作者：熊筱璐 朱大龙

来源：中华糖尿病杂志, 2016,08(04): 247-249. 

据最新调查显示，我国18岁及以上成人糖尿病患病率为11.6%[1]，预计2030年，世界糖尿病发病人数将达到40亿[2]。胰岛β细胞自身免疫破坏所致的胰岛素绝对缺乏是1型糖尿病(T1DM)的主要发病机制[3]。而2型糖尿病(T2DM)则与胰岛素抵抗和(或)进行性的胰岛β细胞功能减退有关[4]。目前治疗糖尿病的方法无法针对糖尿病发病的关键环节，不能从根本上治愈糖尿病。基于这一现状，各国学者们开始致力于一种新的治疗策略——向机体补充新的具有正常分泌功能的胰岛细胞，重建患者体内的胰岛功能[5]。1980年Largiader等[6]首次报道同种异体胰岛移植成功，但是供体来源的缺乏以及免疫抑制剂的终身服用，均限制了胰岛移植在临床上的应用，促使研究者们将研究重点转向了干细胞移植技术。近年来，干细胞治疗糖尿病的相关基础和临床研究的开展为彻底治愈糖尿病带来了希望。

干细胞是一群具有高度自我更新、多向分化潜能以及能够分泌多种细胞因子的细胞，具有独特的生物学特性，是重建胰岛功能的最佳种子[5]。目前，已确定的可分化为胰岛细胞的干细胞类型主要有：胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)、间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)和诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)等。除了传统种类的干细胞之外，近年来体外研究也发现[7,8,9]，胰岛α细胞和皮肤细胞可以通过'重编程'转化为iPSC，进一步形成可分泌胰岛素的细胞，因此丰富了可供移植的干细胞种类。本文总结了近年来干细胞用于治疗糖尿病的临床研究现况与进展，以期为干细胞及临床应用提供新思路。

一、干细胞治疗糖尿病的研究

干细胞治疗T1DM的临床试验：近年来，各国学者对自体骨髓造血干细胞移植(autologous hematopoietic stem cell transplantation, AHSCT)方案治疗T1DM进行了广泛研究。临床试验显示AHSCT中使用的清髓药物具有直接清除外周自身免疫性T细胞，可阻止胰岛进一步破坏的作用^[10]；动物实验显示经AHSCT重建的免疫系统中CD4 、CD25 免疫调节细胞数量上升^[11]。

2007年Voltarelli等^[12]报道了首个使用AHSCT方案治疗T1DM的临床试验获得初步成功，该研究组2009年进一步报道了该临床试验扩大随访后的结果^[13],具体研究结果见表1。上述研究结果提示，对于新诊断的T1DM患者通过AHSCT方案可以重建内源性胰岛素分泌，诱导大部分患者脱离胰岛素治疗。2008年8月，Voharelli等在美国芝加哥起草了一项国际多中心、随机对照AHSCT临床研究方案，以进一步证实AHSCT的'免疫重建'效应，这项研究已于2009年正式启动。2012年Li等^[15]在此基础上进行了有益的探索和研究，具体结果见表1。同年Gu等^[16]研究发现AHSCT方案治疗T1DM完全缓解率为53.6%(15/28)，该方案在非糖尿病酮症酸中毒(DKA)患者中疗效优于DKA患者，具体结果见表1。2014年D'Addio等^[17]研究中65例新发T1DM患者经AHSCT方案治疗后6个月，59％的患者停用胰岛素，随访48个月后仍有32％的患者维持不用胰岛素，对治疗有反应的患者血糖代谢状态和胰岛β细胞功能显著改善。上述几项临床研究均丰富了干细胞治疗T1DM的相关临床经验，并为后续基础和临床研究打下了坚实的基础。

但是我们也同时发现应用AHSCT方案治疗T1DM的不良反应发生率较高，提示AHSCT仅限于应用于严格选择的患者。同时全球范围内AHSCT治疗T1DM仍处于探索阶段，目前有较详细资料可查的只有4个中心(巴西、波兰、南京鼓楼医院、上海瑞金医院)，同时上述这些临床试验随访时间尚短，采用AHSCT方案治疗T1DM的远期效果仍不明确。

