撰文：清華大學 Dr.Hu
專家稽核：江蘇大學附屬醫院 李晶 教授
日前，國際知名醫學期刊《Nature Medicine》刊發了北京大學生命科學學院鄧宏魁教授的最新研究結果，揭示了關于幹細胞治療糖尿病的實驗進展及研究成果。
研究人員建立了一種具有高效率和良好重複性的幹細胞分化方案，解決了高效誘導人多能幹細胞（IPSC）分化成為功能成熟的胰島細胞的難題。
IPSC是具有多項分化潛能的幹細胞，可以在體外通過誘導分化成為功能成熟的胰島細胞，但分化效率低下一直是阻礙其發展的重要瓶頸。鄧宏魁研究團隊大幅度優化了IPS向胰島細胞的分化方案，重點解決了如何高效率地誘導從胰腺前體細胞向胰島内分泌細胞分化的技術難題，進而使體外大規模制備功能成熟的胰島細胞成為可能。
據悉，這是第一項關于人多能幹細胞分化而來的胰島細胞在糖尿病靈長類動物模型中的長期評估研究，獲得的資料為幹細胞來源的胰島應用于治療糖尿病提供了強有力證據。
細胞替代療法：“終結”胰島素注射的潛在手段
糖尿病（Diabetes mellitus，DM）是一組以高血糖為特征的代謝性疾病。高血糖則是由于胰島素分泌缺陷或其生物作用受損，或兩者兼有引起。長期存在的高血糖，導緻各種組織，特别是眼、腎、心髒、血管、神經的慢性損害、功能障礙。
細胞替代療法在治療主要由胰島β細胞缺失引起的1型糖尿病(T1DM)等疾病方面具有良好的前景。人胰島移植已被證明可以通過有效恢複患者内源性胰島素分泌來逆轉T1DM。然而，由于缺乏容易獲得的人類胰島來源，目前能從胰島移植獲益的患者數量有限。此外，盡管持續的免疫抑制，移植物功能的進行性喪失和β細胞免疫攻擊的複發也阻礙了胰島移植的廣泛應用。
科學家們正在研究一種新的以細胞為基礎的治療1型糖尿病的方法，即用一種特殊的實驗室培養的細胞來替代這些丢失的胰島素生産細胞。在過去的幾年中，科學家們利用不同的幹細胞作為關鍵成分，并努力使替代細胞釋放自身的免疫阻斷信号。細胞替代療法也成為“終結”胰島素注射的具有前景的手段。
臨床資料：30名糖尿病患者因間充質幹細胞而受益
人類多能幹細胞為産生功能細胞提供了豐富的資源，包括胰島β細胞，進而提供了一種解決方案，避免了對供體來源組織的需求。
除了誘導多能幹細胞，間充質幹細胞也是一種成體多能幹細胞。近年來被廣泛應用至糖尿病的臨床研究當中。在過往中，我們相繼分享了多個因幹細胞而受益的糖尿病患者。下面我們再挑出其中的30名患者，看看他們在接受幹細胞治療都獲得了哪些改善？
2017年發表的一項研究将30名糖尿病病史長于5年、服用3倍口服抗糖尿病藥物無效的患者随機分為3組，其中兩個治療組分别用自體骨髓來源間充質幹細胞和自體骨髓來源單核細胞移植治療，同時試驗設定了對照組。12個月後，骨髓來源間充質幹細胞治療組中6個患者穩定血糖所需的胰島素下降了50%以上，而對照組胰島素使用量沒有下降，此研究表明間充質幹細胞對糖尿病具有較好的治療效果[3]。
幹細胞幫助50年糖尿病史的患者恢複健康
再來分享一個更加經典的案例。布賴恩謝爾頓患Ⅰ型糖尿病已經有50年之久，期間他時刻面臨着疾病帶來的風險，2021年6月，他參與了一項幹細胞治療糖尿病的臨床試驗，治療之後，他的血糖指數一直保持在穩定狀态，甚至可以連續幾天不服用胰島素了。這是幹細胞治療糖尿病的一個令人欣喜的案例。
小結：
2019年，美國《時代》周刊将幹細胞治療糖尿病納入改變未來十大醫療的12大創新發明清單中。國内一些媒體也曾經報道：“糖尿病、黃斑變性、帕金森病、脊髓損傷等疾病，既是困擾醫學界的難題，也給患者帶來了極大痛苦，能帶來突破性治療進展的，非幹細胞治療莫屬”。從過去已經發表的臨床研究中，我們看到幹細胞治療糖尿病的潛力與益處。然而幹細胞療法幹預糖尿也面臨着挑戰，比如，幹細胞的制備品質标準至今沒有完全統一。此外，仍然需要開展更多的研究以確定受試者安全以及治療的效果驗證，期待更多的科學佐證将這一療法推向臨床應用。
參考文獻：
\1. Du, Y., Liang, Z., Wang, S. et al. Human pluripotent stem-cell-derived
islets ameliorate diabetes in non-human primates. Nat Med 28, 272–282 (2022). https://doi.org/10.1038/s41591-021-01645-7
\2. Top 12 Disruptive Gene and Cell Therapy Technologies Announced Schwarcz, Erik, Le, et al. Preserved beta-Cell Function in Type 1 Diabetes by Mesenchymal Stromal Cells[J]. Diabetes: A Journal of the American Diabetes Association, 2015.
\3. Bhansali S , Dutta P , Kumar V , et al. Efficacy of Autologous Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cell and Mononuclear Cell Transplantation in Type 2 Diabetes Mellitus: A Randomized, Placebo-Controlled Comparative Study[J]. Stem Cells and Development, 2017, 26(7):471-481.