張 揚(yáng)，秦 潔，張 宏，石 宇

(1.南方醫(yī)科大學(xué)，廣東 廣州 510515；2.北京大學(xué)深圳醫(yī)院，廣東 深圳 518036)

干細(xì)胞的自我再生、分化潛能和免疫抑制性質(zhì)已被證明顯示在2型糖尿病的治療效果。間充質(zhì)干細(xì)胞避免了胚胎干細(xì)胞的倫理問題和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的致癌風(fēng)險這些缺點(diǎn)，是目前2型糖尿病治療中研究最多的細(xì)胞。2型糖尿病動物機(jī)制探索和間充質(zhì)干細(xì)胞治療研究都顯示出間充質(zhì)干細(xì)胞具備的修復(fù)胰島β細(xì)胞、改善胰島素抵抗、調(diào)節(jié)肝糖代謝、促進(jìn)免疫抑制等作用可能轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用，但仍需更大的、隨機(jī)的、雙盲的和更好控制的實(shí)驗(yàn)以及更長的后續(xù)研究。

2型糖尿病是在胰島素應(yīng)答組織的胰島素抵抗和胰腺β細(xì)胞的胰島素分泌受損，隨著疾病的進(jìn)展，β細(xì)胞功能以6%～8%的速率逐年減少，在2型糖尿病的發(fā)生和發(fā)展中起關(guān)鍵作用[1-4]。因此，探索治療糖尿病和維持治療效果的替代方法迫在眉睫。干細(xì)胞治療、胰島細(xì)胞移植、胰腺移植和抗CD3單克隆抗體作為替代方式來治愈糖尿病，已被批準(zhǔn)用于臨床兩種1型糖尿病和2型糖尿病[5]。

近年來已證明干細(xì)胞具有自我更新、分化成其他細(xì)胞系和免疫調(diào)節(jié)的特點(diǎn)[6]，已經(jīng)測試了多種類型的干細(xì)胞再生功能性胰島素產(chǎn)生細(xì)胞的能力——早期或胚胎干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞以及成熟或成體干細(xì)胞，例如臍帶血(UCB)、外周血單核細(xì)胞(PB-MNCs)和骨髓單核細(xì)胞(BM-MNCs)，主要含有骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BM-MSCs)和骨髓造血干細(xì)胞(BM-HSCs)，還測試了胰腺和肝臟干細(xì)胞[7]。通過制造無數(shù)的產(chǎn)生胰島素的細(xì)胞、修復(fù)β細(xì)胞功能、調(diào)節(jié)代謝和改善免疫功能紊亂等機(jī)制，基于細(xì)胞的療法為2型糖尿病的管理提供了新的范例[8]。糖尿病動物模型中的干細(xì)胞治療在恢復(fù)胰島功能和改善糖尿病控制方面顯示出令人鼓舞的結(jié)果，其機(jī)制可能與干細(xì)胞遷移至胰腺炎癥部位和促進(jìn)自體干細(xì)胞再分化有關(guān)[9]。由于存在多種類型的具有不同效力和來源的干細(xì)胞，因此，治療效果和作用是不同的。本研究旨在綜述在治療2型糖尿病方面具有最成功證據(jù)的干細(xì)胞類型，并評估不同類型干細(xì)胞治療2型糖尿病的安全性和有效性。

1 干細(xì)胞

干細(xì)胞是具有克隆基因潛能的，可以自我更新并分化成多種類型的生物細(xì)胞，他們負(fù)責(zé)器官和組織的再生和發(fā)展，有3種類型的干細(xì)胞，包括胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)，成體干細(xì)胞(ASCs)和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)。根據(jù)分化潛能，干細(xì)胞可分為全能、多潛能、多能、寡能和單能干細(xì)胞[10-11]，人類多能干細(xì)胞包括胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，來源于囊胚的胚胎干細(xì)胞是多能干細(xì)胞，可以分化成幾乎所有類型的細(xì)胞，這些細(xì)胞用于組織生成是很好的選擇。胚胎干細(xì)胞由于其來源是人類胚胎，會有倫理和法律問題。此外，胚胎干細(xì)胞承受畸胎瘤和在體自身免疫反應(yīng)的臨床風(fēng)險[12]。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是多能干細(xì)胞的另一個來源，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是由多能因子異位表達(dá)所致，如OCT4，NANOG，SOX2，c-Myc和KLF44，并得到病毒載體或非病毒重編程因子加強(qiáng)，從而可能具有基因組不穩(wěn)定[13]。此外，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可誘導(dǎo)T細(xì)胞依賴性免疫應(yīng)答，因此自體誘導(dǎo)多能干細(xì)胞移植前應(yīng)評估免疫原性[14]。與前兩種干細(xì)胞類型相比，從幾乎所有器官和組織能得到的成體干細(xì)胞具有較低分化成多種細(xì)胞類型的能力[15]。成體干細(xì)胞通常是多能的，盡管其中一些表達(dá)多能標(biāo)志，而一些成體干細(xì)胞甚至是寡能或單能的，成體干細(xì)胞可以避免與誘導(dǎo)多能干細(xì)胞相關(guān)的突變和潛在不良反應(yīng)，同時成體干細(xì)胞的免疫原性是3種干細(xì)胞類型當(dāng)中最低的[16]。此外，因?yàn)槌审w干細(xì)胞可以從自體組織中分離出來，其應(yīng)用可以克服倫理和法律問題，表明成體干細(xì)胞是臨床應(yīng)用最有利的選擇。

