导语:全球超5亿糖尿病患者,每日与高血糖抗争,却始终无法逃脱胰岛β细胞缺失的命运,传统治疗只能延缓病情,无法触及根本。历经数十年探索,干细胞疗法正逐渐崭露头角,有望成为糖尿病治疗的破局利刃。
糖尿病治疗困境与干细胞疗法的崛起,
传统手段难以攻克胰岛β细胞缺失难题
在当今医学领域,糖尿病的治疗一直面临着严峻挑战。全球超过537百万糖尿病患者深受其害,糖尿病不仅严重影响健康寿命和寿命,还对全球医疗保健、经济和社会造成了巨大负担。尽管目前有多种药物可用于糖尿病治疗,但这些药物并未真正解决胰岛β细胞功能缺失这一关键问题。人体胰岛细胞移植虽是治疗胰岛素依赖型1型糖尿病的成熟方法,但供体短缺严重限制了其广泛应用。
近年来,科学界在利用人类多能干细胞(hPS细胞)衍生胰岛类似细胞方面取得了显著进展,为解决供体短缺问题带来了新希望。hPS细胞包括人类胚胎干细胞(hES细胞)和诱导多能干细胞(hiPS细胞),具有无限自我更新能力,是再生胰岛β细胞的可再生细胞来源。尤其hiPS细胞,因伦理和宗教争议较少,在再生医学领域展现出巨大潜力。众多研究表明,hPS细胞衍生的β样细胞在体内外均能对葡萄糖产生反应并分泌胰岛素,逐渐接近真正的胰岛细胞。然而,如何提高这些细胞的功能成熟度、实现有效免疫逃逸以及解决规模化生产问题,仍是亟待攻克的难关。
2025年6月27日,Nature Medicine杂志发表了一篇题为“Stem cell therapies for diabetes”的综述文章,深入探讨了干细胞疗法治疗糖尿病的科学研究进展、临床试验以及需要克服的监管考量,为未来糖尿病细胞治疗的发展提供了重要参考。
β细胞成熟度决定疗效可控性,
分化路径优化是治疗基础前提
ta;细胞替代疗法的有效性,根本上取决于细胞的功能成熟度。当前分化协议不断优化,已从早期依赖体外筛选分子生成未成熟细胞,发展为高度模拟体内胰腺发育过程的体系。通过使用3D悬浮培养、ROCK抑制剂Y-27632诱导NKX6-1表达以增强PPs增殖与存活,以及精准调控Wnt信号通路促进NEUROG3表达和β细胞终末分化,现阶段获得的β样细胞在胰岛素双相分泌及成熟标志表达上已接近生理胰岛功能。因此,在实际治疗中,相较于依赖患者体内进一步分化的前体细胞(如PPs),更应优先选择功能成熟、可控性强的β样细胞产品,前者对个体内环境依赖性强,疗效波动较大。(图1上半部分)例如,Vertex的VX-880项目显示,在接受成熟β样细胞移植的1型糖尿病患者中,多数可于6个月内实现胰岛素独立,且HbA1c降至<7%,伴随严重低血糖事件消失,表明细胞成熟度与疗效具有直接相关性。与此形成对比的是ViaCyte方案中所用PPs,虽可在体内继续分化,但C肽水平和功能细胞比例因个体差异显著不同,难以实现剂量可预测的治疗效果。因此,对于希望实现快速、稳定血糖控制的患者,特别是对低血糖高度敏感者,使用功能明确、质量受控的成熟细胞产品更具临床可行性。
图1近期临床试验的创新成果与经验教训
移植路径与免疫策略影响持续疗效,
制备体系决定可及性边界
在治疗路径选择中,移植部位直接影响细胞存活和功能维持。皮下空间虽具可操作性,但易引发纤维化反应限制血管化;肝门静脉虽具移植经验基础,但面临即刻性炎症反应风险(图1下半部分)。在此背景下,腹直肌前鞘下成为新的替代方案,在动物模型和中国临床试验中均显示良好血管生成与细胞成活优势。典型病例在移植2周后检测到C肽水平,3个月内实现胰岛素独立,为重症或难治型患者提供潜在替代方案,且术后细胞可通过MRI或超声实现非侵入性监测。与此同时,免疫排斥问题依旧是限制细胞疗效持续性的关键障碍。异体细胞产品需长期免疫抑制,而免疫抑制在部分患者中不适用。因此,HLA匹配的hiPS细胞、自体细胞来源,或封装装置成为目前主流规避策略。封装技术如ViaCyte的PEC-Encap虽在动物中有效,但在人类患者中常因纤维化反应而影响细胞活性;Vertex的VX-264也因胰岛素产量不足暂停试验。当前值得关注的是低免疫原性细胞系的发展,例如CRISPR的CTX211/VCTX210A,尝试通过多基因编辑实现无免疫抑制植入,对未来临床具有重要意义。另一方面,细胞制造和供应模式也决定了治疗的普及程度。3D悬浮培养平台(如滚瓶、搅拌罐)虽可实现20–50倍扩增,但受限于当前冷冻保存技术不稳定,大多数机构仍以“按需制备”为主。这意味着,尽管干细胞疗法技术上已趋成熟,临床实际应用仍需医生充分评估患者状态、供应链能力与产品性质,做出个体化、可操作的治疗决策。
