梁瑞，王樹(shù)森

（天津市第一中心醫(yī)院器官移植中心，南開(kāi)大學(xué)移植醫(yī)學(xué)研究院，國(guó)家衛(wèi)健委危重病急救醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300192）

黨的十八大以來(lái)，以習(xí)近平同志為核心的黨中央把維護(hù)人民健康擺在更加突出的位置，在全面推進(jìn)健康中國(guó)建設(shè)的光輝歷程中取得了輝煌成就。人胰島資源共享體系的建立是聚焦健康中國(guó)行動(dòng)，跨界共享醫(yī)療資源的具體體現(xiàn)，更是得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國(guó)家自然科學(xué)基金、天津市“項(xiàng)目+團(tuán)隊(duì)”重點(diǎn)培養(yǎng)專(zhuān)項(xiàng)等國(guó)家和省市級(jí)課題項(xiàng)目的大力資助，這對(duì)糖尿病的研發(fā)和診療技術(shù)的快速發(fā)展具有重大意義，是健康中國(guó)建設(shè)的重要一環(huán)。

隨著臨床胰島移植技術(shù)的逐步成熟，開(kāi)展胰島移植（包括自體胰島移植）的單位日益增多，在治療嚴(yán)重糖尿病患者的同時(shí)，研究人員也積極開(kāi)展了人胰島的相關(guān)研究，并且逐漸建立了聯(lián)合研究的工作模式。迄今為止，在一些國(guó)家和地區(qū)建立了使用人胰島資源的區(qū)域合作組織，例如美國(guó)的胰島分配計(jì)劃（integrated islet distribution program，IIDP）［1］、加拿大阿爾伯塔大學(xué)的基礎(chǔ)研究人類(lèi)胰島分配計(jì)劃［2］等，這些胰島資源共享與分配體系為糖尿病研究提供了強(qiáng)大的助力，有力推動(dòng)了糖尿病診療新技術(shù)的快速發(fā)展，具有十分重要的意義。

我國(guó)臨床胰島移植工作在近年來(lái)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在臨床胰島移植工作的基礎(chǔ)上，2018 年在天津率先建立了我國(guó)首家人胰島資源共享中心（human islet resource center，HIRC），旨在推進(jìn)臨床胰島移植技術(shù)在我國(guó)的普及性、促進(jìn)人胰島相關(guān)的科研工作。

1 區(qū)域性胰島制備中心的關(guān)鍵作用

無(wú)論是臨床胰島移植，還是胰島科研均需要有高質(zhì)量的人胰島，所以人胰島制備中心是這項(xiàng)工作的關(guān)鍵，但并不適合普及建設(shè)人胰島制備實(shí)驗(yàn)室。首先，人胰島制備需要在清潔級(jí)別非常高而且符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（good manufacturing practice of medical products，GMP）標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，并且需要配備相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)設(shè)備，投入較高，人胰島分離費(fèi)用昂貴；其次，人胰島制備具有技術(shù)要求高、技術(shù)學(xué)習(xí)曲線(xiàn)長(zhǎng)等特點(diǎn)，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的胰島制備人員，仍然存在胰島制備后因質(zhì)量或數(shù)量無(wú)法達(dá)到臨床移植的標(biāo)準(zhǔn)，甚至也無(wú)法滿(mǎn)足科研用胰島的標(biāo)準(zhǔn)，造成極大的浪費(fèi)。為了規(guī)范化人胰島制備工作流程，我國(guó)在2019 年也就臨床胰島制備技術(shù)形成了專(zhuān)家共識(shí)［3］，為建立區(qū)域性胰島制備中心提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

