导言

糖尿病管理在过去20年经历了巨大的转变,远远超越了固定胰岛素剂量和指棒糖检的时代。 今天讨论最多的两种先进疗法是异叶细胞移植和人工胰腺系统。 虽然两者都旨在恢复或自动调节葡萄糖,但它们代表了根本不同的哲学:一种是寻求用技术取代丧失的胰岛素生产组织,另一种是用技术来重新创造其功能。 对于病人来说,了解它们、了解每个因素、谁有资格、以及它们如何在现实世界中进行比较是至关重要的。 本条提供了深入的比较,帮助澄清选择、权衡和当前研究的方向。

了解岛细胞移植

岛细胞移植是治疗一等糖尿病的细胞疗法。 它涉及将兰格汉斯的细胞群 — — 含有胰岛素的β细胞群 — — 从已故捐献者的胰腺中隔离出来,并注入接受者的入门血管。 移植后,这些岛屿会住在肝脏中,开始分泌胰岛素,以应对血糖水平,部分恢复身体自然反馈回路。

程序和资格

移植是通过局部麻醉或光镇静剂进行的。通过肝脏插入导管进入门户静脉,岛体的准备在30多分钟左右。 程序本身比整个胰腺移植的侵入性要小,但仍需住院治疗和认真监测。 在许多国家,Islet移植是针对患有严重低血糖症(血小血症不明显)或具有无法用常规胰岛素疗法或甚至最佳可用技术控制的极多糖分泌的患者。 候选人还必须没有大器官疾病,愿意服终生免疫药物以防止拒绝。

福利和限制

成功岛骨移植的主要好处是恢复内生胰岛骨分泌。 许多接受者在一段时间内实现了胰岛骨独立,或者至少大幅度降低了其外生胰岛骨要求。 在里程碑式的研究中,大约50-70%的患者在移植一年后仍无胰岛骨,尽管这一比率随时间推移而下降。 更重要的是,即使是部分的分泌功能也能消除严重的缺血症并显著地改善甘油稳定性。

然而,治疗的副作用是大跌倒。 免疫抑制的必要性最为重要。 塔克罗利穆斯和西罗利穆斯等药物具有副作用,包括肾毒性、高血压、感染和某些癌症风险增加。 捐赠器官稀缺是另一个硬性制约因素:由于捐赠者胰腺癌的有限,只有一小部分1型糖尿病患者可以接受岛移植。 此外,葡萄糖的耐受性是可变的。 大部分患者最终需要恢复胰岛素疗法,因为移植的岛因持续免疫性攻击、钙素抑制剂毒性或疲劳等原因,多年未能恢复。 因此,移植被认为是针对特定、高风险人群的疗法,而不是广泛适用的治疗方法。

“对难于解决的低血糖患者来说,岛屿移植可以改变生命,但这不是一种永久性的解决办法,而且会承担免疫抑制的负担。”

理解人工阴道

人工胰腺-更准确地称为混合闭锁-闭锁(HCL)系统-是一个自动进行胰岛素分送的装置平台,由三个综合部分组成:连续的葡萄糖监测器(CGM),每隔几分钟测量间质葡萄糖水平,一个提供快速作用胰岛素的胰岛素泵,以及根据当前和预测的葡萄糖趋势计算出相应胰岛素剂量的控制算法.

系统类型

目前可用的系统是混合闭路式系统,这意味着它们自动将玄武素胰岛素的交付,但仍需要用户手动宣布用餐和提供节奏. Medronic MiniMed 780G, Tandem t:slim X2 与 Control-IQ, Omnipod 5等最先进的系统在临床试验和现实世界使用中表现出了出色的性能. 完全闭路式系统 — — 用户不需要宣布用餐的地方 — — 正在开发中,但还没有广泛使用. 一些研究平台还采用了双激素方法(insulin + glucagon)来进一步降低低血症风险.

福利和限制

人工胰腺的主要优势是自动化。 通过每5分钟调整胰岛素的出产,这些系统将葡萄糖保持在目标范围(70-180毫克/德克),比标准泵或注射疗法长得多。 在关键试验中,时间跨度从传感器强化泵疗法的~60%提高到了混合闭路疗法的~70-75%。 伪基素,特别是隔夜性伪基素的减少。 用户报告精神负担更轻,睡眠更好,没有常有葡萄糖数学的活得更自由。

