新探索!幹細胞可用於糖尿病治療

幹細胞與再生醫學系列報道

幹細胞是一種能夠自我複製的細胞,醫學界稱其為「萬能細胞」。以幹細胞為核心的再生醫學,成為繼藥物治療、手術治療后的另一種疾病治療途徑,引領著一場新的醫學革命,為實現全民健康迎來了新的曙光。發展生物產業對於廣東深入實施創新驅動發展戰略、推進供給側結構性改革、加快培育經濟發展新動能,具有十分重要的戰略意義。本報特聯合廣東省新型研發機構——廣東省賽萊拉幹細胞研究院推出「幹細胞與再生醫學」系列報道。本期記者帶大家走進廣東省幹細胞儲存和臨床應用工程技術研究中心分中心——南方醫科大學第三附屬醫院,一起領略幹細胞的神奇魅力。

沈潔教授(左)在接受本報記者採訪。張煒哲 攝

新探索!幹細胞可用於糖尿病治療

本報記者 王智錦

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全球約有3.82億成年人患有糖尿病,其中中國的糖尿病患者人數居全球之首,調查統計人數為1.14億。

南方醫科大學第三附屬醫院副院長、內分泌代謝科主任、博士生導師、主任醫師沈潔教授介紹,中國已成為全球第一大的糖尿病國家,先後三次的流行病學調查都已證實,中國糖尿病患者比例在10%左右。而最新的調查顯示,該比例已達到10%以上;而糖尿病前期人群(血糖存在糖耐量異常的人群)的比例達到了一半,是糖尿病的「後備軍」,將來有可能發展成糖尿病,所以我國的糖尿病發展形式相當嚴峻。

  • 中國糖尿病呈「井噴」態勢,糖尿病併發症兇險

全球每3個糖尿病患者當中就有1個來自中國。沈潔表示,中國由貧窮到發展中國家的過程中,國人所攜帶的「節儉基因」加上生活方式的改變,使得糖尿病呈現一種「井噴」的態勢。

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對於糖尿病的治療,沈潔提倡「防勝於治」,做好三級預防:一是預防糖尿病高危人群發展為糖尿病,二是減少已經患糖尿病人群的併發症,三是降低有糖尿病併發症人群的致殘率和死亡率。

糖尿病並不可怕,可怕的是糖尿病併發症。「糖尿病併發症到了晚期會給患者帶來巨大的生活和經濟負擔,有統計資料顯示,相比沒有併發症的患者,有併發症的病人治療費用至少多10倍。」沈潔指出。

常見的併發症有糖尿病腎病、偏癱、心梗及糖尿病足等。糖尿病足是糖尿病的大血管病變引起的,在下肢血管出現了動脈粥樣硬化、狹窄、供血不足的基礎上加上神經病變、皮膚的破損,最終導致糖尿病足。在這個專業領域從業30多年的沈潔感嘆糖尿病患者「一失足成千古恨」,糖尿病足是截肢率高的一種疾病,截肢的患者當中首要來自糖尿病足,所以探索更多新的方式和新的治療很有必要。

  • 幹細胞治療成為糖尿病的新選擇

糖尿病患者胰島功能損傷是很難逆轉的,治療目標是保護胰島細胞。沈潔介紹,1型糖尿病患者體內胰腺產生胰島素的β細胞被徹底損壞,從而完全失去產生胰島素的功能,需終身使用胰島素;2型糖尿病患者體內產生胰島素的能力並未完全喪失,「幹細胞治療成為一種新的選擇,幹細胞具有來源方便、多功能誘導、歸巢、免疫調節等優點使得越來越多臨床工作者開展相關研究。」沈潔介紹說,幹細胞作為原始細胞,具有定向分化的特點,可以根據需求分化成不同的細胞。此外,幹細胞還具有抗炎的作用,所以在功能學上治療有很多益處。同時幹細胞具有的組織修復功能,可通過修復胰島β細胞功能、以及調節體內的免疫調控能力,改善糖尿病病人的慢性炎癥狀態。

對於糖尿病足患者來說,由於下肢血液循環難以重新建立,一旦傷口破損,幾乎不能自愈,加上存在缺血缺氧、供氧不足、皮膚條件差等問題,所以糖尿病足的傷口被稱為難治性傷口。沈潔的團隊也一直關注治療技術上的探索,「我們通過幹細胞的治療方式重新建立微血管的循環,對於難治性的傷口用幹細胞局部治療,可以達到更好的癒合。」沈潔嘗試用一種凝膠鋪在傷口表面,營造一個有利於幹細胞和組織生長的微環境,促進傷口癒合。

  • 間充質幹細胞療效更好

2016年6月,由南方醫科大學第三附屬醫院沈潔申報的專項-「糖尿病足幹細胞治療的技術創新與特異性細胞友好型載體的研發」,獲得廣州市科技創新委員會公布的廣州市健康醫療協同創新重大專項三期項目立項支持,項目經費額度共計近500萬元。

