干细胞治疗糖尿病：90天体内胰岛素“重生”！盘点临床上的使用和成功案例

来源：博雅

日期： 2024.06.27

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引言

近日，Vertex Pharmaceuticals宣布了干细胞疗法VX-880的1/2期临床试验的新数据：在接受单次全剂量VX-880输注后的90天内，所有1型糖尿病（T1D）患者都显示出胰岛细胞移植成功，并且能够生成对葡萄糖有反应的胰岛素。在最后一次随访中，12名患者中有11名减少或不再使用外源性胰岛素。近年来，干细胞疗法通过多种使用方式给糖尿病的临床治疗带来了变革，包括干细胞衍生的全分化胰岛细胞疗法、干细胞再生胰岛组织以及直接回输成体干细胞等方式。本文对这些不同的临床使用方式进行梳理，帮助大家了解干细胞治疗糖尿病的真实现状。

随着国民生活质量的显著提升，我国已经跃居全球糖尿病患者的首位，患者数量不仅庞大且仍在快速增长。据国际糖尿病联盟预测，若缺乏更为有效的干预手段，预计到2030年全球糖尿病患者将达到惊人的5.78亿人，而到了2045年，这一数字将攀升至7亿。每年，全球至少有500万人因糖尿病而离世，这已成为我国乃至全球面临的重大健康挑战。

目前糖尿病的传统治疗策略主要包括口服和注射抗糖尿病药物，尽管这些方法能够缓解高血糖症状或暂时提升目标组织对胰岛素的敏感性，但它们无法逆转胰岛素抵抗，更无法阻止细胞功能障碍的持续发展和必然性。而干细胞疗法，作为一种新型的临床治疗方式被大家越来越熟知，且已在多系统疾病中都展现着巨大的临床潜能[1]。

近年来，干细胞被广泛应用到糖尿病的治疗研究中，并通过多种使用方式给糖尿病的临床治疗带来了变革，包括干细胞衍生的全分化胰岛细胞疗法、干细胞再生胰岛组织以及直接回输成体干细胞等方式。本文对这些不同的临床使用方式进行梳理，帮助大家了解干细胞治疗糖尿病的真实现状。

（图片来自参考文献1）

临床使用方式一：

干细胞衍生的全分化胰岛细胞移植

干细胞衍生的全分化胰岛细胞移植是糖尿病治疗的常见方向之一，代表性疗法为Vertex Pharmaceuticals公司开发的干细胞疗法VX-880。

VX-880是近年来备受关注的一款干细胞治疗在研产品，是一种用于治疗1型糖尿病的同种异体干细胞，可分化成胰岛细胞，通过肝门静脉输注后可定居于肝脏，并分泌胰岛素，从而补充1型糖尿病患者胰岛素绝对缺乏的情况。

临床使用方式二：

静脉回输间充质干细胞

间充质干细胞（MSCs）是一种源自人体多种组织（如胎盘、脐带、羊水、骨髓、脂肪组织等）的成体干细胞。如下图所示[2]，MSC具有强大的自我更新能力、多向分化潜能和低免疫原性，其强大的抗炎和免疫调节能力源于它们能够分泌多种细胞因子和免疫抑制分子。

（图片来自参考文献2）

基于以上特点，间充质干细胞在再生医学领域具有广泛的应用前景。间充质干细胞的静脉回输也成为了治疗糖尿病的热门方向。

案例1：静脉注射1.5～3.2×10^7的间充质干细胞

Hu等人在“Randomized Controlled Trial”上发布的一项双盲研究纳入了29名糖尿病患者，试验研究将病人分为两组，实验组患者采用静脉输注间充质干细胞，用量为50 mL，细胞数在1.5～3.2×10^7（平均值为2.6±1.2×10^7)，对照组则用等量的生理盐水治疗[3]。

（图片来自参考文献3）

每一位参加试验的患者会在接受治疗后的前3个月每月随访一次，此后21个月每3个月随访一次以评估任何副作用的发生情况和实验室检查结果。与对照组相比，实验组未报告出任何急性或慢性副作用，在随访期间，实验组患者的HbA1c和C肽均显著优于治疗前的基线值以及对照组的患者。这些数据表明，间充质干细胞静脉回输治疗糖尿病患者是安全有效的。这种疗法可以在更长的时间内恢复胰岛β细胞的功能。

