了解一型糖尿病的负担和岛细胞移植的许诺

1型糖尿病(T1D)是一种自体免疫障碍,人体免疫系统错误地攻击并摧毁了兰格汉斯胰岛体内胰岛体内产生胰岛体的β细胞。 没有内生胰岛体,患者必须依靠终生外生胰岛体疗法 — — 典型的日常多注射或连续地通过胰岛体泵进行皮下输血 — — 来管理血糖水平。 尽管胰岛素类似物、持续的葡萄糖监测和混合闭锁-流体系统有所进步,但实现最佳的甘油控制仍然是一个艰巨的挑战。 许多患者经常发生缺血症、长期微血管和宏观血管并发症并降低生活质量。 在这种情况下,细胞移植已经成为一种细胞替代疗法,可以恢复血糖秘密,并大大减少甚至消除对外生素胰岛体胰岛素的需求。

岛移植已经从实验研究转向了接受治疗选择,选择了1型糖尿病患者,这些患者在接受强化医疗管理的情况下,却患有严重的低血糖性心肌病,或者糖尿病性骨灰病,这种手术有可能进行近乎正常的葡萄糖调控,改善血红蛋白A1c水平并减轻低血糖负担,但是,该领域面临重大障碍,包括需要终生免疫抑制,捐助器官稀缺,以及逐渐丧失移植功能等。 正在进行的对替代细胞源、免疫和移植地点优化的研究旨在扩大这种疗法的覆盖范围。

孤岛细胞是什么 为何它们要感染糖尿病?

胰腺含有内分泌细胞群,称为兰格汉斯岛,这些细胞占胰腺总质的1–2 % 。 每个岛由几种细胞组成:β细胞(产生胰岛素 ) 、α细胞(产生葡萄糖醇 ) 、 三聚体细胞(产生蛋白质) 、 PP细胞(产生胰多肽 ) 。 在1型糖尿病中,自体免疫细胞有选择地摧毁了80–90多分细胞,使得胰腺无法产生足够的胰岛素。 由此产生的绝对胰岛素缺乏会导致高血糖、克特氏症,并且没有治疗,导致死亡。

岛细胞移植旨在通过将捐赠者衍生的岛体注入受体,通常是通过入口静脉入肝来恢复β细胞质. 这些细胞被刻入后,可以以有调控的方式感受出葡萄糖波动和分泌胰岛素,模仿自然回馈循环. 成功岛体移植可以实现胰岛素独立或显著降低胰岛素需求,同时也能稳定葡萄糖水平并预防危险的低血.

泛晶岩岛的解剖和功能

为了充分理解移植过程,它有助于了解岛的微结构化。在健康的胰腺中,岛体分布在外分泌组织中。β细胞占据了岛体的核心,而α、三角和PP细胞则居住在边缘。该组织促进抛光信号的传播 — 例如,来自三角细胞的梭马通斯坦丁抑制胰岛素和克卢卡贡分泌。岛地移植旨在重新概括这个功能单元,尽管最后的分泌通常由隔离程序后的部分再组分的分泌物组成。

孤岛细胞移植如何运作:从捐助者到接受者

岛移植过程包括精心安排的捐赠者选择、胰腺采购、岛隔离、净化以及最后注入受体的顺序。 每一步对移植的可行性和临床成功都至关重要。

捐助者潘克雷斯收割和孤岛

捐献者来自已死亡器官捐献者,通常是符合整器官胰脏移植标准的人。胰脏被组装取出并被送往专门的隔离实验室。在那里,器官被消化,使用一种由埃德蒙顿协议所开创的技术来进行。消化会释放周围外出组织的分泌物,然后用密度梯度离心分离。 最后的产品是纯化的分泌物,每公斤体重的受体重量为几千个分泌物。 典型的移植需要至少5,000-10,000 IEQ/kg才能实现胰岛独立。

移植到受援者的肝脏

纯化的黄麻通过导管注入入门静脉,通常通过直肠转动的方法来注入;黄麻在入门静脉系统小分支中,在肝脏中被刻出数周;肝脏被选为移植地,因为它有门户静脉和肝动脉的双重血液供应,氧气张力高,而且有能力支持黄麻再血管化。 然而,肝脏内地也暴露出高浓度的免疫性药物和炎症调解者,导致早期的黄麻病的流失。

  • 捐助者胰腺采购 – 器官进行传染病和胰腺质量筛查.
  • Islet secution – 清扫室设施中的酶消化和净化.
  • 质量评估 – Islt计数,可行性(典型为>70%),不育,以及异丁二醇检测.
  • 注入 – 以镇静剂在当地麻醉下20-60分内慢入门注射.
  • 后移植护理-用抗 ⁇ 细胞克光蛋白或异 ⁇ 素进行免疫抑制诱导,再用塔克罗利穆斯和肌外酚软体细胞进行维护.

