突破糖尿病治疗,哈佛大学工程化建造“内分泌胰腺”!听听市二医院专家解读

哈佛大学麻省总医院Ji Lei(雷骥)团队成功由大网膜制备内分泌胰腺治愈糖尿病,3月2日凌晨,国际著名权威期刊 《Cell 》子刊 《Cell Reports Medicine 》发表题为《Bioengineered omental transplant site promotes pancreatic islet allografts survival in non-human primates》的研究论文,介绍了相关成果。

突破糖尿病治疗,哈佛大学工程化建造“内分泌胰腺”!听听市二医院专家解读

突破糖尿病治疗,哈佛大学工程化建造“内分泌胰腺”!听听市二医院专家解读

本研究通讯作者:Ji Lei(雷骥), MD, MSc, MBA, 哈佛大学麻省总院临床胰岛/细胞制备及移植特殊cGMP中心主任(Director of the Human Cell Processing and Transplantation Special Service cGMP Facility, MGH)

糖尿病是一种内分泌疾病,会引起机体多脏器功能障碍。糖尿病中约10%的患者为1型糖尿病(T1D),主要是自身的免疫细胞对胰腺中的胰岛β细胞产生攻击,造成胰岛β细胞破坏而胰岛素分泌功能丧失,患者需要终生注射胰岛素而痛苦和生活不方便。尽管近年来血糖监测和胰岛素注射技术有巨大进步,改善了T1D患者的治疗,但也无法完全实现内源性胰岛β细胞提供的精确生理性血糖控制,这些措施仍无法被视为将糖尿病治愈。通过胰岛移植替换β细胞能达到精确血糖控制,这种方法可能会成为T1D治疗的金标准。

目前,临床胰岛移植的常规方法是将胰岛经门静脉系统注射到肝脏中。然而这种方法在移植后有高达50%以上的胰岛立即死亡,随着时间的推移而逐渐出现移植胰岛功能哀退,并且有可能出现严重并发症。例如由干细胞来源的胰岛移植术后移植物有发生癌变的风险,这种将肝脏作为移植部位的方法就无法仅去除移植物,而患者将因此失去肝脏,这是无法接受的严重临床并发症。而人体腹腔的大网膜是一个血供丰富、容量大,便于手术操作和临床观察,具有免疫保护移植物功能,而且是一个非致命的可以切除的器官,理当是一个胰岛移植的最佳选择。然而在之前非人类灵长类动物(猴)以及人类临床胰岛移植于大网膜的研究中从未实现术后长期完全控制T1D。

为了突破这一难题,哈佛大学雷骥团队另辟蹊径。采用了由一种重组生物酶与受体血浆发生反应形成可降解的生物基质而将所移植的胰岛固定在受体大网膜膜上而赖以生存,这一生物工程化过程在体内创造了一个具有内分泌功能的胰腺 (图2)。这种策略将大网膜作为移植部位,首次成功实现了T1D病猴术后完全恢复正常血糖水平,从而有望规避目前常规将肝脏做为移植部位的诸多缺陷。麻省总医院移植中心Helen Deng(邓红萍)MD表示: “实现术后完全血糖控制的疗效归功于这一独特的生物工程方法,它成功帮助了移植胰岛的血管和神经再生,这是在非人灵长类动物模型中首次实现” 。

突破糖尿病治疗,哈佛大学工程化建造“内分泌胰腺”!听听市二医院专家解读

文献载图:大网膜生物工程化实现内分泌胰腺功能治疗1型糖尿病

突破糖尿病治疗,哈佛大学工程化建造“内分泌胰腺”!听听市二医院专家解读

本研究第一作者:Helen Deng(邓红萍), MD, MSC, 哈佛大学麻省总院移植转化医学研究中心。从事生物材料,免疫调节和干细胞治疗糖尿病研究。

哈佛的这一研究成果究竟意味着什么?在临床转化上又具有什么样的意义?今天,我们就此邀请成都市第二人民医院肝胆外科主任李广阔教授来为大家解读。

专家介绍

突破糖尿病治疗,哈佛大学工程化建造“内分泌胰腺”!听听市二医院专家解读

李广阔,医学博士/博士后,教授,主任医师,硕士生导师。毕业于原华西医科大学和第三军医大学,先后工作于成都军区总医院、*警武**重庆总队医院、成都中医药大学附属医院、重庆市中医院等三甲医院,现任成都市第二人民医院肝胆外科主任。 目前任国内多家医学杂志编委和多个学术组织主委、副主委及委员,发表医学论文60余篇。从医30年来,潜心钻研普通外科常见病、多发病的精准手术治疗,尤其在腹腔镜外科和内镜外科等微创外科手术领域有一定造诣,ERCP技术在川渝地区享有声誉。

专家解读>>>

记者:请问你对这项技术的创新有何评价?

