斯姆里蒂·馬拉帕蒂 Smriti Mallapaty發表在最新一期權威期刊《自然》(Nature)的<幹細胞逆轉女性糖尿病—世界首例>( Stem cells reverse woman’s diabetes — a world first) 她是第一個接受這種移植的第 1 型糖尿病患者。(She is the first person with type 1 diabetes to receive this kind of transplant.)
「我現在可以吃糖了,」
一名患有第 1 型糖尿病的 25 歲女性在接受重編程幹細胞移植後不到三個月就開始自己生產胰島素。她是第一個使用從她自己體內提取的細胞來治療這種疾病的人。
「我現在可以吃糖了,」這位住在天津的女士在接受《自然》雜誌採訪時說道。移植手術已經一年多了,她說,“我什麼都喜歡吃,尤其是火鍋。”女子要求匿名,以保護自己的隱私。
加拿大埃德蒙頓阿爾伯塔大學的移植外科醫生兼研究員詹姆斯夏皮羅表示,手術結果令人震驚。 “他們完全逆轉了患者的糖尿病,該患者之前需要大量胰島素。”
這項研究今天發表在《細胞》雜誌上,此前中國上海的一個獨立研究小組在 4 月報導稱,他們已成功將產生胰島素的胰島移植到一名患有 2 型糖尿病的 59 歲男性的肝臟中這些胰島也源自於從該男子體內取出的重新編程的幹細胞,此後他已停止服用胰島素。
這些研究是利用幹細胞治療糖尿病的少數開創性試驗之一,糖尿病影響全球近 5 億人。他們中的大多數人患有第 2 型糖尿病,即身體無法產生足夠的胰島素或使用荷爾蒙的能力減弱。在第1 型糖尿病中,免疫系統會攻擊胰臟中的胰島細胞。
胰島移植可以治療這種疾病,但沒有足夠的捐贈者來滿足不斷增長的需求,接受者必須使用免疫抑制藥物來防止身體排斥捐贈者組織。
幹細胞可用於生長體內的任何組織,並且可以在實驗室中無限期地培養,這意味著它們可能提供無限的胰臟組織來源。透過使用由人體自身細胞製成的組織,研究人員也希望避免使用免疫抑制劑。
重新編程的細胞
在此類首次試驗中,北京大學細胞生物學家鄧洪奎和他的同事從三名 1 型糖尿病患者身上提取了細胞,並將其恢復為多能狀態,從而可以將它們塑造成任何細胞類型在身體裡。這種重編程技術是由日本京都大學的山中伸彌 (Shinya Yamanaka)於大約二十年前首次開發的。但鄧和他的同事修改了技術3:他們沒有像山中伸彌那樣引入觸發基因表現的蛋白質,而是將細胞暴露於小分子中。這提供了對過程的更多控制。
然後,研究人員使用化學誘導多能幹 (iPS) 細胞產生 3D胰島簇。他們在小鼠和非人靈長類動物中測試了細胞的安全性和有效性。
2023 年 6 月,在一次持續不到半小時的手術中,他們將相當於約 150 萬個胰島注射到該婦女的腹部肌肉中,這是胰島移植的新部位。大多數胰島移植物被注射到肝臟中,在肝臟中無法觀察到細胞。但透過將它們放入腹部,研究人員可以使用磁振造影監測細胞,並在需要時將其移除。
無胰島素
兩個半月後,這名婦女產生了足夠的胰島素來維持生命,無需補充,並且她已經保持這種生產水平一年多了。到那時,該婦女不再經歷危險的血糖水平上升和下降,一天中超過 98% 的時間血糖水平都保持在目標範圍內。 「這太了不起了,」京都大學糖尿病研究員矢部大輔說。 “如果這適用於其他患者,那就太好了。”
佛羅裡達州邁阿密大學研究 1 型糖尿病的內分泌學家傑伊·斯凱勒 (Jay Skyler) 表示,這些結果很有趣,但需要在更多人身上複製。斯凱勒還希望看到這名婦女的細胞在長達五年的時間內繼續產生胰島素,然後才考慮她「治癒」。
鄧說,另外兩名參與者的結果“也非常積極”,他們將在 11 月達到一年大關,之後他希望將試驗範圍擴大到另外 10 到 20 人。
由於該婦女在先前的肝臟移植中已經接受了免疫抑制劑,因此研究人員無法評估 iPS 細胞是否降低了移植物排斥的風險。
即使身體不會因為不認為這些細胞是「外來的」細胞而排斥移植物,但對於第 1 型糖尿病患者來說,因為他們患有自體免疫疾病,身體仍然存在攻擊胰島的風險。鄧說,由於免疫抑制劑的原因,他們沒有在這位女性身上看到這種情況,但他們正在嘗試開發可以逃避這種自體免疫反應的細胞。
供體細胞
研究人員表示,使用受體自身細胞進行移植具有優勢,但該程序很難擴大規模和商業化。幾個小組已經開始試驗使用供體幹細胞創建的胰島細胞。
由 Vertex Pharmaceuticals 在馬薩諸塞州波士頓領導的一項試驗的初步結果於 6 月公佈。十幾名患有第 1 型糖尿病的參與者接受了來自捐贈胚胎幹細胞的胰島,並將其註射到肝臟中。他們都接受了免疫抑制劑治療。移植後三個月,當血液中存在葡萄糖時,所有參與者都開始產生胰島素4。有些人已經變得不依賴胰島素。
去年,Vertex 啟動了另一項試驗,將來自捐贈幹細胞的胰島細胞放置在旨在保護它們免受免疫系統攻擊的裝置中。它被移植到一名未接受免疫抑制劑的 1 型糖尿病患者體內。 「這項試驗正在進行中,」參與這項研究的 Shapiro 說,該研究旨在招募 17 名受試者。
Yabe 也即將開始一項使用捐贈 iPS 細胞產生的胰島細胞的試驗。他計劃開發胰島片,並透過手術將它們放入三名 1 型糖尿病患者的腹部組織中,這些患者將接受免疫抑制劑治療。第一個參與者應該在明年初接受移植手術。