干细胞逆转女性糖尿病——世界首例 今日《细胞》

她是第一位接受此类移植的1型糖尿病患者。

一位患有1型糖尿病的女性在接受重编程干细胞移植后开始产生胰岛素（蓝色）。

一位25岁患有1型糖尿病的女性在接受了重编程干细胞移植不到三个月后开始自行产生胰岛素。她是首位使用从自己体内提取的细胞进行治疗的该病患者。

“我现在可以吃糖了，”这位居住在天津的女性通过电话对《自然》杂志说。自移植手术以来已经过去了一年多，她说，“我喜欢吃东西——尤其是火锅。”这位女性要求匿名以保护她的隐私。

加拿大埃德蒙顿阿尔伯塔大学的移植外科医生和研究员James Shapiro表示，手术结果令人震惊。“他们完全逆转了患者的糖尿病，而患者此前需要大量胰岛素。”

这项今天发表在《细胞》杂志上的研究，紧随中国上海的一个独立小组在今年四月报告的结果之后，他们成功地将产胰岛素的胰岛移植到了一位59岁的2型糖尿病患者的肝脏中。这些胰岛也是从该男子自己的体内提取的重编程干细胞衍生而来，此后他已停止使用胰岛素。

这些研究是使用干细胞治疗糖尿病的先驱性试验之一，全球有近五十亿人受此病影响。其中大多数为2型糖尿病患者，他们的身体不能产生足够的胰岛素或其利用激素的能力减弱。在1型糖尿病中，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，但没有足够的供体来满足不断增长的需求，并且接受者必须使用免疫抑制药物以防止身体排斥供体组织。

干细胞可用于培养体内的任何组织，并可在实验室无限期地培养，这意味着它们可能提供无限的胰腺组织来源。通过使用来自个人自身细胞的组织，研究人员还希望避免需要免疫抑制剂。

重编程细胞

在此类首次试验中，北京大学的细胞生物学家邓宏魁及其同事从三名1型糖尿病患者身上提取细胞，并将它们恢复到多能状态，从中可以塑造成体内的任何细胞类型。这项重编程技术最初由日本京都大学的Shinya Yamanaka在大约二十年前开发。但邓及其同事修改了这项技术：与Yamanaka引入触发基因表达的蛋白质不同，他们让细胞暴露于小分子。这提供了对过程的更多控制。

研究人员随后使用化学诱导的多能干细胞（iPS）生成3D胰岛簇。他们在小鼠和非人类灵长类动物中测试了细胞的安全性和有效性。

2023年6月，在一个持续不到半小时的手术中，他们将大约相当于150万个胰岛注入到女性的腹部肌肉中——这是胰岛移植的新部位。大多数胰岛移植都是注射到肝脏中，那里的细胞无法被观察到。但是通过将它们放置在腹部，研究人员可以使用磁共振成像监测细胞，并在需要时潜在地移除它们。

免用胰岛素

两个半月后，这位女性产生的胰岛素足够她生活而无需额外补充，并且她已经维持这一生产水平超过一年。到那时，这位女性不再经历危险的血糖水平飙升和下降，血糖水平保持在目标范围内的时间超过98%。京都大学的糖尿病研究员Daisuke Yabe说：“这非常了不起。”“如果这适用于其他患者，那将是美妙的。”

结果令人感兴趣，但需要在更多人中复制，佛罗里达州迈阿密大学的内分泌学家Jay Skyler说，他研究1型糖尿病。Skyler还希望看到这位女性的细胞继续产生胰岛素长达五年，然后才考虑她被‘治愈’。

邓宏魁表示，另外两位参与者的结果“也非常积极”，并且他们将在11月达到一年的标记，之后他希望将试验扩展到另外10到20个人。

因为这位女性之前因肝脏移植而正在接受免疫抑制剂治疗，研究人员无法评估iPS细胞是否降低了移植物被排斥的风险。

即使身体不排斥移植物，因为它不认为细胞是‘外来的’，但在1型糖尿病患者中，因为他们有一种自身免疫性疾病，仍然存在身体攻击胰岛的风险。邓宏奎表示，由于免疫抑制剂的作用，他们没有在这位女性身上看到这种情况，但他们正试图开发能够逃避这种自身免疫反应的细胞。