然而,人工胰腺并不是治疗方法。它仍然需要用户互动 — — 重新填充泵筒、更换输液器和CGM传感器,并每隔几天发布一次餐食。 隔离、感官错误或输液站点故障等技术问题可以打断治疗。 设备成本昂贵:泵的初始成本可能超过5,000美元,尽管保险范围已经提高,但持续供应每月花费数百美元。 此外,用户必须保持警惕;系统无法处理所有情况,如长时间锻炼、疾病或大而肥大的食物。 尽管其复杂,人工胰腺是生物器官的不完善模拟,需要一位有动机、受过训练的病人。

头对头比较

为了确定哪种方法“更好 ” , 我们需要审查多个层面:有效性、安全性、生活质量、无障碍性和候选性。 这两种选择都不是普遍优越的;正确的选择取决于个人的特征。

遗传控制中的功效

岛细胞移植可以产生近乎正常的葡萄糖水平,而不需要指棒或人工胰岛素调整最佳病例. 血红素A1c在胰岛素独立接受者中可能会下降至6.5%以下. CGM 时间可接近95%或更高,而移植功能正常。然而,这种控制水平通常为瞬间。在5年时间里,超过半数的接受者至少需要一些胰岛素,A1c 上升。

人工胰腺的改进较为温和而持久。 用户始终将A1c水平维持在7.0%左右,时间范围为70-80%。 只要设备被使用,这些收益就持续,系统算法也随着软件更新而不断改进。 在对口试验中,直接将混合闭路与标准护理进行比较,闭路总是在控制甘油和降低低血糖方面获胜。

验出:[ 对于短期,近生理控制,岛移植胜出. 以用户努力最小的方式持续,可靠的改进,人工胰腺更加一致.

安全和不利事件

岛屿移植具有即时的程序风险:出血、出门静脉血栓、骨骼损伤和感染。 长期风险主要由免疫抑制所驱动:肾功能受损、机会性感染、恶性肿瘤和诸如血脂和葡萄糖不耐受等代谢副作用(从理论上说 ) 。 在肝脏正常运转时,严重低血压几乎被消除,但如果肝脏衰竭,风险就会回升。

人工胰腺系统的安全性不同,主要风险与设备有关:输液站感染、泵出故障、感官不准确导致胰岛素不正确投放,以及如果胰岛素投放停止而无人注意,糖尿病可能出现克托酸化。严重的低血糖症会被大大降低,但不会被消除;如果用户过度修正高克糖或传感器高估克洛克糖,那么该系统仍然可以提供过多的胰岛素。 然而,现代算法包括预测性低克糖暂停和混合特征,使得严重事件极为罕见。 没有长期的免疫抑制。

验出: 人工胰腺对大多数患者,特别是那些不需要移植的患者来说是更安全的. 移植携带了更高的即时和慢性风险.

生活质量

对合适的病人来说,岛移植可以解放。 实现胰岛素独立的人经常报告一种正常感,在顶峰移植功能期间可以摆脱糖尿病管理的持续负担。 然而,免疫抑制的心理伤害、频繁的门诊访问的必要性以及移植损失的发生可能都非常重。 一些接受者因为胰岛素要求的回归而感到焦虑和失望。

人工胰腺并不能完全使患者摆脱糖尿病,但可以大大减少日常负担。 用户报告对低血糖、更好的睡眠和食用时间及体育活动的灵活性的担忧较少。 每天与该设备互动几次的必要性依然存在,一些用户发现警报和保持令人沮丧。 总的来说,研究显示糖尿病困扰和通过闭眼疗法总体生活质量的改善始终如一。

验出: 对大多数患者来说,人工胰腺提供了更有利和可持续的生活质量改善,移植提供了情感更复杂的中枢解脱.

无障碍和成本

在全球只有少数专门中心可以进行岛移植。 全世界只有不到2 000例手术。 并非所有保险计划都涵盖该手术,而且费用可能超过10万美元,再加上持续的免疫药物和监测费用。 捐助方短缺意味着等待时间很长,许多患者从未接受过移植。

人工胰腺系统在许多国家都具有商业价值,在美国,私人保险和医疗(胰岛素治疗糖尿病)的保险范围也越来越大。 预付费用可能高达几千美元,每月供应量为数百个。 尽管价格仍然昂贵,但进入的壁垒低于移植。 此外,几家公司提供病人援助计划。

验出:人工胰腺的可取性大为可取. 移植是留给极少数的.

竞争:谁有资格?

