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2019年，美國《時代》週刊將幹細胞治療糖尿病納入改變未來十大醫療的12大創新發明列表中。今年，國內媒體諸如文匯報也發佈，“黃斑變性、糖尿病、帕金森病、脊髓損傷等疾病，既是困擾醫學界的難題，也給患者帶來了極大痛苦，能帶來突破性治療進展的，非幹細胞治療莫屬”。
糖尿病是一種擁有上億病人群體的疾病，近年來患病人數在全球範圍內持續增長。根據統計， 2017年全球患病人數約為4.25億，預計到2045年將達到6.29億。糖尿病是由於胰島素分泌不足或胰島素功能障礙引起的代謝紊亂，伴隨嚴重的腎衰竭、失明、糖尿病足、心腦血管疾病等併發症，是導致死亡的最重要原因之一。
糖尿病的日常監控從過去的“每日餐前來一針”發展到了“人工智能控制的胰島泵”，然而胰島素依賴性治療仍然是治標不治本，或者說，傳統的胰島素補充並不能實現根本性治療，並且對糖尿病併發症的控制力也不足。而幹細胞成為糖尿病醫學發展的新趨勢。
幹細胞治療糖尿病的可行性已經被多個臨床前、I、II期臨床試驗所證實，幹細胞分化的胰島細胞能夠成功分泌胰島素，控制血糖。那麼，在2019年，幹細胞治療糖尿病取得了哪些進展？又克服了哪些臨床發展障礙？
1資本融資創新高
近年來，資本熱忱與幹細胞治療糖尿病領域，推動了幹細胞治療糖尿病創新療法從概念階段走向臨床。在過去的兩年裡，幹細胞治療糖尿病領域均有上億美元的融資事件發生。例如2017年年底，美國生物技術新銳Semma Therapeutics融資1.14億美元用於開發I型糖尿病的幹細胞療法；2018年下半年美國聖地亞哥的糖尿病再生醫學公司ViaCyte獲得超過1億美元的融資……
2019年，資本對幹細胞治療糖尿病的追逐只增不減，並且再創新高。
年初，日本最大的金融機構三菱日聯資本也對幹細胞治療糖尿病注入了資金，支持日本第二大製藥企業第一三共（Daiichi Sankyo）與東京工業大學合作開發的I型糖尿病幹細胞療法。他們的目的是開發出I型糖尿病患者終身注射胰島素的替代方案。
年中的時候，福泰製藥以9.5億美元收購開發糖尿病幹細胞療法受到很大的關注，也進一步反映了幹細胞治療糖尿病的發展前景。福泰製藥是囊性纖維化治療領域的全球領導者，以9.5億美元收購生物技術公司Semma Therapeutics，這家公司開創性地使用幹細胞衍生的人類胰島作為治療1型糖尿病的潛在治癒性療法。今年，這家公司在國際幹細胞研究學會全體會議上公佈成功完成了該療法的臨床前概念性驗證。
2臨床新數據
近年來，幹細胞治療糖尿病的初步有效性和安全性已經在多個臨床試驗中得到證實。今年臨床研究輸出的一些數據，仍然會讓人對這一領域有新的認識。
例如這樣一組數據：與胰島素強化治療相比，細胞治療改善了96%的患者的生活質量。對於I型糖尿病患者，將多能幹細胞分化成功能性β細胞可以提供胰島素獨立性，這種方法可以減少大多數患者在胰島素強化治療最終面臨的臨床併發症。這是發表於《生物技術雜誌》（Biotechnology Journal）上數據。
再如這樣一組數據：4名嚴重肢體缺血糖尿病患者接受了連續3次（每隔4周）胎盤間充質幹細胞肌注射治療，在胎盤間充質幹細胞注射期和24周的隨訪期中，沒有嚴重的不良事件發生。胎盤間充質幹細胞治療24周後患者的臨床缺血特徵得到了改善。這些結果發表在了Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes雜誌上[1]。
3新藥測試與臨床招募
近年來幹細胞治療糖尿病的新藥開發已經進入到臨床試驗階段。2017年，知名國際化雜誌《新科學家》（NewScientist）報道了2名I型糖尿病病人已經接受幹細胞藥物PEC-Direct測試，目的是在血糖水平上升時釋放胰島素來恢復血糖水平。
今年治療糖尿病的幹細胞新藥測試也在推進中。
年初，歐洲又有一名I型糖尿病病人接受了低劑量人類幹細胞衍生候選藥物PEC-Direct的測試。這也是歐洲第一批接受在研幹細胞藥物PEC-Direct治療的糖尿病病人。
在國內，《臍帶間充質幹細胞治療2型糖尿病腎病的多中心臨床研究》啟動會已經成功召開，同時還公佈了該項目受試者的主要納入標準。項目的啟動以及招募信息的發佈，正是這類療法實質性進展的表現。