建立區(qū)域性胰島制備中心可以有效解決這一問(wèn)題。目前在美國(guó)、加拿大以及歐洲建立了一些區(qū)域性人胰島制備中心，通過(guò)胰島分配、共享體系保障了人胰島的有效利用，具有明顯優(yōu)勢(shì)。首先，建立標(biāo)準(zhǔn)化的人胰島制備中心，可以有效實(shí)現(xiàn)胰島制備技術(shù)的優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化。通過(guò)人胰島制備中心間的學(xué)習(xí)交流，制備技術(shù)可以得到持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化，從而提高胰島制備的整體成功率。進(jìn)而，持續(xù)優(yōu)化的制備技術(shù)，可以更高效利用供體胰腺資源，并且根據(jù)胰腺獲取地點(diǎn)、保存、運(yùn)輸?shù)纫蛩兀x擇合適的胰島制備中心，避免因胰腺保存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成的胰島質(zhì)量下降。

2 胰島資源共享體系有力推動(dòng)了我國(guó)臨床胰島移植發(fā)展

一般來(lái)說(shuō)，用于胰島制備的胰腺冷缺血時(shí)間不應(yīng)超過(guò)12 h。但完成胰島制備后，胰島可以在培養(yǎng)液中良好存活超過(guò)72 h，并且在遠(yuǎn)距離運(yùn)輸過(guò)程中胰島仍然可以保存良好的活性和功能，用于臨床胰島移植。我們?cè)谌艘葝u資源共享中心的建設(shè)和實(shí)踐中，已經(jīng)為中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院、青島大學(xué)附屬醫(yī)院、湖南省益陽(yáng)市中心醫(yī)院、中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院等單位共享臨床級(jí)別的人胰島。在上述醫(yī)院獲取合適的胰腺后轉(zhuǎn)運(yùn)到天津，完成胰島制備，再轉(zhuǎn)運(yùn)回當(dāng)?shù)蒯t(yī)院完成胰島移植，獲得了較好的臨床移植效果。這些前期工作初步驗(yàn)證了人胰島資源共享體系的可行性和先進(jìn)性，為推廣胰島移植的臨床應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持和資源基礎(chǔ)。

3 人胰島資源共享體系助力糖尿病科研工作

近年來(lái)，得益于人胰島資源共享工作的開(kāi)展，國(guó)際范圍內(nèi)對(duì)胰島的研究進(jìn)入了更加深入的階段。傳統(tǒng)的胰島研究是利用細(xì)胞系、嚙齒類(lèi)動(dòng)物以及非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物胰島，雖然迄今的基因編輯技術(shù)可以培育很多模型鼠，可以在機(jī)制上進(jìn)行更加深入的研究，但是對(duì)于胰島研究來(lái)講，人胰島研究依然是評(píng)價(jià)進(jìn)一步臨床轉(zhuǎn)化前景的金標(biāo)準(zhǔn)。鑒于人胰島在科研上的重要性，也導(dǎo)致了研究人員對(duì)人胰島的需求大幅度上升［4］。雖然科學(xué)家從細(xì)胞系和動(dòng)物胰島中獲得了大量的分子、細(xì)胞和遺傳數(shù)據(jù)，揭示了胰島內(nèi)包括α 細(xì)胞、β 細(xì)胞以及δ 細(xì)胞等基因表達(dá)與功能的關(guān)系，但在研究胰島內(nèi)細(xì)胞比例、空間位置關(guān)系、激素分泌情況時(shí)卻發(fā)現(xiàn)，人胰島和動(dòng)物胰島存在著較大的差異。雖然人胰島資源共享在一定程度上推進(jìn)了人胰島的研究進(jìn)展，但迄今對(duì)于人胰島的研究還仍然處于非常初期的階段。一方面，由于人胰島在制備后存活的時(shí)間有限，需要在短時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，不適合進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)；另一方面，人胰島制備的過(guò)程中，由于捐獻(xiàn)者個(gè)體差異較大，并且存在胰腺缺血損傷、制備過(guò)程中的機(jī)械損傷等因素，造成了不同批次胰島間的個(gè)體差異較大，增加了人胰島實(shí)驗(yàn)的難度。此外，在利用人胰島研究時(shí)，研究者都希望能獲得更高純度的人胰島進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，這也給人胰島資源共享工作提出了更高的要求。

