似,導(dǎo)致胰島素抵抗和胰島素依賴性降低。此外,HbAc1和FBG水平的顯著降低表明肝功能有所改善。這些試驗還顯示,在6項試驗中,有2項試驗(T1和T4)的C肽水平降低至正常水平,這表明負責(zé)體內(nèi)胰島素抵抗的β胰島細胞有所改善。其他四項試驗(T2、T3、T4 和 T5)顯示C肽水平升高。
間充質(zhì)干細胞治療對胰島素抵抗的影響
用間充質(zhì)干細胞治療可減少注射后長達12個月的胰島素依賴性。在所有試驗中,F(xiàn)BG(空腹血糖)均降至 3.9至5.5g/mmol的正常范圍。胰島素抵抗(HOMA-IR)、β細胞功能HOMA-β和胰島素敏感性HOMA-S的穩(wěn)態(tài)模型評估(HOMA)測量了研究前后參與者的胰島素水平;在六項研究中的一項研究中沒有發(fā)現(xiàn)胰島素抵抗顯著降低。其余五項研究沒有報告胰島素抵抗測量。在所有研究中,胰島素抵抗均由治療后所需的胰島素量表示(圖3)。
這些試驗展示了不同的隨訪時間。T1、T3和T6顯示在3個月和6個月的隨訪期間胰島素需求下降,但在12個月的隨訪期間需求穩(wěn)步增加。T5顯示在6個月的隨訪時胰島素需求減少了45%,但這項研究沒有進一步隨訪。在12個月的隨訪期間,T4的胰島素需求降低了 22%。在10個月的隨訪期間,T2 的胰島素需求量降低了30%,此后該研究未進行隨訪。
間充質(zhì)干細胞治療對C肽水平的影響
患者禁食8-12小時后獲得的空腹C肽是體內(nèi)產(chǎn)生的胰島素的有效指標(biāo)。在T2、T3和T5這三個試驗中(圖 4),HOMA-β測量的C肽水平高于2ng/mmol。C肽水平的降低表明胰島細胞功能有效,因為C肽水平在2型糖尿病中趨于增加。這表明胰島素生產(chǎn)過剩。發(fā)現(xiàn)研究T4的結(jié)果顯示C肽水平是治療有效性的有力指標(biāo)。研究 T1 也顯示c肽水平降低,但幅度不大。
大多數(shù)研究指出,C肽逐漸增加,在6個月時達到峰值,并在12個月后略有下降。在一項名為T6的研究中,C肽水平在0.5至2ng/mmol 的范圍內(nèi)降至正常水平,并在12 個月的隨訪標(biāo)記時達到穩(wěn)定水平。
T1和T4注意到c肽水平分別降低了12%和64%。T2、T3和T5注意到C肽水平分別增加了62%、40%和34%。治療后T6增加了10%。
間充質(zhì)干細胞治療對HbA1c水平的影響
HbAc1水平是長期(2至3個月)平均血糖水平的常見且有效的指標(biāo)。與血糖和尿糖測量相比,它可以更好地了解長期血糖控制。HbAc1與與血紅蛋白分子結(jié)合的葡萄糖比例直接相關(guān),這在紅細胞的整個生命周期中不斷發(fā)生。血糖濃度非常高的糖尿病患者的HbA1c是正常人的2到3倍。
HbAc1的水平是治療成功或失敗的有效指標(biāo)。治療后,所有試驗均觀察到HbAc1水平在三個月的隨訪期內(nèi)顯著下降,并在12個月的隨訪期內(nèi)進一步下降。在一項研究中,T1(圖5), HbAc1水平?jīng)]有因為糖尿病患者腎病加重而改變。
在所有試驗中,HbAc1水平均顯著降低。隨訪后,T1、T2、T3、T4、T5、T6的HbAc1水平分別降低到1.2%、32%、26%、7.1%、31%和6%。
不良事件
除了T1和T6(表1)這兩項研究在一些患者中觀察到惡心和嘔吐外,所有研究均未觀察到嚴(yán)重不良事件。在一項研究中,T1注意到低血糖。所有研究都認為這種治療方式有效且安全。
討論
這些研究旨在評估間充質(zhì)干細胞治療2型糖尿病的安全性和有效性。六項臨床試驗的結(jié)果包括262名T2DM 患者,并證明間充質(zhì)干細胞可以安全使用并且沒有顯示出任何嚴(yán)重的不良反應(yīng)。
間充質(zhì)干細胞比用于晚期T2DM治療的常規(guī)療法更安全。間充質(zhì)干細胞治療的效率是根據(jù)HbAc1、C肽和FBG水平測量的。大多數(shù)研究采用了一次間充質(zhì)干細胞給藥后12個月的隨訪期。間充質(zhì)干細胞治療被證明是大多數(shù)病例的長期解決方案。注射后C肽水平保持正常12個月。FBG和HbAc1水平在不同的研究中有所不同,但70%的患者有所改善。
間充質(zhì)干細胞輸注途徑(靜脈內(nèi)或通過胰背動脈)在3個月、6個月和12個月的隨訪中沒有顯著差異。所有研究都使用在3-4代后擴增的自體間充質(zhì)干細胞。與需要每天注射胰島素或在更晚期病例中進行器官移植的常規(guī)治療相比,大量移植細胞可以減少輸注頻率。由于移植的細胞是自體細胞,與同種異體移植相比,不良事件的數(shù)量仍然很低,在一項研究中,最嚴(yán)重的不良事件是低血糖。晚期T2DM的常規(guī)治療通常需要進行胰腺移植,這可能會使患者花費大約110,000美元。
相比之下,間充質(zhì)干細胞移植費用為99,000美元,僅需要單次劑量。需要更多的參與者和更多的后續(xù)點進行進一步的試驗。此外,根據(jù)使用 MSCs 治療前的疾病持續(xù)時間選擇參與者將提供更多關(guān)于 MSCs 在長期 T2DM 中的影響的信息。
結(jié)論
總之,研究指出,使用間充質(zhì)干細胞進行治療是有效且具有成本效益的。這種治療模式的影響應(yīng)該在 2 型糖尿病早期階段的患者中進行研究,以了解這種治療是否會提供長期結(jié)果。此外,需要統(tǒng)一的樣本人群以及納入和排除標(biāo)準(zhǔn)會降低每項研究的重要性。需要更大、更均勻的樣本量和連續(xù)的隨訪期。這些研究應(yīng)測量胰島素抵抗、胰島素依賴、C肽值和HbAc1值。
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