总结:
干细胞疗法为糖尿病治疗带来新曙光,
但仍需跨越重重挑战
综述深入剖析了干细胞疗法治疗糖尿病的研究现状与未来发展方向。文章总结了在β细胞分化协议、免疫逃逸策略及细胞制造工艺等方面的进展,同时指出存在的挑战,如细胞功能成熟度不足、免疫排斥问题、规模化生产难题以及监管不确定性等,为糖尿病治疗领域提供了具体且宝贵的见解和方向。未来,随着技术进步和临床试验深入,干细胞疗法有望克服现有障碍,真正从实验室走向临床,成为糖尿病治疗的常规手段。尤其是优化β细胞分化协议以生成功能接近真实胰岛的细胞,能提高移植效率,降低对供体细胞数量的需求;开发冷冻保存技术实现即用型疗法,可提前生产储存细胞产品,满足临床紧急需求;开发低免疫原性细胞或免疫保护装置减少免疫抑制剂使用,能降低免疫抑制剂副作用风险;标准化不同国家/地区指南提高可及性和产品质量,有助于消除跨国界监管障碍,促进干细胞疗法全球推广和应用。这些优先发展方向将加速干细胞疗法在糖尿病治疗领域的临床转化和广泛应用。
参考文献
CHEN JT, DADHEECH N, TAN EHPet al.Stem cell therapies for diabetes. Nat Med. 2025 Jul;31(7):2147-2160. doi: 10.1038/s41591-025-03767-8. Epub 2025 Jun 27. PMID: 40579550.
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导语:全球超5亿糖尿病患者,每日与高血糖抗争,却始终无法逃脱胰岛β细胞缺失的命运,传统治疗只能延缓病情,无法触及根本。历经数十年探索,干细胞疗法正逐渐崭露头角,有望成为糖尿病治疗的破局利刃。
糖尿病治疗困境与干细胞疗法的崛起,
传统手段难以攻克胰岛β细胞缺失难题
在当今医学领域,糖尿病的治疗一直面临着严峻挑战。全球超过537百万糖尿病患者深受其害,糖尿病不仅严重影响健康寿命和寿命,还对全球医疗保健、经济和社会造成了巨大负担。尽管目前有多种药物可用于糖尿病治疗,但这些药物并未真正解决胰岛β细胞功能缺失这一关键问题。人体胰岛细胞移植虽是治疗胰岛素依赖型1型糖尿病的成熟方法,但供体短缺严重限制了其广泛应用。
近年来,科学界在利用人类多能干细胞(hPS细胞)衍生胰岛类似细胞方面取得了显著进展,为解决供体短缺问题带来了新希望。hPS细胞包括人类胚胎干细胞(hES细胞)和诱导多能干细胞(hiPS细胞),具有无限自我更新能力,是再生胰岛β细胞的可再生细胞来源。尤其hiPS细胞,因伦理和宗教争议较少,在再生医学领域展现出巨大潜力。众多研究表明,hPS细胞衍生的β样细胞在体内外均能对葡萄糖产生反应并分泌胰岛素,逐渐接近真正的胰岛细胞。然而,如何提高这些细胞的功能成熟度、实现有效免疫逃逸以及解决规模化生产问题,仍是亟待攻克的难关。
2025年6月27日,Nature Medicine杂志发表了一篇题为“Stem cell therapies for diabetes”的综述文章,深入探讨了干细胞疗法治疗糖尿病的科学研究进展、临床试验以及需要克服的监管考量,为未来糖尿病细胞治疗的发展提供了重要参考。
β细胞成熟度决定疗效可控性,
分化路径优化是治疗基础前提