供体细胞

使用接受者的自身细胞进行移植有优势，但这些程序难以扩大规模和商业化，研究人员说。几个团队已经开始使用捐赠干细胞创建胰岛细胞的试验。

马萨诸塞州波士顿Vertex Pharmaceuticals领导的一项试验的初步结果在六月被报告。十二名1型糖尿病患者接受了来自捐赠胚胎干细胞衍生的胰岛细胞，这些细胞被注射到肝脏中。他们都接受了免疫抑制治疗。移植后三个月，所有参与者在血液中存在葡萄糖时都开始产生胰岛素。一些人变得不再依赖胰岛素。

去年，Vertex启动了另一项试验，其中从捐赠干细胞衍生的胰岛细胞被放置在一个旨在保护它们免受免疫系统攻击的设备中。它被移植到一个未接受免疫抑制剂的1型糖尿病患者体内。“那个试验正在进行中，”参与研究的Shapiro说，该研究计划招募17名个体。

Yabe也将开始一项使用捐赠iPS细胞产生的胰岛细胞的试验。他计划开发出胰岛片并将其外科植入三位1型糖尿病患者的腹部组织中，这些人将接受免疫抑制治疗。第一位参与者应于明年初接受移植。

Transplantation of chemically induced pluripotent stem-cell-derived islets under abdominal anterior rectus sheath in a type 1 diabetes patient: Cell

新华社天津9月26日电（记者张建新、魏梦佳）我国科学家在诱导性多能干细胞治疗重大疾病的研究中取得突破，首次利用干细胞再生疗法功能性治愈1型糖尿病。

由天津市第一中心医院沈中阳、王树森研究组，北京大学、昌平实验室邓宏魁研究组与杭州瑞普晨创科技有限公司组成的研究团队，利用化学重编程技术诱导多能干细胞制备胰岛细胞，并将其移植给一名1型糖尿病患者，取得了临床功能性治愈的疗效。该成果9月25日晚发表于国际权威期刊《细胞》。

基于化学重编程诱导多能干细胞治疗1型糖尿病的临床研究的示意图和治疗效果。（受访单位供图）

天津市第一中心医院王树森主任介绍，糖尿病是威胁人类健康的重大疾病，1型糖尿病是其中较为严重的一种。当前常用的治疗方法难以实现血糖的精准调控，导致多种并发症发生，严重影响患者的生活质量。目前胰岛移植临床疗效已取得一定进步，但胰腺供体短缺的问题，大大限制其广泛应用，人诱导性多能干细胞制备的胰岛细胞有望突破此瓶颈。

据介绍，该名患者1型糖尿病史11年，完全依赖胰岛素治疗，但血糖控制较差，多次出现严重低血糖。移植后患者恢复了内源自主性、生理性的血糖调控，移植75天后，完全摆脱了胰岛素注射治疗，并持续1年以上。目前各项糖尿病相关指标均达到正常人水平，实现了1型糖尿病的临床功能性治愈。这项临床研究建立在大量临床前研究和国家干细胞临床研究备案基础上，对糖尿病治疗策略的革新具有重要价值。

胰岛细胞腹直肌前鞘下移植的示意图。（受访单位供图）

“用多能干细胞制备的胰岛细胞为糖尿病移植治疗提供了新的来源。”北京大学干细胞研究中心主任邓宏魁教授介绍，多能干细胞具有无限增殖的特性和分化成生物体所有功能细胞类型的能力，是再生医学领域关键的“种子细胞”。团队通过化学小分子调控的手段实现了将人体细胞诱导为多能干细胞，开辟了人多能干细胞制备的全新途径。该技术因此荣获2024年未来科学大奖“生命科学奖”。

邓宏魁教授表示，化学重编程技术制备的功能细胞在临床治疗疾病的初步成功，表明化学重编程有望成为高效制备各种功能细胞类型的通用底层技术，为细胞治疗在重大疾病治疗上的广泛应用开辟了新路径。

来源：新华网