撰文：成都中医药大学 烹鱼堰

专家审核：江苏大学附属医院 李晶 教授

早在2007年，央视国际就报道了南京鼓楼医院干细胞治疗I型糖尿病的突破性案例，接受治疗的患者已经停止使用胰岛素注射4个多月。当时就有专家表示“I型糖尿病有望通过此项技术，摆脱每天注射胰岛素的可能”。

此前，央视CCTV10播出的节目《再见，糖尿病》，讲述了两例干细胞治疗糖尿病的成功案例，其中在一个案例讲述了干细胞治疗帮助9年糖尿病史的李先生摆脱了糖尿病的折磨，另一个案例讲述了干细胞帮助一位拥有8年糖尿病史的李女士提高了生活质量。

△点击可观看完整案例介绍

除了媒体报道，干细胞治疗糖尿病的研究成果在各大学术期刊上发表。日前，发表在国际期刊《Cells》杂志上的一项研究证明：干细胞治疗有望让1型糖尿病患者摆脱胰岛素治疗，通过移植干细胞来源胰岛细胞，恢复自身胰岛素分泌功能[1]。这一重大发现，让1型糖尿病患者重新回归正常生活成为可能！

1型糖尿病患者终生需要依赖外源性胰岛素

糖尿病包括1型糖尿病和2型糖尿病，其中1型糖尿病是一种由淋巴细胞介导的自身免疫性疾病，人体的胰岛素都是有胰腺组织中的胰岛β细胞所分泌，而1型糖尿病患者的胰岛β细胞遭到了自身免疫系统的攻击，进而导致患者体内胰岛素分泌不足。因此，1型糖尿病患者需要依靠外界提供的胰岛素才能维持机体的血糖平衡，注射胰岛素和胰岛移植成为了1型糖尿病患者治疗的主要手段。

外源性胰岛素治疗是1型糖尿病患者最常规的治疗方式，但由于外源性胰岛素不经过肝脏代谢，因此无法调节肝脏葡萄糖水平，导致患者血糖控制不稳定，同时，患者长期血糖控制不到位，也有出现并发症的风险。

虽然胰岛移植可以根治1型糖尿病患者，但是“供体缺乏”“多次移植”“胰岛细胞分离纯化困难”等问题也让胰岛移植治疗受到限制。

数十载研发，干细胞治疗糖尿病逐渐成熟发展

人体临床研究结果证明，使用干细胞来源胰岛细胞治疗，可以让1型糖尿病患者不再依赖外源性胰岛素，摆脱胰岛素治疗。

经过15年的技术研发，让干细胞分化为胰岛细胞的方法已经很成熟了。此外，在体外，也有多种方法生成具有3D结构的工程胰岛细胞。并且通过移植由干细胞分化而来的胰岛细胞可以改善胰岛素分泌。

图1 由干细胞分化而来的胰岛细胞（图片来源于参考文献[1]）

干细胞治疗1型糖尿病的研究出来后，引起了学术界的激烈讨论，虽然干细胞治疗成为了解决1型糖尿病的一种新型治疗手段，但同时尚存在以下问题：如移植后机体免疫反应和胰岛β细胞功能的变化不清楚？与传统治疗相比，其成本效益如何等等问题。因此，展开了大量的论证研究，结果报道如下：

干细胞来源的胰岛细胞移植治疗引起机体的免疫排斥反应可能性较小：因为所移植的胰岛细胞是由从患者自己体内提取出来了的干细胞分化而成，相当于这些胰岛细胞原本就是源于患者本身，因此不会激活免疫排斥反应。另外，众多由干细胞分化而来的皮肤、骨髓、内皮细胞、神经元细胞等的自体移植治疗都没有出现免疫反应[2,3]。

一项人类体外实验分别将1型糖尿病患者和非糖尿病患者的干细胞来源胰岛细胞与自体免疫细胞放在一起培养，结果仅发现了在β细胞中出现了T细胞的活化，然而该机制尚不完全清楚[4]。