幹細胞根據類型和來源分為很多種,如胚胎幹細胞、成體間充質幹細胞等,沈潔團隊對幹細胞來源進行了篩選,現在主要使用的是脂肪間充質幹細胞及臍帶間充質幹細胞。糖尿病患者自體幹細胞治療效果較差,因為細胞都是被糖基化了的,所以存活率、質量都不好。「我們用異體的細胞,篩選中發現脂肪和臍帶間充質幹細胞是一個不錯的來源。」於是,在體外進行培養,讓它們在體外友好型支架上更好地存活。

友好型支架要具備兩個條件,分別是足夠的營養保濕和足夠的空間結構。細胞支架具有溫敏性的特點,剛配製時是水溶液,37℃時就變成凝膠。沈潔團隊在糖尿病潰瘍創面的動物模型中發現,幹細胞友好型載體製品的使用可以使得傷口局部形成微循環血管的循環能力明顯提高,抗炎作用也明顯提高。

  • 不同來源的幹細胞各有優勢

沈潔在clinicaltrials.gov 上註冊申報的幹細胞臨床項目有3個,分別為:使用脂肪中提取的幹細胞臨床研究糖尿病足,臍帶間充質幹細胞輸注治療相關的糖尿病血管併發症,自體骨髓幹細胞臨床研究糖尿病相關的血管併發症。那麼,它們有什麼差異?

「自體骨髓幹細胞在免疫排斥上問題更少,可應用於非糖尿病的病人;臍帶間充質幹細胞具有更好的誘導分化潛能以及旁分泌的作用;脂肪幹細胞來源方便,可分泌多種細胞因子,促進血管新生,採用脂肪幹細胞可治療組織損傷,我們將此方法借鑒到了糖尿病的治療上。」沈潔說。

談及不同來源的幹細胞的產業化前景,沈潔則表示,「每個專業有自己的看法,我們配合得比較多的是醫院的應用。」她還提到,廣州市政府對幹細胞很重視,專門設立廣州市健康醫療協同創新重大專項項目,項目資金主要支持圍繞廣州地區常見多發重大疾病資源優勢和預防診治技術優勢,聯合攻關組織實施的各個重大專題項目,其中一個方向就是幹細胞。此專項市財政每年安排資金1億元,連續實施5年,共安排資金5億元,其中幹細胞每年投入2500萬,共計投入1億兩千五百萬。

鏈接

強強聯合推動幹細胞臨床轉化

為便於幹細胞臨床科研事業的順利發展,較多醫療機構都選擇聯合企業、高校、科研機構共同開展幹細胞產、學、研、醫工作,如聯合組建幹細胞實驗室、開展幹細胞臨床轉化研究、幹細胞新葯申報等。

南方醫科大學第三附屬醫院作為廣東省幹細胞儲存和臨床應用工程技術研究中心分中心,同賽萊拉幹細胞公司開展了系列項目合作,其中,《臍帶間充質幹細胞治療糖尿病下肢血管病變》的新葯研發產學研合作項目,已開展臨床前研究,並和國家藥物審評專家開展項目討論會,專家一致認為該項目具有較高的臨床應用前景。

沈潔表示,強強結合才能更好地完成科研的突破和臨床的轉化,科研機構的研發能力比較強;但臨床有更多來自於一線的需求,根據這些需求結合科研工作做一些多中心的研究;企業在這方面的推動是一個重要的環節,在轉化醫學上搭起一個平台,在院校、科研、醫療上起到了一個穿針引線的作用。

「企業平台起到的作用很重要,平台將碎片化的資源整合起來,就會發揮出巨大的作用。」沈潔非常重視產學研醫的整體結合,同時,她對賽萊拉幹細胞總裁陳海佳的遠見與胸懷錶示讚賞,「陳海佳對廣東省幹細胞產業化起到很大的推動作用,賽萊拉非常專註於做幹細胞,從基礎研究到臨床轉化,從簡單到複雜,他們都投入了大量的精力。」

專家對話

問:目前有沒有幹細胞治療糖尿病的成功案例?

沈潔:北京301醫院內分泌代謝科的母義明教授,他的團隊做了不少關於幹細胞治療糖尿病的胰島功能調節的基礎研究和臨床研究,對有效性和安全性都做了一些驗證。

問:幹細胞治療糖尿病會不會出現免疫排斥?

沈潔:胰島移植會存在這些問題,間充質幹細胞則很少出現。

問:幹細胞治療會否誘發腫瘤?

沈潔:不同的幹細胞其致瘤的風險不一樣,臨床研究結果顯示,間充質幹細胞主要來源於成體的組織細胞,目前並未發現有顯著的致瘤風險,而且它具有免疫排斥低、相對比較穩定的優點。

問:您認為,作為幹細胞臨床研究責任主體的醫療機構,目前面臨的最大的困難和挑戰是什麼?

沈潔:最大的困難在於政策,政策上要求有資質的機構才能去做,我們現在拿到科研課題要經過倫理委員會的審核,它要求你具備這個資質才能做,同時,課題是需要跟有資質的機構結合一起去做,這會在流程上帶來一些不便;另外,如果項目准許后,需要給以政策相應的配套,才能及時有效高效高質地完成課題。希望政府在政策上給予更多的支持,無論是臨床上還是科研上。

問:請用一句話來總結,幹細胞研究在未來醫療領域中需要承擔的角色,以及行業價值?

沈潔:幹細胞在未來的疾病治療中是一顆璀璨的新星。

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