ta;细胞替代疗法的有效性,根本上取决于细胞的功能成熟度。当前分化协议不断优化,已从早期依赖体外筛选分子生成未成熟细胞,发展为高度模拟体内胰腺发育过程的体系。通过使用3D悬浮培养、ROCK抑制剂Y-27632诱导NKX6-1表达以增强PPs增殖与存活,以及精准调控Wnt信号通路促进NEUROG3表达和β细胞终末分化,现阶段获得的β样细胞在胰岛素双相分泌及成熟标志表达上已接近生理胰岛功能。因此,在实际治疗中,相较于依赖患者体内进一步分化的前体细胞(如PPs),更应优先选择功能成熟、可控性强的β样细胞产品,前者对个体内环境依赖性强,疗效波动较大。(图1上半部分)例如,Vertex的VX-880项目显示,在接受成熟β样细胞移植的1型糖尿病患者中,多数可于6个月内实现胰岛素独立,且HbA1c降至<7%,伴随严重低血糖事件消失,表明细胞成熟度与疗效具有直接相关性。与此形成对比的是ViaCyte方案中所用PPs,虽可在体内继续分化,但C肽水平和功能细胞比例因个体差异显著不同,难以实现剂量可预测的治疗效果。因此,对于希望实现快速、稳定血糖控制的患者,特别是对低血糖高度敏感者,使用功能明确、质量受控的成熟细胞产品更具临床可行性。
图1近期临床试验的创新成果与经验教训
移植路径与免疫策略影响持续疗效,
制备体系决定可及性边界
在治疗路径选择中,移植部位直接影响细胞存活和功能维持。皮下空间虽具可操作性,但易引发纤维化反应限制血管化;肝门静脉虽具移植经验基础,但面临即刻性炎症反应风险(图1下半部分)。在此背景下,腹直肌前鞘下成为新的替代方案,在动物模型和中国临床试验中均显示良好血管生成与细胞成活优势。典型病例在移植2周后检测到C肽水平,3个月内实现胰岛素独立,为重症或难治型患者提供潜在替代方案,且术后细胞可通过MRI或超声实现非侵入性监测。与此同时,免疫排斥问题依旧是限制细胞疗效持续性的关键障碍。异体细胞产品需长期免疫抑制,而免疫抑制在部分患者中不适用。因此,HLA匹配的hiPS细胞、自体细胞来源,或封装装置成为目前主流规避策略。封装技术如ViaCyte的PEC-Encap虽在动物中有效,但在人类患者中常因纤维化反应而影响细胞活性;Vertex的VX-264也因胰岛素产量不足暂停试验。当前值得关注的是低免疫原性细胞系的发展,例如CRISPR的CTX211/VCTX210A,尝试通过多基因编辑实现无免疫抑制植入,对未来临床具有重要意义。另一方面,细胞制造和供应模式也决定了治疗的普及程度。3D悬浮培养平台(如滚瓶、搅拌罐)虽可实现20–50倍扩增,但受限于当前冷冻保存技术不稳定,大多数机构仍以“按需制备”为主。这意味着,尽管干细胞疗法技术上已趋成熟,临床实际应用仍需医生充分评估患者状态、供应链能力与产品性质,做出个体化、可操作的治疗决策。
总结:
干细胞疗法为糖尿病治疗带来新曙光,
但仍需跨越重重挑战
综述深入剖析了干细胞疗法治疗糖尿病的研究现状与未来发展方向。文章总结了在β细胞分化协议、免疫逃逸策略及细胞制造工艺等方面的进展,同时指出存在的挑战,如细胞功能成熟度不足、免疫排斥问题、规模化生产难题以及监管不确定性等,为糖尿病治疗领域提供了具体且宝贵的见解和方向。未来,随着技术进步和临床试验深入,干细胞疗法有望克服现有障碍,真正从实验室走向临床,成为糖尿病治疗的常规手段。尤其是优化β细胞分化协议以生成功能接近真实胰岛的细胞,能提高移植效率,降低对供体细胞数量的需求;开发冷冻保存技术实现即用型疗法,可提前生产储存细胞产品,满足临床紧急需求;开发低免疫原性细胞或免疫保护装置减少免疫抑制剂使用,能降低免疫抑制剂副作用风险;标准化不同国家/地区指南提高可及性和产品质量,有助于消除跨国界监管障碍,促进干细胞疗法全球推广和应用。这些优先发展方向将加速干细胞疗法在糖尿病治疗领域的临床转化和广泛应用。
参考文献
CHEN JT, DADHEECH N, TAN EHPet al.Stem cell therapies for diabetes. Nat Med. 2025 Jul;31(7):2147-2160. doi: 10.1038/s41591-025-03767-8. Epub 2025 Jun 27. PMID: 40579550.
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