干细胞来源胰岛细胞移植治疗与传统胰岛素治疗比较而言，各有利弊。详见表1。

良好的胰岛微环境角度，有助于提高干细胞来源胰岛细胞存活率和改善其功能

胰岛微环境与干细胞来源胰岛细胞之间的相互作用，也可能影响干细胞来源胰岛细胞移植后期胰岛素分泌功能。正常人体胰岛内分泌细胞会在某些特殊情况下对胰岛素的分泌起着微调作用。目前，干细胞来源的胰岛内分泌细胞是否也会对胰岛素的分泌起着作用，尚不清楚。

一项人体内研究表明，胰岛与外分泌组织之间存在双向血流，这也就意味着外分泌组织可能对胰岛的存活以及功能有关。因此，未来关注干细胞来源胰岛细胞与外分泌细胞之间的相互作用对于干细胞来源胰岛细胞移植治疗1型糖尿病来说是非常有益的[5]。

图2 胰岛微环境示意图（图片来源于参考文献[1]）

干细胞治疗糖尿病实现成本效益

研究发现，干细胞来源胰岛细胞移植治疗后的8年内实现成本收益，并使96.4%的患者的质量调整生命年增加3.73年。

1型糖尿病是一种胰岛素依赖疾病，据计算，每年相关医疗保健费用高达1337亿美元。在理想状态下，单次胰岛移植费用也高达13872美元，患者胰岛移植后的5年内，费用可达519.000美元。如若再加上移植数量以及免疫抑制药物的使用，其治疗费用将会更高。  

干细胞来源胰岛细胞移植治疗是一种避免使用免疫抑制药物的有效方法，通过成本效益分析可知，在干细胞来源胰岛细胞移植后的8年内将可实现成本收益，同时，还会使96.4%的患者的质量调整生命年（QALYs， Quality-adjusted life years）增加3.73年[6]。

目前，干细胞治疗在多个疾病领域都被认为是一种有潜力和吸引力的治疗策略。在1型糖尿病治疗中，不仅可以减少治疗并发症的发生，还可能使1型糖尿病患者摆脱胰岛素依赖。

只是在现阶段，由于干细胞治疗本身成本问题和技术问题，难以在短时间内培育出足量的干细胞来源胰岛细胞。另一方面，目前也缺乏大规模的针对1型糖尿病患者的干细胞来源胰岛细胞移植治疗临床试验。希望在接下来的科研工作中能够更加有力地推动干细胞治疗1型糖尿病的策略进程。

参考文献

[1] Ryota Inoue, Kuniyuki Nishiyama, Jinghe Li, et al. The Feasibility and Applicability of Stem Cell Therapy for the Cure of Type 1 Diabetes[J]. Cell. 2021,10(7):1589.https://www.mdpi.com/2073-4409/10/7/1589/htm.

[2] Araki, R.Uda, M.Hoki, Y.Sunayama, M.et al. Negligible immunogenicity of terminally differentiated cells derived from induced pluripotent or embryonic stem cells. Nature 2013, 494, 100–104. [Google Scholar] [CrossRef]

[3] Guha, P.Morgan, J.W.Mostoslavsky, G.et al. Lackof immune response to differentiated cells derived from syngeneic induced pluripotent stem cells. Cell Stem Cell 2013, 12, 407–412. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

[4] Leite, N.C. Sintov, E. Meissner, T.B. et al. Modeling Type 1 Diabetes In Vitro Using Human Pluripotent Stem Cells. Cell Rep. 2020, 32, 107894. [GoogleScholar] [CrossRef] [PubMed]

[5] Dybala, M.P.Kuznetsov, A.Motobu, M.et al. Integrated Pancreatic Blood Flow: Bidirectional Microcirculation Between Endocrine and Exocrine Pancreas. Diabetes 2020, 69, 1439–1450. [Google Scholar] [CrossRef].

[6] Wallner, K.Shapiro, A.M.Senior, P.A.et al. Cost effectiveness and value of information analyses of islet cell transplantation in the management of ‘unstable’ type 1 diabetes mellitus. BMC Endocr. Disord. 2016, 16, 17. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed].

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