一名25岁的
1型糖尿病女性,通过移植重编程的干细胞,在不到三个月的时间里开始自行产生胰岛素。她成为首个使用自身细胞治疗1型糖尿病的案例。手术一年后,她的
糖尿病完全逆转,此前她需要大量胰岛素维持生命。这项成果于9月25日发表在《Cell》杂志上,由北京大学邓宏魁团队和天津市第一中心医院的沈中阳、王树森团队合作完成。今年4月,中国另一研究小组也在《Cell Discovery》杂志报告,他们成功将胰岛移植到一名59岁的
2型糖尿病患者肝脏中,患者已停止使用胰岛素。
这些研究为干细胞治疗糖尿病提供了新的可能。全球近5亿人受糖尿病困扰,其中2型糖尿病占多数,主要是胰岛素不足或利用效率低下。1型糖尿病则是免疫系统攻击胰岛细胞。虽然胰岛移植可以治疗1型糖尿病,但供体不足且需长期使用免疫抑制剂避免排斥。而干细胞可无限制培养,可能提供无限的胰岛细胞来源,并能避免免疫抑制剂的问题。
北京大学邓宏魁教授及其团队在全球首次试验中,从三名1型糖尿病患者身上提取细胞,并将其恢复到多能干细胞状态,然后塑造成胰岛细胞。这种重编程技术由京都大学的山中伸弥开创,但邓宏魁团队改进了技术,使用小分子化学物质而非转基因方式重编程成多能干细胞。2013年,邓宏魁团队在《Science》杂志发表研究,首次通过小分子化学物质逆转细胞命运,将小鼠体细胞重编程为多能干细胞。这一技术也成功应用于人类细胞。
在最新研究中,科学家利用这种化学诱导多能干细胞生成三维胰岛群,并在小鼠和非人灵长类动物身上测试其安全性和有效性。2023年6月,一名女性1型糖尿病患者接受了约150万个胰岛细胞的移植,移植部位为腹部肌肉,可通过磁共振成像监测细胞情况。结果显示,患者在移植后恢复了自主血糖调控,并在75天后完全脱离胰岛素注射,目前疗效已持续一年。这标志着化学重编程干细胞在1型糖尿病治疗中的安全性和有效性。
京都大学的Daisuke Yabe称赞这一研究成果,如果能推广到其他病人,将是巨大进步。迈阿密大学的Jay Skyler希望看到患者在五年内持续产生胰岛素,并在更多患者中验证结果。邓宏魁教授表示,另外两名试验者的结果也积极,将在11月达到一年目标,未来计划扩大试验规模。
此外,使用患者自身细胞虽然有效,但难以规模化和商业化。部分研究小组开始试验供体干细胞制备的胰岛细胞。由
Vertex领导的试验显示,接受供体干细胞胰岛移植的1型糖尿病患者也开始产生胰岛素,有些人已不再依赖胰岛素。另有试验将胰岛细胞植入保护装置中,避免免疫系统攻击,试验正在进行中,目标17名参与者。
Daisuke Yabe团队也计划利用供体iPS细胞进行1型糖尿病治疗试验,将胰岛片植入患者腹部并接受免疫抑制剂,第一位参与者预计明年初接受移植。
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