首个干细胞植入物治疗糖尿病，有望终结胰岛素注射

作者：Dr.韦

近日，干细胞领域的两项新研究为终结糖尿病治疗的注射时代带来了新希望。其中一项与源于干细胞的植入物有关，另一项结合了干细胞技术、CRISPR基因编辑技术以及皮肤移植技术，这两项研究为改善糖尿病治疗提供了崭新的思路。

首个源于干细胞的植入物治疗糖尿病

根据著名国际化杂志《NewScientist》报道，上周，2名I型糖尿病患者接受了源于胚胎干细胞的细胞植入物治疗，旨在当血糖水平上升时释放胰岛素以恢复血糖水平[1]。这也是全球首例基于胚胎干细胞的糖尿病治疗研究。

加利福尼亚圣地亚哥的研究团队开发了一种信用卡大小的植入物——PEC-Direct，该植入物含有源于胚胎干细胞的细胞，这些细胞可以在体内成熟，并发育成为被I型糖尿病破坏掉的特殊胰岛细胞。

治疗时，在患者小臂的皮肤下放置这种植入物，就能自动补偿缺失的胰岛细胞，当血糖水平过高时就会释放胰岛素。患者血液通过植入物表面孔进入植入物中，滋养胰岛祖细胞。这些细胞成熟大约需要3个月，一旦成熟它们就能监测血液中的血糖水平，并根据需要来释放胰岛素。

在这2名患者正式接受试验性疗法前，研究人员在19名糖尿病患者身上进行了安全测试，不过所使用试验性植入物含有更少的细胞。结果发现，一旦植入人体，植入物中的祖细胞就发育成为成熟的胰岛细胞。

如今，他们已经对2名患者进行了植入物治疗，不久之后他们将安排第3名患者接受这种治疗。

如果可以无限获取生产胰岛素的细胞，那么人类糖尿病治疗将进入下一个里程碑。这项试验中，植入物包含的胰岛祖细胞来源于胚胎干细胞，它就具有这样的潜力。如果这种方法有效，那么I型糖尿病患者将免于血糖水平的密切监控和胰岛素的注射，这将成为一种颠覆性的疗法，不过仍需服用免疫抑制剂来阻止新的胰岛细胞被破坏。

皮肤移植治疗糖尿病

这项研究于8月3日发表在《Cell Stem Cell》杂志。芝加哥大学的研究团队将干细胞技术、CRISPR基因编辑技术与皮肤移植技术相结合，开发了一种新的II型糖尿病治疗策略[2]。

体细胞基因疗法是治疗晚期或衰弱性疾病的一种潜在途径。人类皮肤是基因工程的理想材料，因为它最接近器官。自体表皮移植术和组织工程皮肤替代物已被成功地应用在临床中，并且用于生产这类植入物的表皮干/祖细胞容易获取以及在体外扩增。

在这项研究中，科研人员开发了源于小鼠和人类表皮细胞的皮肤植入物。他们利用CRISPR基因编辑技术诱导表皮祖细胞表达胰高血糖素样肽1（GLP-1）。GLP-1是一种肠降血糖素，调控着血糖的平衡。当他们将这种经基因工程改造的皮肤植入物移植到免疫活性小鼠体内，胰岛素分泌增加，并且逆转了胰岛素抵抗性。这些研究也首次证实了基因工程皮肤移植物能够在免疫功能完整的野生型小鼠身上长期存活。

这项研究强调了经基因工程改造的表皮干/祖细胞，可以用来开发十分具有临床潜力的、持久安全的多用途基因疗法。

展望

长期以来，注射胰岛素并配合血糖监控是糖尿病治疗的必须手段，这种方法不仅给患者带来极大的痛苦，还会导致低血糖等并发症。改善糖尿病治疗是当前的研究热点之一，人们期盼着能有一种技术可以终结胰岛素注射。

干细胞技术的发展，为改善糖尿病治疗带来了新希望，让人类在终结胰岛素注射的道路上又进了一步。

参考文献：

【1】First implants derived from stem cells to ‘cure’ type 1 diabetes，https://www.newscientist.com/article/2142976-first-implants-derived-from-stem-cells-to-cure-type-1-diabetes

【2】 Engineered Epidermal Progenitor Cells Can Correct Diet-Induced Obesity and Diabetes，DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2017.06.016