其實(shí)，科學(xué)家們對(duì)疾病狀態(tài)的人胰島具有更濃厚的興趣。例如糖尿病階段、糖尿病前期階段的人胰島更具科研價(jià)值。但是對(duì)于這些胰島來(lái)說(shuō)，其制備技術(shù)需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，才能獲得質(zhì)量更好的人胰島進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。這就給人胰島資源共享體系提出了一個(gè)新的挑戰(zhàn)，即針對(duì)不同疾病階段的人胰島，建立個(gè)性化的制備技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，這項(xiàng)工作極為復(fù)雜。我們?cè)谔旖蚴兄攸c(diǎn)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目“人胰島資源共享中心建設(shè)項(xiàng)目”中，經(jīng)過(guò)不斷調(diào)整優(yōu)化消化酶的使用組合（未發(fā)表數(shù)據(jù)），得以獲得高質(zhì)量的糖尿病患者胰島用于科研工作。例如前期我們通過(guò)對(duì)疾病狀態(tài)人胰島基因水平、蛋白水平的分析，明確了中國(guó)2 型糖尿病患者胰島的主要病理學(xué)特征，即β 細(xì)胞去分化是糖尿病胰島功能受損的重要機(jī)制［5-7］。未來(lái)我們將繼續(xù)完善疾病狀態(tài)人胰島的資源共享，以期進(jìn)一步助力我國(guó)糖尿病基礎(chǔ)研究的進(jìn)步。

關(guān)于人胰島研究的另外一個(gè)貢獻(xiàn)就是為利用干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為胰島類(lèi)器官提供了“模版”，即實(shí)現(xiàn)胰島類(lèi)器官在細(xì)胞構(gòu)成、基因表達(dá)和功能方面與人胰島的相似性。最近關(guān)于干細(xì)胞誘導(dǎo)分化成胰島的研究取得了突破性進(jìn)展，多個(gè)研究組利用不同來(lái)源的干細(xì)胞，均成功在體外誘導(dǎo)成為胰島類(lèi)器官，并且實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模體外培育，在靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物移植模型［8］以及初期臨床探索［9-10］中均取得了一定的進(jìn)展。無(wú)疑，人胰島的研究為這些研究提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，在誘導(dǎo)分化方案優(yōu)化、胰島類(lèi)器官評(píng)估工作中，均參照了人胰島的關(guān)鍵研究數(shù)據(jù)。

4 未來(lái)人胰島資源共享體系建設(shè)中的關(guān)鍵工作

未來(lái)人胰島資源共享工作需要不斷完善胰島評(píng)估體系，獲得更完善的數(shù)據(jù)，來(lái)更好地指導(dǎo)后續(xù)研究工作。一方面，當(dāng)人胰島共享是以臨床胰島移植為目的時(shí)，需要至少獲得包括胰島活性、純度、胰島評(píng)分等基本指標(biāo)，同時(shí)進(jìn)行胰島素分泌能力檢測(cè)（葡萄糖刺激實(shí)驗(yàn)）；更為重要的是，當(dāng)人胰島資源共享是以科研為目的時(shí)，需要在臨床移植的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)上更加全面地評(píng)估胰島信息，例如胰島內(nèi)不同內(nèi)分泌細(xì)胞的比例，不同種類(lèi)細(xì)胞的基因、蛋白表達(dá)情況以及功能評(píng)估，病理學(xué)檢查甚至還需要有更精確的空間組學(xué)分析。

5 小 結(jié)

在過(guò)去的20 年間，人胰島資源共享體系逐漸成為糖尿病基礎(chǔ)研究和臨床治療中的重要組成部分。推動(dòng)人胰島在臨床及科研中的廣泛應(yīng)用，將進(jìn)一步助力科學(xué)家們?cè)谔悄虿“l(fā)病機(jī)制研究和診療新策略研發(fā)等方面取得突破性進(jìn)展，為糖尿病的治療和預(yù)防做出更大的貢獻(xiàn)。