患一型糖尿病的病人的岛细胞移植津贴

岛移植的首要目标是改善代谢控制,同时降低严重低血糖的风险。 临床试验表明,该程序可以为一组患者提供持久的好处。

胰岛素独立和降低胰岛素需求

在接受岛状移植的患者中,根据埃德蒙顿协议,大约80%的人在一年时间里实现了胰岛素独立,尽管由于渐进性肌萎缩,这一比率随时间推移而下降。 即使胰岛素独立得不到维持,许多患者的日胰岛素剂量也明显下降,通常会降低50-80分,而且葡萄糖的可变性也更好。 保持近正常HbA1c水平而不出现经常性的低血糖症的能力是一项重大成就,特别是对于低血糖缺乏症患者来说。

提高生活质量和防止并发症

成功进行岛移植的患者报告,低血糖恐惧症、糖尿病困扰和整体生活质量都得到了显著改善。 恢复低血糖意识是最有说服力的好处之一:接受者可以再次感知出低血糖并采取矫正行动。 此外,稳定的糖分控制还减少了糖尿病复发性肾上腺病、肾上腺病和神经病的发作,尽管长期数据仍在积累。

减少严重伪病的风险

在移植之前,许多考生经历了多次需要急救的严重缺血症。 在移植后,此类事件的频率急剧下降。 在加拿大的多中心研究中,严重缺血症的年发病率从每个病人的13.3分中位数 年下降到移植后的0。 仅此一项,这种减少就可能改变生命,因为缺血症是T1D中发病和死亡的主要原因。

  • 胰岛素独立率:1年50-70%,5年30-50%(取决于中和协议)。
  • HbA1c 的大幅降低( 通常从 & gt; 8.0% 降至 < 7.0% ) 。
  • 近消除严重低血糖事件.
  • 病人报告的结果和身体功能得到改善。

岛细胞移植的挑战和限制

尽管它有希望,但岛屿移植还不是常规疗法。 有几个障碍阻止了广泛收养,长期结果对许多病人来说仍然不够理想。

免疫抑制和免疫拒绝

由于移植的岛体具有多基因性,因此接受者必须无限期服用免疫抑制药物以防止排斥。 当前的治疗方法包括钙素抑制剂(tacrolimus ) 、 抗扩散剂(mycophenolate ) 和皮质固醇(contolicos ) 。 这些药物具有严重的副作用,包括肾毒性、高血压、感染和恶性风险的增加。 免疫抑制的必要性将治疗程序限制在糖尿病并发症大于慢性免疫抑制风险的患者,尤其是那些有生命威胁的伪孕症或活体糖尿病患者。

函数和损失随时间推移

即便在免疫抑制下,岛粒也逐渐失去功能。 在五年内,超过一半的受体恢复了胰岛素的使用。 原因包括反复出现自免疫、过敏、慢性免疫抑制毒性以及移植的β细胞代谢耗竭。 此外,肝内环境使岛粒暴露出高发性细胞基和低氧张力,导致大量早期岛粒死亡(在前几周高达50-70 % ) 。

捐助者短缺和供应有限

岛移植依赖于已逝器官捐献者,但供应量远远低于需求。 捐赠者中只有一小部分因年龄、体积指数和胰腺质量而适合与岛体隔离。 通常情况下,需要2到4个捐赠者捐献者为接受者获得足够的岛地,从而进一步限制了该程序的可扩展性。 这种稀缺性推动了对替代来源的研究,如猪肉岛地和干细胞衍生出β细胞。