4解決胰島細胞數量不足的難題
科學研究表明，胰島細胞移植有潛力成為I型糖尿病的永久性療法。幹細胞能夠分化成胰島細胞，而如今仍需要解決的是如何生產足夠數量的能夠響應葡萄糖調節需要的胰島細胞。
今年，兩項新發表的研究成果為解決這一問題提供了新思路。
其中發表在《自然》雜誌上的研究與如何提高產量以及提高胰島細胞的純度有關。科學家發現幹細胞定向分化來的β細胞上有一種特殊蛋白（CD49a）高度表達，並通過攜帶CD49a抗體的藻紅蛋白微珠成功富集β細胞，提高了產量[2]。另一項發表在《幹細胞轉化醫學》上的研究通過調整誘導人幹細胞產生分泌胰島素的β細胞的配方，由此產生的β細胞對血液中的葡萄糖水平波動更敏感[3]。
這兩項研究有望幫助科學家解決胰島β細胞量不夠以及敏感度的問題，而這兩個問題也是提高治療效果需要攻克的問題。
5解決免疫排斥難題
幹細胞治療糖尿病的發展需要解決的一個問題是如何解決免疫排斥的問題。科學家們在探索如何解決免疫系統排斥問題的過程中做了很多嘗試，比如將細胞封裝在“絕緣袋”（一種可以避免免疫排斥的裝置），但這又會產生新的問題：植入物周圍形成的瘢痕組織阻礙了細胞的工作。疤痕組織或纖維化是移植物周圍已知的失敗點，給細胞帶來了屏障，會導致植入物周圍細胞的存活率降低。
今年，科學家們在這個問題上有了新突破。
新銳公司Encelling正在開發一種細胞封裝技術[4]，這項技術最初是由加州大學舊金山分校的教授開發，現正由這家新銳公司進行產品化。他們開發了一種類似於“小袋子”的裝置，由超薄納米孔膜製成。“小袋子”可以保護β細胞不受免疫系統的影響，同時讓它們分泌胰島素髮揮作用。科研人員將幹細胞衍生的β細胞放入“小袋子”裡，然後將其植入皮下，這些細胞就會通過分泌胰島素來響應血液中葡萄糖水平的變化。這種裝置具有靈活性，例如可以將它們放置到人為容易接近的位置，並且還可以在“袋子”中添加新的細胞。
此外，科學家還利用基因編輯技術來解決免疫排斥問題。在歐洲糖尿病研究協會第55屆年會上，致力於開發糖尿病幹細胞療法的美國加州企業ViaCyte公開了相關數據，用於生產臨床試驗使用的胰島祖細胞的多能幹細胞系（CyT49）可以被成功編輯。他們利用基因編輯技術，敲除CyT49多能幹細胞系中的一種微球蛋白基因，這種基因與T細胞攻擊有關。這麼做的目的是為了保護胰島細胞免受排斥。
6開發“新式胰島”幹細胞療法
今年美國鹽城湖的生物技術團隊展示了一種“新式胰島”幹細胞療法，將間充質幹細胞與胰島細胞共同聚集培養，形成三維細胞團。
在腹腔內注射單劑量的“新式胰島”可以給機體提供長時間的血糖控制，並且過程中患者能免於使用抗免疫排斥藥物或胰島細胞包封系統。該團隊正在準備進行FDA的新藥試驗申請，以求開展對Ⅰ型糖尿病患者進行“新式胰島”幹細胞治療的臨床試驗。
參考資料:
[1] Safety and Efficacy of Placenta-Derived Mesenchymal Stem Cell Treatment for Diabetic Patients with Critical Limb Ischemia: A Pilot Study
[2] Adrian Veres,et al.Charting cellular identity during human in vitro β-cell differentiation.Nature (2019).
[3] Acquisition of dynamic function in human stem cell-derived beta cells. Stem Cell Reports, Jan 17, 2019.
[4] Y Combinator startup pursuing 'scarless' pouch for cell transplants in diabetes
[5] Insulin-producing organoids engineered from islet and amniotic epithelial cells to treat diabetes. Nature Communications, 2019
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