专家:成都市第二人民医院肝胆外科主任李广阔教授

胰岛移植不像肝脏或者是心脏移植,器官是移植到生理性原位,而胰岛移植是将胰岛移植到人体胰腺器官以外的器官或者部位。前面已提到目前常规将肝脏作为胰岛移植部位的诸多弊端,本研究用生物工程化大网膜来实现其为胰岛移植部位的方法具有重大创新性和临床的意义,它是人类首次在猴这种模型上实现了由一个供者完全治愈一个受者的糖尿病的突破。由于猴与人的生理结构非常相似,在猴模型上所取得的结果就很具有临床转化意义。这项技术创新有望将来临床用大网膜作为胰岛移植的常规部位,可能为糖尿病β细胞替代治疗提供新战略,因此可能改变当前临床胰岛移植的范式。

记者:干细胞治疗糖尿病已有很多报道,,请问你对本研究成果在这方面的应用如何评价?

专家:成都市第二人民医院肝胆外科主任李广阔教授

这是一个非常好的问题。由干细胞来源的具有胰岛素分泌功能细胞的研发在近几年取得了突破性的进展。随着干细胞来源的胰岛再生技术的日渐成熟,这项研究的意义愈加突出。 据公开的报道显示,哈佛大学麻省总医院雷骥和James Markmann医生团队已经首次在猴模型上以及临床实验都实现了由人干细胞来源的胰岛移植而成功长期治愈1型糖尿病。相关重大突破性结果已于2021年6月在美国器官移植大会及11月在国际胰腺和胰岛移植大会上首次分别报告。虽然这些干细胞胰岛再生技术的突破可以解决胰岛来源稀缺的问题,提供无限的移植组织,更多糖尿病人可受益。但由于干细胞来源的胰岛可能会生长肿瘤,且目前已有移植术后肿瘤发生并转移的报道,因此像以前那样把肝脏作为移植部位就具有潜在的风险。如果当所移植的胰岛发生癌变时就不能仅去除胰岛,而必须将肝脏一同切除。而大网膜作为移植部位就有特殊的优越性,因为它易于监测,手术后如移植细胞或者组织发现癌变,可将网膜与移植组织一同切除,因为大网膜不是一个重要的生命器官。在干细胞来源的胰岛的成瘤性风险尚未得到彻底解决之前,网膜作为胰岛移植部位的优点就显得尤为突出。此外,此种生物工程化大网膜的的方法将有望让大网膜成为诸多其它非胰岛细胞移植的载体,尤其是用由基因工程改建的细胞来治疗诸多内分泌、遗传及血液因子缺乏的疾患。据今日麻省总医院的新闻报道了解,基于此项研究成果的临床实验正在筹备中。本研究的创新方法已申请美国专利。

成都市第二人民医院普外二科概况

普外二科(肝胆胰外科)是集医、教、研为一体的外科临床三级学科,是普通外科重要的亚专业之一。自1979年专业初创以来,历代专家学者秉承“仁爱济民、勤慎服务”的院训,共同努力,形成了今天以西医为主体、中西结合为辅助、微创外科为特色的临床学科。近年来,以子母镜(Spyglass)、逆行胰胆管造影(ERCP)、腹腔镜(Laparoscopy)、超声内镜(EUS)、胆道镜(choledochoscopy)、中医中药(Traditional Chinese Medicine)、超声引导穿刺(Ultrasound-guided Puncture)等多技术融合而成的SELECT-UP系列微创技术,受到业界好评,吸引了四川省以及周边省市的大量患者。

科室技术力量雄厚,拥有一支临床经验丰富、技术精湛、团结和谐的医护团队。医疗系列26人:教授/主任医师4人,副教授/副主任医师8人,讲师/主治医师2人、住院医师12人。其中,博士后1人、博士6人,硕士14人,学士5人。护理系列31人:主任护师1人、副主任护师1人、主管护师12人,护师16人。其中,硕士2人;本科27人。 科室设备先进,拥有高清腹腔镜、荧光腹腔镜、超声刀、C型臂X光机、电子十二指肠镜、小儿十二指肠镜、电子胆道镜、射频消融仪、光动力治疗仪、微波消融仪等先进设备。2022年,斥资数千万元,打造了四川省内首个肝胆外科专属内镜中心,将SELECT-UP系列微创技术融入其中。科室编制床位110张,床位使用率近130%,治愈好转率>99%。年急诊5000余人次,年门诊量4万余人次,收治住院病人4000余人次,年手术量超过3500余台次。