糖尿病治療最新成果：干細胞移植療法讓患者或將免去胰島素注射

近年來，干細胞治療糖尿病吸引了大量的資本追捧。最近，福泰制藥以9.5億美元收購開發糖尿病干細胞療法受到了關注。事實上，在過去的兩年里，干細胞治療糖尿病上億美元的融資均有發生：2017年年底，美國生物技術新銳Semma Therapeutics融資1.14億美元用于開發I型糖尿病的干細胞療法；2018年下半年美國圣地亞哥的糖尿病再生醫學公司ViaCyte獲得超過1億美元的融資等等等等，這些事件也進一步反映了干細胞治療糖尿病十分具有前景。

如何讓糖尿病患者免于每日胰島素注射？答案是移植胰島素生成細胞。然而，這種方法遇到了一些障礙，比如治療效果有限，需要終生免疫抑制。不過，令人高興的是，這些障礙正在被科學家逐漸克服，一些概念性的理論正逐漸形成產品，最終也將進入到臨床使用階段，幫助人們實現糖尿病的功能性治療。

那么，如何克服免疫系統排斥呢？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。

不過現在有科學家正在解決這個問題，他們把目標鎖向了納米技術?？茖W家認為，如果能夠減少纖維化，確實有助于細胞更好地獲得營養，更好地生存并更有效地發出信號，這對細胞治療的成功至關重要。

一家2016年誕生的新銳公司Encelling正在開發一種細胞封裝技術，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于“小袋子”的裝置，由超薄納米孔膜制成?！靶〈印笨梢员Ｗoβ細胞不受免疫系統的影響，同時讓它們分泌胰島素發揮作用?？蒲腥藛T將干細胞衍生的β細胞放入“小袋子”里，然后將其植入皮下，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，并且還可以在“袋子”中添加新的細胞。

目前，這種設備正處在早期測試階段，但已經顯示出了前景。科研人員已經在動物身上做過測試，目前正準備在更大的動物身上做實驗，最后到人體試驗。對于如何克服免疫系統的排斥反應，其他科學家也做了嘗試，并且這種嘗試也已經進入到商品化階段。美國加州的ViaCyte公司開發的產品組合PEC-Encap將源于干細胞的胰腺祖細胞（PEC-01）封裝在細胞遞送系統Encaptra中，初步臨床試驗結果表明，當移植成功時，植入的細胞不僅能夠存活，還能增殖并發育成為產生胰島素和其他調節性激素的細胞；研究數據還表明，細胞遞送系統可以保護移植細胞免受免疫系統的排斥反應。為了達到更好的移植效果，ViaCyte公司不斷優化細胞遞送系統，以提高長期移植的潛力。

如何突破胰島細胞相關的難題？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。然而，問題在于這些細胞難以形成為胰島素生長及供應所需的血管網絡。人類胰島往往在準備移植時失去血管，一直以來人們試圖解決這個問題，但均以失敗告終。為了加速移植組織的血管化，科學家們開發了一種稱為自凝固細胞培養的技術，讓不同組織碎片中的細胞自動凝結生成具備血循環系統的組織。他們利用到捐贈的人體器官細胞、小鼠器官細胞以及誘導多能干細胞，將這些細胞與間充質干細胞以及人臍靜脈血管內皮細胞相結合，還添加了誘發胰島形成的遺傳與生化物質。在內皮細胞生長培養基中培養，這些成分就會濃縮并自行組織形成胰島組織，并且在組織中生成血管系統。

結果顯示，這項技術不僅促進了組織的功能化，還大大改善了移植后的植入成活率。測試發現，這種技術培育出來的移植物治療I型糖尿病模型小鼠比傳統方法更有效。與胰島細胞相關的另一個問題是，生產足夠量的能夠響應葡萄糖調節需要的胰島β細胞。

今年1月，《干細胞報告》雜志上的研究表明，通過調整誘導人干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。今年5月，《自然》雜志闡述了如何富集干細胞定向分化而來的胰島β細胞，對胰島β細胞的純化有重要意義。他們發現干細胞定向分化來的β細胞上有一種特殊蛋白（CD49a）高度表達，并通過攜帶CD49a抗體的藻紅蛋白微珠成功富集β細胞，提高了產量。

而這兩項研究成果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。展望胰島素日注射給糖尿病病人帶來了許多困擾，干細胞技術的發展讓擺脫胰島素注射成為了可能。而近年來科學的進展，正在掃清這條道路前進的障礙?？梢詴诚?，將來能夠利用干細胞生產更加高效和安全的胰島素生成細胞，并且植入到體內后不會受免疫系統排斥，也就意味著干細胞治愈糖尿病離臨床應用更近了一步！