案例二：自体移植2.1-3.6×10^6个/kg的间充质干细胞

Caelsson团队招募了20名糖尿病患者，并随机分配至MSC治疗组或对照组，MSC组每次单次静脉输注自体来源的间充质干细胞2.1-3.6×10^6个/kg(中位数2.75×10^6个/kg)。每位患者在接受治疗后的10周以及一年内都会接受随访，且每次都会评估MMTT试验以及C肽试验，具体随访结果如下[4]。

（图片来自参考文献4）

结果表明，患者的MMTT试验以及C肽水平在一年后得到保留或者改善，并且揭示了自体MSC移植治疗糖尿病可能是干预疾病过程和保护β细胞功能的一种安全可行的临床疗法。

临床使用方式三：

干细胞来源的自体再生胰岛移植

就在最近2024年4月30日，来自海军军医大学上海长征医院和中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的研究团队在权威杂志Cell Discovery（中科院1区，IF=33.5）在线发表最新研究成果。如下图所示[5]，研究人员通过创新性地利用患者的血液PBMC重编程为自体iPSC细胞，进一步诱导成为内胚层干细胞（EnSC），最终在体外再造胰岛组织（E-islet）。

图片来自参考文献5

经过这一成功实施的创新技术，一名拥有25年糖尿病病史的患者奇迹般地实现了治愈。这位患者在接受治疗后，彻底告别了长期以来的胰岛素依赖，并且这种良好的状态已经持续了33个月之久。这一案例是国际医学界首次报道的，利用干细胞来源的自体再生胰岛移植技术，成功治愈了胰岛功能严重受损的糖尿病病例，为糖尿病治疗领域带来了革命性的突破。

小结

随着科技的飞速发展，干细胞疗法在治疗糖尿病领域展现出了前所未有的潜力和希望。从上述经典案例中，我们可以看到间充质干细胞（MSCs）在改善胰岛β细胞功能、减少胰岛素抵抗方面的显著效果，以及自体再生胰岛移植技术在实现糖尿病治愈上的里程碑式突破。
我们期待在不久的将来，随着技术的不断进步和研究的深入，干细胞疗法能够成为治疗糖尿病的常规手段，让更多的患者受益。同时，我们也呼吁社会各界关注和支持干细胞疗法的研究和应用，共同推动这一领域的进步和发展。

参考文献：

[1]Gopalarethinam J, Nair AP, Iyer M, Vellingiri B, Subramaniam MD. Advantages of mesenchymal stem cell over the other stem cells. Acta Histochem. 2023 May;125(4):152041. doi: 10.1016/j.acthis.2023.152041. Epub 2023 May 9. PMID: 37167794.

链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065128123000478

[2]Ma, S., Xie, N., Li, W. et al. Immunobiology of mesenchymal stem cells. Cell Death Differ 21, 216–225 (2014). https://doi.org/10.1038/cdd.2013.158

链接：https://www.nature.com/articles/cdd2013158

[3]Hu, X. Yu, Z. Wang, F. Wang, L. Wang, H. Gao, Y. Chen, W. Zhao, Z. Jia, S. Yan, Y. WangLong term effects of the implantation of Wharton's jelly-derived mesenchymal stem cells from the umbilical cord for newly-onset type 1 diabetes mellitusEndocr. J., 60 (3) (2013), pp. 347-357(Epub 2012 Nov 16. PubMed PMID: 23154532)

链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23154532/

[4]Carlsson PO, Schwarcz E, Korsgren O, Le Blanc K. Preserved β-cell function in type 1 diabetes by mesenchymal stromal cells. Diabetes. 2015 Feb;64(2):587-92. doi: 10.2337/db14-0656IF: 7.7 Q1 . Epub 2014 Sep 9. PMID: 25204974.

链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25204974/

[5]Wu J, Li T, Guo M, Ji J, Meng X, Fu T, Nie T, Wei T, Zhou Y, Dong W, Zhang M, Shi Y, Cheng X, Yin H; Clinical Group. Treating a type 2 diabetic patient with impaired pancreatic islet function by personalized endoderm stem cell-derived islet tissue. Cell Discov. 2024 Apr 30;10(1):45. doi: 10.1038/s41421-024-00662-3. PMID: 38684699; PMCID: PMC11058776.

链接：https://www.nature.com/articles/s41421-024-00662-3#citeas