费用和偿还

治疗方法昂贵,初始移植费用超过15万美元,免疫抑制和监测费用也相当高。 在许多国家,包括美国,岛移植不作为标准疗法由保险支付,只能通过医疗岛细胞移植覆盖下的研究协议或核准中心提供。 经济分析表明,对于选定的患者来说,避免并发症的长期好处可能抵消成本,但负担能力仍然是一个障碍。

未来方向:克服当前障碍的创新

研究人员正在积极推行战略,使岛移植更加有效、更安全和更容易获取。 这些战略包括生物工程、免疫和替代细胞源。

已启用的岛状细胞

最为转型的发展或许是能够从人类多能干细胞中产生胰岛素细胞。 维特克斯制药公司等公司报告说干细胞衍生的黄细胞(VQQ880)可以产生内生胰岛素,改善T1D患者的甘化控制,而不需要捐赠器官采购。 如果得到验证,这种方法可以提供无限的黄细胞供应,消除捐赠者的短缺,并实现标准化制造。 早期临床试验已经显示出可观的结果,患者达到可测量的CXPeptide水平并降低胰岛素需求。 正在进行的研究正在评估这些细胞的耐久性和安全性,以及保护他们免受免疫性抑制的方法。

封装和免疫保护

为了避免终身免疫抑制的需要,科学家们正在开发包围有半渗透膜的岛的封装装置。 这些装置允许葡萄糖和胰岛素通过,但阻断免疫细胞和抗体。 宏观封装(例如由维克特开发的装置)和微封装(algnation-ccoated sellets)已经在临床和临床环境中进行了测试。 挑战包括确保足够的氧气和营养扩散、防止纤维化和保持细胞存活数月到数年。 相关的策略是使用免疫机能涂层或基因-被分泌的子来逃避免疫检测。

替代移植场所

肝脏并不是理想的场所,研究人员正在探索其他地点,如骨髓、皮下空间、肌肉或胃下部肌肉等。 特别是,骨髓提供了较少的炎症环境、良好的血管化以及更容易监测和取回的可能性。 对眼下岛移植(使用可生物降解的脚手架)进行第一次“人类试验”显示了安全和初步的功效。 其他有希望的地点包括骨髓和肾下部空间,每个地方都有独特的优势。

异地移植:多生猪岛

使用基因工程生猪的黄蜂岛可以解决输血短缺问题。猪胰岛素与人类胰岛素几乎完全相同,并且已经使用了几十年。 基因编辑(如CRISPR)的进步使得猪的免疫性降低,动物病毒传播的风险降低。 临床前研究表明,猪胰岛素移植可以在糖尿病非人类灵长类动物体内使血糖正常化几个月。 尽管仍然存在监管和安全障碍,临床试验仍在进行。

谁是岛细胞移植的候选者?

目前,岛移植只针对尽管医疗管理优化但仍有严重发作不稳定的一等糖尿病患者。

  • 记录了反复出现严重低血糖症(需要第三方援助)或低血糖症不知情的历史。
  • 由于糖尿病管理,生活质量受到重大损害。
  • 缺乏免疫抑制的禁忌(如活性感染、恶性肿瘤、肾损伤等)。
  • 年龄一般在18至65岁之间。
  • 有能力遵守终身后续治疗和免疫抑制疗法。

患有2型糖尿病的患者通常不是候选人,除非他们绝对患有胰岛素缺乏症和类似的低血糖问题。 下一步的决定需要一项多学科的评估,包括内分泌学、移植手术和心理社会支持。

结论:没有每日注射,通向未来的桥梁

岛细胞移植是治疗一型糖尿病的里程碑性进步,为胰岛素缺乏提供了生理治疗。 对于精心挑选的患者来说,它可以减少胰岛素注射的依赖,消除严重的低血糖并改进生活质量。 然而,这一程序并不是一种治疗方法 — — 它将一系列挑战(胰岛素注射)换成另一类(免疫抑制和肝脏丧失 ) 。 正在进行的干细胞生物学、免疫防护和替代来源研究有望为更多的人提供可扩展、安全和持久的治疗。 随着这些创新的进步,日用胰岛素注射过时的未来愿景越来越接近现实。

为进一步阅读,考虑探索来自 Diabetes研究所, JDRF,以及临床试验数据库,如 Clinicalexits.gov,用于当前岛地移植研究. ]

免责声明:本条仅供参考,不构成医疗建议,患者应当与其医疗保健机构协商,讨论治疗方案.