2024年12月,一名42岁的瑞典男性在左臂接受了17次基因改造胰腺细胞注射,这是一项新型1型糖尿病疗法的首次人体试验。该试验旨在植入能分泌胰岛素且可避开免疫系统识别的细胞,有望让患者无需服用免疫抑制药物。如今,《新英格兰医学杂志》发表了首篇关于该试验结果的论文,显示注射的细胞至少存活了3个月,已开始分泌胰岛素,且未被患者的免疫系统破坏。
未参与该研究的科研人员表示,这是个好消息。明尼苏达大学双城分校的移植医师兼免疫学家伯恩哈德·赫林说:“这是一项重大突破,意义非凡,他们值得祝贺。”但他和其他科学家强调,还需要更多患者的试验结果以及更长时间的随访,才能验证这种疗法的有效性。
在1型糖尿病中,免疫系统会破坏胰腺中大部分甚至全部的β细胞——这类细胞能分泌胰岛素以调节血糖。自20世纪20年代以来,患者一直通过注射胰岛素来弥补不足。但有些患者即便借助现代高科技血糖监测仪、自动胰岛素泵和长效胰岛素,也难以精确控制血糖。对于这些患者,胰岛移植是一种选择,即输注来自已故捐赠者的β细胞。过去20年,许多国家已开展这项治疗,但美国直到2023年才批准。该疗法能让部分患者无需注射胰岛素,然而接受移植者余生都必须服用免疫抑制药物,且捐赠的β细胞供应短缺,因此这种手术很少进行。
为避免使用免疫抑制剂,萨纳生物技术公司的研究人员利用CRISPR基因编辑技术,去除了捐赠β细胞表面可能引发免疫排斥的HLA-I和HLA-II蛋白。由于缺乏HLA-I或HLA-II的细胞仍会引起免疫系统的怀疑,萨纳的研究人员进一步对β细胞进行基因改造,使其产生更多名为CD47的蛋白——这种蛋白能向免疫细胞发出信号,阻止它们发起攻击。
在 rodents 和猴子身上的试验取得成功后,乌普萨拉大学的内分泌学家佩尔-奥拉·卡尔松及其同事,向这位1987年确诊1型糖尿病的瑞典患者的前臂肌肉中,注射了约8000万个经过上述改造(去除HLA蛋白且增强CD47表达)的细胞。
移植3个月后,正电子发射断层扫描与磁共振成像联合检查显示,这些细胞仍存在于患者的手臂肌肉中。胰岛素生成标志物检测表明,它们正在分泌这种激素。为确定β细胞是否避开了免疫系统,研究人员分离并研究了患者血液中的免疫细胞。这些免疫细胞会立即攻击未经基因改造的捐赠β细胞,却对基因工程改造后的β细胞无动于衷。而且患者未产生针对改造细胞的抗体,这也表明他的免疫系统未对这些细胞发起攻击。
该男性仍患有糖尿病,仍需注射胰岛素来维持血糖。卡尔松说:“我们移植的细胞量仅为治愈剂量的7%。”但患者确实无需服用免疫抑制药物。他表示,手术的副作用较轻,仅注射部位出现麻木。“在我看来,这是一项巨大的成功。”
萨纳公司公布了额外3个月的数据,显示移植的细胞仍在正常发挥作用且未遭到免疫攻击,但这些结果尚未经过独立科学家的验证。根据欧盟规定,卡尔松及其团队将对该患者进行长达15年的监测。目前,他仍是唯一接受该疗法的人。
卡尔松称,该公司目前正在采用一种略有不同的策略:对干细胞培养的β细胞进行基因改造。与捐赠的β细胞相比,干细胞培养的β细胞更容易大量获取。其他研究团队已报告了基于干细胞的移植疗法的积极结果。6月,总部位于波士顿的福泰制药公司宣布,其试验性疗法使83%的临床试验患者得以停止注射胰岛素,但这些患者需要服用免疫抑制剂。
科罗拉多大学医学院的儿科内分泌学家泰勒·特里奥洛(未参与该研究)表示,这项研究最令人印象深刻的成果是“细胞避开免疫破坏的能力,这是此类疗法的关键目标”。她和赫林一致认为,研究人员还需要完善更多细节,例如这些细胞能否分泌足量胰岛素、是否能与血管相连以长期存活、免疫系统是否仍会攻击部分移植细胞等。不过特里奥洛说:“多年来,我们一直在探讨(糖尿病的)细胞疗法,如今看到该领域取得重大进展,令人十分振奋。”
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