干细胞治愈女性糖尿病——全球首创

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一名 25 岁患有 1 型糖尿病的女性在干细胞移植后自行产生了胰岛素,这是一项突破性的成功。

Eine 25-jährige Frau mit Typ-1-Diabetes produzierte nach einer Stammzelltransplantation eigenständig Insulin — ein bahnbrechender Erfolg.
一名 25 岁患有 1 型糖尿病的女性在干细胞移植后自行产生了胰岛素,这是一项突破性的成功。

干细胞治愈女性糖尿病——全球首创

一名患有 1 型糖尿病的 25 岁女性在移植重编程干细胞后不到三个月就开始自己生产胰岛素 1 。她是第一个接受从自己体内提取的细胞治疗的患者。

“我现在可以吃糖了,”这位住在天津的女士在给《自然》杂志的电话中说道。移植手术已经一年多了,她说:“我什么都喜欢吃,尤其是火锅。”该女子要求匿名,以保护自己的隐私。

加拿大埃德蒙顿阿尔伯塔大学的移植外科医生兼研究员詹姆斯·夏皮罗 (James Shapiro) 形容手术结果非常显着。 “他们完全逆转了患者的糖尿病,以前需要大量的胰岛素。”

今天杂志上的那张细胞发表的研究是在中国上海的一个独立研究小组的研究结果之后进行的,该研究小组在 4 月份报告说,他们成功地将产生胰岛素的胰岛移植到一名 59 岁 2 型糖尿病男性的肝脏中 2 。这些胰岛也来自从该男子体内取出的经过重新编程的干细胞,此后他已停止服用胰岛素。

这些研究是利用干细胞治疗糖尿病的少数突破性尝试之一,糖尿病影响着全球近 5 亿人。这些患者大多数患有 2 型糖尿病,身体无法产生足够的胰岛素,或者身体使用激素的能力下降。在 1 型糖尿病 另一方面,免疫系统攻击胰腺中的胰岛细胞。

胰岛移植可以治疗这种疾病,但没有足够的捐赠者来满足不断增长的需求。接受者还必须服用免疫抑制药物,以防止身体排斥供体组织。

干细胞可用于生长体内任何组织,并且可以在实验室中无限期培养。这意味着它们可能提供无限的胰腺组织来源。通过使用源自人体自身细胞的组织,研究人员还希望避免使用免疫抑制剂。

北京大学细胞生物学家邓洪奎和他的同事首次进行此类尝试,他们从三名 1 型糖尿病患者身上提取了细胞,并将其恢复为一个人的细胞。 多能状态 ,它们可以形成体内的任何细胞类型。这种重编程技术是大约二十年前由 山中伸也 由日本京都大学开发。邓和他的同事改进了技术 3 :不像山中伸弥那样引入触发基因表达的蛋白质, 他们暴露了细胞 小分子。这提供了对过程的更多控制。

然后,研究人员使用化学诱导多能干细胞 (iPS) 来创建 3D 岛屿群 来生成。他们在小鼠和非人类灵长类动物身上测试了这些细胞的安全性和有效性。

2023 年 6 月,在一个持续不到 30 分钟的手术中,他们将相当于约 150 万个胰岛注射到该女性的腹部肌肉中,这是胰岛移植的新部位。大多数胰岛移植物被注射到肝脏中,在肝脏中无法观察到细胞。通过将它们放入腹部,研究人员可以使用磁共振成像监测细胞,并在必要时将其移除。

两个月后,这位女士生产了足够的 胰岛素 ,在没有供应的情况下生存,并且已经保持这个生产水平一年多了。此时,该妇女的血糖水平已经不再经历危险的峰值和下降,一天中超过 98% 的时间都保持在目标范围内。 “这非常了不起,”京都大学糖尿病研究员矢部大辅 (Daisuke Yabe) 说。 “如果这可以应用于其他患者,那就太好了。”

佛罗里达州迈阿密大学研究 1 型糖尿病的内分泌学家杰伊·斯凯勒 (Jay Skyler) 表示,这些结果很有趣,但需要在更多人身上进行复制。斯凯勒还希望看到这位女士的细胞在长达五年的时间内产生胰岛素,然后他认为她“被治愈了”。

邓报告说,其他两名参与者的结果“也非常积极”,他们将在 11 月份达到一年的标准,之后他希望将研究范围扩大到另外 10 到 20 人。

由于该妇女在之前的肝移植中已经接受了免疫抑制剂,因此研究人员无法评估 iPS 细胞是否降低了移植排斥的风险。

即使身体不会因为不将细胞视为“外来”细胞而排斥移植物,1 型糖尿病患者仍然面临身体因自身免疫性疾病而攻击胰岛的风险。邓解释说,由于服用了免疫抑制剂,他们没有在这名女性身上观察到这种情况,但他们正在尝试开发能够逃避这种自身免疫反应的细胞。

研究人员表示,使用受体自身细胞进行移植具有优势,但该程序难以规模化和商业化实施。几个小组已经开始对由供体干细胞产生的胰岛细胞进行临床试验。

马萨诸塞州波士顿 Vertex Pharmaceuticals 领导的一项研究的初步结果于 6 月发表。十几名患有 1 型糖尿病的参与者接受了来自捐赠的胚胎干细胞的胰岛并注射到肝脏中。所有人都接受了免疫抑制剂治疗。移植后三个月,所有参与者开始 胰岛素 当血液中存在葡萄糖时产生 4 。有些人已经失去了对胰岛素的依赖。

去年,Vertex 启动了另一项试验,将来自捐赠干细胞的胰岛细胞放入旨在保护它们免受免疫系统攻击的装置中。它被移植到一名未接受免疫抑制剂的 1 型糖尿病患者体内。 “这项研究正在进行中,”夏皮罗说,他参与了调查并希望 17 人参与其中。

Yabe 还计划开始一项使用由供体 iPS 细胞制成的胰岛细胞的试验。他计划在三名正在接受免疫抑制剂治疗的 1 型糖尿病患者的腹部组织中开发并通过手术放置多层胰岛。第一个参与者预计将于明年初进行移植。

  1. 王,S.等人。细胞 187, 1–13 (2024)。

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  2. 吴,J.等人。细胞发现。 10, 45 (2024)。

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  3. 关,J.等人。自然 605, 325–331 (2022)。

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  4. 赖希曼,T.W.等人。糖尿病 72, 836-P (2023)。

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