岛移植者必须具有严重、反复出现的低血糖或极易发生甘化症,尽管医疗治疗已经优化,但年龄是18-65岁,器官功能良好,心理上可以进行免疫。 许多患者由于肾脏疾病、肥胖或心血管问题而被排除在外。 相比之下,任何愿意学习这一系统的1型糖尿病(在某些情况下,胰岛素-要求2型糖尿病)患者都可以使用人工胰腺。 有些系统是针对6至7岁的成年人和儿童批准的,但经过适当培训,甚至更年轻的儿童也能有效地使用这些系统。

威克特: 人工胰腺具有更广泛的合格种群.

最近的进展和未来方向

这两个领域都在迅速发展,未来可能带来一些选项,模糊了生物替换和技术自动化之间的界限.

岛屿移植:下一代方法

研究人员正在研究胰岛素生成细胞的替代来源,以克服捐献者的稀缺性。 由诱导多能干细胞(ipSC)或胚胎干细胞产生的静细胞衍生出黄细胞在早期人类试验中表现出了希望。 ViaCyte(现为Vertex制药公司的一部分)等公司植入了可以不免疫抑制而产生胰岛素的干细胞衍生细胞 — — 设备的细胞膜保护细胞免受免疫系统的伤害。 早期结果显示,在受体中可以测量的C-活化物,但胰岛独立还没有实现。 另一种方法包括基因编辑,以创建“普遍的捐献细胞”来避免免疫排斥,从而可能完全消除免疫抑制的需求。

人工平板电脑:实现全封闭环形系统

下一代算法正在向全自动化的餐管理发展。 双激素系统(insulin + glucagon)在研究环境中表现出了更好的低血糖预防,尽管第二激素的复杂程度已经减缓了商业采纳。 机器学习和AI正在被整合,以学习个人用户模式 — — 比如预测用餐时间或锻炼和主动调整玄武道率。 由Beta Bionics开发的iLet Bionic Pancreas已经上市,需要用户投入的很少,只需要用户说明一顿饭是小、中、大。 未来系统可以与智能胰岛笔、耐受压力和活动感应器、甚至连续酮监测器的数据相融合,以防止糖尿病性克托亚氏症。

“最终目标是完全自主的系统,不需要用户干预,我们尚未到来,但轨道是明确的。”

兼并:生物-人工泛美?.

一些研究人员正在探索混合解决方案 — — 使用含有活体岛细胞(无论是捐献体还是干细胞衍生体)的装置,并配有保护膜和小泵或葡萄糖传感器来增强功能。 这种“生物人工胰腺”可以结合两个世界中最好的:细胞的天然葡萄糖感知和胰岛素分泌,并配有管理氧气供应、营养输送和免疫保护的技术界面。 这些系统仍然具有临床性,但代表着细胞疗法和生物医学工程的令人着迷的趋同。

作出选择:需要考虑的因素

任何单一的答案都不适用于所有患者。 这一决定涉及对个人临床史、风险容忍度、生活方式和目标的仔细评估。

  • 高血压的发作: 低血压意识受损或严重事件史的患者是岛屿移植的主要候选者,对其他人来说,人工胰腺提供了极佳的保护.
  • 接受外科手术和免疫抑制的意愿:[移植是终生药物和监测的主要承诺。 人工胰腺不需要手术和免疫抑制。
  • 胰岛素独立的目的:[ 如果完全摆脱外出胰岛素是首要优先(即使暂时),移植可能具有吸引力,如果减轻负担和实现稳定控制足够,人工胰岛素更好.
  • 获得和可靠性: 如果患者住在移植中心附近并符合条件,移植就是一个选项。如果不是,人工胰腺通过处方普遍获得。
  • 心理准备:[ 有的病人对身体上附着一个装置感到不舒服;有的病人对服用免疫抑制药物感到不舒服,个人偏好很重要.

保健提供者应通过提供证据、酌情将病人转介到专家中心进行移植评价,并确保他们了解每一路径的长期影响,来推动共同决策。

结论

岛细胞移植和人工胰腺系统代表着两种强大但截然不同的治疗一型糖尿病的战略。 移植提供了近生理调控和暂时胰岛素独立的潜力,但代价是主要的免疫抑制和有限的可用性。 人工胰腺提供了持久、自动化的控制,可以减少低血糖,改善广大患者的生活质量,而不需要终生免疫抑制。 真正的治疗方法也不是,两者都有积极的研究领域,在未来几年中都可能导致更好的选择。 目前,最佳选择取决于个人独特的医疗状况和价值观。 与在这两种模式中都有经验的糖尿病专家协商对于做出知情的决定至关重要。

进一步阅读,见美国糖尿病协会的糖尿病医疗标准,JDRF的人工胰腺和岛体移植资源,以及国家糖尿病和消化和肾病研究所的临床指南。 。