二、干细胞治疗T2DM的临床试验

近年，异体MSCs治疗T2DM的临床研究受到关注。研究发现，MSCs治疗T2DM糖尿病的分子机制包括：(1) MSCs可促进胰岛β细胞的原位再生；(2)MSCs可通过其分泌效应影响胰岛素信号传导通路中关键靶分子如胰岛素受体底物1 (IRS-1)、丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶B、葡萄糖转运蛋白(GLUT4)的表达及磷酸化水平，逆转胰岛素抵抗；(3) MSCs具有非HLA限制性的免疫抑制特性，可调节CD4 /CD8 /Treg细胞之间的平衡，减少自体免疫细胞对胰岛细胞的攻击。2009年印度Bhansali等^[18]首次采用异体MSCs治疗10例应用胰岛素1年以上的T2DM患者获得初步成功，该研究组2014年再次发表了相关研究成果^[19]。上述临床研究结果显示，短期内应用骨髓MSCs可停止胰岛素治疗或减少胰岛素用量。然而，这些研究在设计上均存在明显局限性，为单中心、自身前后对照的研究设计，样本量较小，且尚无长期有效性和安全性数据。2015年，Skyler等^[20]开展了一项多中心、剂量递增、随机、安慰剂对照试验。研究纳入18个中心的61例血糖控制不佳的成人T2DM患者采用二甲双胍单药或联合治疗。在治疗有效性上，1周后任一剂量干细胞治疗组糖化血红蛋白(HbA_1c)均下降，第8周时差异最为显著；12周时，治疗组共有8例受试者的HbA_1c <7%，而对照组未出现达标患者。在安全性方面，无人因不良反应中断试验。迄今，世界范围内已开展了多项采用MSCs治疗T2DM患者的研究，在这些研究中，MSCs类型和来源均不统一，移植前患者的病程存在明显差异，移植途径为体静脉或门静脉输注，随访周期不一致，观察指标和评价的疗效多样。因此上述研究结果尚不能明确干细胞治疗的有效性和安全性。

三、干细胞治疗糖尿病外周血管病变

糖尿病下肢动脉病变(PAD)是糖尿病常见的慢性并发症之一，严重威胁患者生命及生存质量。多年研究表明，干细胞可分化血管内皮细胞，进而形成新生毛细血管，故可应用于治疗缺血性疾病^[21]。同时基于干细胞的可塑性和自我再生能力，或能为PAD患者带来新希望。Tateishi-Yuyama等^[22]率先应用自体骨髓干细胞移植治疗下肢缺血性疾病,开创了血管新生在临床应用的先例。国内相关研究中，谷涌泉等^[23]首次报告应用自体骨髓干细胞治疗严重下肢缺血。2007年，陈景斌等^[24]选取糖尿病PAD患者17例，行自体骨髓干细胞移植术，5例糖尿病足患者病情显著好转，随访1年后，所有患者症状和有关评价指标与术前比较差异显著(P<0.01)。同时，进一步研究还发现，干细胞移植治疗下肢缺血性疾病的疗效与移植干细胞总量有密切关系。

虽然现有临床研究结果初步表明了干细胞移植治疗PAD的可行性和有效性，但其改善长期预后(如截肢和死亡)的疗效尚无充足证据。同时，这些临床研究具有以下特点：(1)绝大多数研究未设立对照组，缺乏随机对照双盲研究，随访时间偏短，纳入例数偏少；(2)各组基线缺血程度不一致；(3)绝大多数研究应用自体干细胞进行移植。故目前干细胞治疗PAD仍缺乏系统研究，缺乏大样本、随机、对照、双盲以及长期的临床观察。所以，2010年中华医学会糖尿病学分会发布了关于干细胞移植治疗糖尿病PAD的立场声明，对于我们规范开展临床治疗有重要指导作用^[25]。

四、干细胞治疗糖尿病所面临的问题

虽然干细胞因其独特的生物学特性已在治疗糖尿病的临床研究中取得了长足的进展，但是真正将其应用于临床仍存在许多亟需解决的问题：(1)目前世界范围内的干细胞临床研究项目较为分散，绝大多数研究中心相互独立，缺少科学统一的临床研究方案导致相关临床研究数据缺乏可重复性。因此，亟需规范、统一的基础性研究和大样本、多中心、长期治疗的临床研究来证实干细胞治疗糖尿病的长期疗效与安全性。(2)目前部分种类的干细胞体外扩增效率低下，诱导染色体基因突变，以及在细胞回输过程中所带来的潜在感染等风险仍需得到进一步解决。(3)干细胞在移植给患者过程中所导致潜在的致瘤风险需要高度警惕。(4)干细胞移植后所导致的免疫排斥使得移植后患者需终身服用免疫抑制剂，避免其不良反应仍是研究者所关注的重点。

为此，2012年中华医学会糖尿病学分会发布了《关于干细胞治疗糖尿病的立场声明》^[26]，在肯定干细胞治疗糖尿病地位的前提下，也明确指出：根据目前国内外研究状况，干细胞治疗糖尿病尚处在临床应用前的研究阶段。因此，不建议将该种技术作为常规的临床实践，同时也希望相关政府部门制定相应的行政法规或管理规范。

五、展望

综上所述，干细胞治疗糖尿病的临床研究已取得令人振奋的进展，其技术的突破将意味着治疗糖尿病将从单纯控制血糖转入治愈的阶段，为糖尿病患者点燃了新的希望。但是，干细胞治疗糖尿病的临床研究仍然存在不足。此外，鉴于糖尿病发病机制的复杂性、干细胞生物学的特殊性，进一步优化干细胞治疗糖尿病的临床方案，降低其潜在风险显得尤为重要。只有通过国际多中心、大样本的临床研究和深入的机制探讨，我们才能真正驾驭这一全新的治疗方法。