间充质干细胞是“安全细胞”!研究证实:间充质干细胞治疗I型糖尿病有效

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最近发表在《Systematic reviews》上的一篇综述[1],通过荟萃分析系统评估了间充质干细胞造血干细胞移植治疗I 型糖尿病的安全性和有效性。接受间充质干细胞移植的50 名患者中,5 名患者获得良好疗效,达到一段时间不需要注射胰岛素的效果;其中23 名参与者的每日胰岛素总量(TDD)降低,并且在这些患者中未观察到不良反应。Meta分析显示,间充质干细胞治疗I型糖尿病是有效的。

间充质干细胞是“安全细胞”!研究证实:间充质干细胞治疗I型糖尿病有效(图1)


通过前期筛选,文章最终纳入了35项间充质干细胞造血干细胞移植治疗I 型糖尿病的相关研究,结果显示干细胞移植与I 型糖尿病的改善相关。


01 I型糖尿病的潜在理想疗法:干细胞移植


I 型糖尿病 (T1DM) 是一种慢性自身免疫性疾病,自身反应性 T 细胞攻击胰腺 β 细胞,导致内源性胰岛素绝对不足,患者表现出高血糖、糖代谢异常和终生依赖外源性胰岛素。近年来,全球糖尿病患者人数呈对数增长,糖尿病相关的严重并发症会降低患者生活质量,给社会造成了相当大的经济负担。


I 型糖尿病无法治愈,患者必须终生依靠外源性胰岛素注射来维持血糖的生理水平,但这并不能改善血糖的自我调节能力。因此,理想的糖尿病治疗方法应该是恢复患者体内的胰岛素产生和胰岛素分泌的调节能力。目前细胞疗法已被应用于多种自身免疫性疾病,研究表明干细胞具有重建免疫耐受性和保留胰岛 β 细胞的功能,是治疗I 型糖尿病的潜在疗法。


02 干细胞移植治疗I 型糖尿病的优势


干细胞是能够自我更新的未分化细胞,几乎可以产生任何组织或器官,同时具有独特的免疫调节能力,在治疗I 型糖尿病上具有明显优势。


首先,干细胞能够分化为β细胞,增加胰岛素的分泌;


其次,干细胞可以通过抑制T细胞增殖和减少炎症反应来调节免疫组效应,可以保护β细胞免受自身免疫攻击;


此外,干细胞可以通过旁分泌作用分泌细胞因子,增强细胞的抗氧化和增殖能力,有助于提高β细胞的存活率[2]。

间充质干细胞是“安全细胞”!研究证实:间充质干细胞治疗I型糖尿病有效(图2)

图1(来自文献[2]):干细胞治疗T1DM的可能机制:干细胞通过激活调节性T细胞(Treg)和抑制T和Th1细胞来重建免疫耐受,也可用于β细胞的保存和再生。


因此,干细胞移植被认为是一种很有前景的干预策略。但在I 型糖尿病中使用干细胞移植仍处于安全性和有效性评估的初始阶段。


03 间充质干细胞:I型糖尿病治疗的“安全细胞”


近年来,已开展多项间充质干细胞(MSCs)和造血干细胞(HSCs) 移植治疗I 型糖尿病的临床试验[3-4],不过最终疗效仍然有差异。

间充质干细胞是“安全细胞”!研究证实:间充质干细胞治疗I型糖尿病有效(图3)

间充质干细胞是“安全细胞”!研究证实:间充质干细胞治疗I型糖尿病有效(图4)

表1(来自文献[1]):纳入的 35 项临床研究的特征


在最新的这篇综述里,纳入的研究中有6项涉及到间充质干细胞移植,接受间充质干细胞移植的50 名患者中,5 名患者获得良好疗效,达到一段时间不需要注射胰岛素的效果;其中23 名参与者的每日胰岛素总量(TDD)降低,并且在这些患者中未观察到不良反应。Meta分析显示,间充质干细胞治疗I型糖尿病是有效的。


纳入的研究中,有21项涉及到造血干细胞移植。在 491 名患者中进行了造血干细胞移植,其中168 名患者获得良好疗效,达到一段时间不需要注射胰岛素的效果;332 名患者的每日胰岛素总量(TDD)有所降低。但在该组中出现了几起危及生命的并发症和死亡的不良事件,其中2 名患者因败血症而死亡,还有一些患者报告了危及生命的败血症和骨髓再生障碍。

间充质干细胞是“安全细胞”!研究证实:间充质干细胞治疗I型糖尿病有效(图5)

图2(来自文献[1]):纳入研究中报告的每种不良反应的数量


纳入的所有研究中,有8项涉及到造血干细胞间充质干细胞联合移植。在 114 例接受造血干细胞间充质干细胞共同移植的患者中,虽然没有人获得不需注射胰岛素的显著获益,但其中 92 例观察到每日胰岛素总量(TDD)的降低,在这些患者中也没有观察到不良反应。


结论:

根据这项荟萃分析的结果,间充质干细胞造血干细胞及其共同移植与I型糖尿病的改善显著相关。间充质干细胞及其与造血干细胞联合可视为I型糖尿病干细胞移植的“安全细胞”。相比之下,由于潜在的严重不良事件等,单独的造血干细胞移植不能作为安全的干预措施。但是间充质干细胞在I型糖尿病的干预上有很大的潜力。


基于干细胞的治疗已被认为是治疗糖尿病,特别是I 型糖尿病的一种有前途的潜在治疗方法。在最近的研究中,细胞疗法已证明可通过重建免疫耐受性和分化为胰岛 β 细胞簇来治愈I 型糖尿病。并且移植前干细胞干预有助于保护β细胞并重塑免疫反应,可以改善免疫抑制对干细胞移植效果的影响。然而,虽然荟萃分析表明干细胞移植与I 型糖尿病改善相关,由于纳入研究中大部分临床试验是单臂实验,未来仍需要更多的随机临床试验来证明干细胞移植的疗效。

 



参考资料:

[1] Madani, S., Amanzadi, M., Aghayan, H. R., Setudeh, A., Rezaei, N., Rouhifard, M., & Larijani, B. (2022). Investigating the safety and efficacy of hematopoietic and mesenchymal stem cell transplantation for treatment of T1DM: a systematic review and meta-analysis. Systematic reviews, 11(1), 82. https://doi.org/10.1186/s13643-022-01950-3

[2] Wan, X. X., Zhang, D. Y., Khan, M. A., Zheng, S. Y., Hu, X. M., Zhang, Q., Yang, R. H., & Xiong, K. (2022). Stem Cell Transplantation in the Treatment of Type 1 Diabetes Mellitus: From Insulin Replacement to Beta-Cell Replacement. Frontiers in endocrinology, 13, 859638. https://doi.org/10.3389/fendo.2022.859638

[3] Lock, L. T., & Tzanakakis, E. S. (2007). Stem/Progenitor cell sources of insulin-producing cells for the treatment of diabetes. Tissue engineering, 13(7), 1399–1412. https://doi.org/10.1089/ten.2007.0047

[4] D'Addio, F., Valderrama Vasquez, A., Ben Nasr, M., Franek, E., Zhu, D., Li, L., Ning, G., Snarski, E., & Fiorina, P. (2014). Autologous nonmyeloablative hematopoietic stem cell transplantation in new-onset type 1 diabetes: a multicenter analysis. Diabetes, 63(9), 3041–3046. https://doi.org/10.2337/db14-0295


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