中胚層來源的間充質(zhì)干細(xì)胞，也稱為“間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞”，是具有多向分化潛能的成體干細(xì)胞[17]。間充質(zhì)干細(xì)胞可以源自幾乎所有類型的組織，包括骨髓、臍帶、脂肪組織、牙齒組織、骨骼肌組織、肝組織、肺組織和經(jīng)血[18]。間充質(zhì)干細(xì)胞的特點(diǎn)是：①彈性黏附和紡錘形；②在其表面表達(dá)抗原標(biāo)志物(CD73+CD90+CD105+CD45-CD34-CD14-CD79-HLA-DR-)；③分化為脂肪細(xì)胞、骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞的潛能[19]。盡管多潛能干細(xì)胞被認(rèn)為僅分化為一個胚層，已被證明間充質(zhì)干細(xì)胞能在體外分化為非中胚層細(xì)胞，包括胰島細(xì)胞樣細(xì)胞、神經(jīng)元樣細(xì)胞和肝細(xì)胞[20]。近年來，越來越多的實(shí)驗(yàn)和臨床前證據(jù)證明了間充質(zhì)干細(xì)胞移植在糖尿病中的有效性。Si等[21]發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞輸注通過增加GLUT4和胰島素受體的表達(dá)來改善胰島素敏感性，從而改善2型糖尿病大鼠的高血糖。此外，潘等[22]觀察到2型糖尿病獼猴模型的顯著變化，與對照組相比，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植后空腹血糖FPG水平降低，血清C肽水平升高。除了間充質(zhì)干細(xì)胞的單藥治療外，間充質(zhì)干細(xì)胞與胰島聯(lián)合移植也受到了更多的關(guān)注。王等[23]證明自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞降低了空腹血糖FPG并提高了特定類型糖尿病患者的胰島移植成功率。這些和其他研究現(xiàn)在允許研究間充質(zhì)干細(xì)胞輸注對人類血糖控制的影響。

2 間充質(zhì)干細(xì)胞在2型糖尿病中的臨床應(yīng)用

胚胎干細(xì)胞的倫理問題和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的致癌風(fēng)險限制了它們在臨床中的應(yīng)用，間充質(zhì)干細(xì)胞避免了這些缺點(diǎn)，是目前2型糖尿病治療中研究最多的細(xì)胞。間充質(zhì)干細(xì)胞通過間接方式支持胰島健康和存活，潛在的作用機(jī)制包括通過分泌生長因子產(chǎn)生旁分泌作用、調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)、清除活性氧(ROS)的能力、通過源自外泌體的微小 RNA(miRNA)防止缺氧誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡的能力。以及調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的能力通過抑制T細(xì)胞增殖和促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞[24]，或通過與其他免疫細(xì)胞類型的相互作用，如巨噬細(xì)胞、B 細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞。最近，一些使用不同來源的間充質(zhì)干細(xì)胞的 I/II 期小樣本臨床試驗(yàn)已用于治療2型糖尿病，骨髓干細(xì)胞是最早被發(fā)現(xiàn)并得到充分研究的干細(xì)胞，早期的重點(diǎn)是更容易獲得的骨髓單核細(xì)胞(BM-MNCs)，其中包含各種干細(xì)胞類型，包括造血干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞和內(nèi)皮祖細(xì)胞。2型糖尿病的第一項(xiàng)研究是一項(xiàng)前瞻性Ⅰ期研究，胰內(nèi)骨髓單核細(xì)胞輸注聯(lián)合高壓氧治療(HOT)[25]，該試驗(yàn)表明，在1年的隨訪中聯(lián)合治療逐漸改善了2型糖尿病患者的代謝指標(biāo)并降低了胰島素需求。然而，一項(xiàng)隨機(jī)、非盲、對照臨床試驗(yàn)顯示，高壓氧治療與骨髓單核細(xì)胞輸注沒有協(xié)同作用，幾項(xiàng)研究確實(shí)證明了單獨(dú)干細(xì)胞移植對2型糖尿病的療效。Bhansali等[26]同樣發(fā)現(xiàn)70%的接受移植的患者胰島素需求量減少≥50%，30%的患者在接受胰內(nèi)骨髓單核細(xì)胞移植后能夠完全停止使用胰島素，并伴有體重減輕和β細(xì)胞功能改善。Bhansali等[27]此后進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)安慰劑對照研究，并通過兩次治療改進(jìn)了干細(xì)胞治療方法，干預(yù)組患者通過胰內(nèi)注射接受骨髓單核細(xì)胞，12 w后通過肘前靜脈給予第二次外周單核細(xì)胞注射，干預(yù)組中 82% 的患者的胰島素需求減少了≥50%，而常規(guī)組中沒有一個患者做到；最近，Bhansali 等人比較了骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和骨髓單核細(xì)胞移植在2型糖尿病中的療效和安全性。它研究了兩組大約67%持續(xù)胰島素需求減少的患者，是由于間充質(zhì)干細(xì)胞提高了胰島素敏感性并伴隨著IRS-1基因表達(dá)的增加，而單核細(xì)胞在高血糖鉗夾試驗(yàn)提升了第二階段 C-肽反應(yīng)。為了觀察間充質(zhì)干細(xì)胞治療的長期效果，Hu等[28]進(jìn)行的大樣本研究發(fā)現(xiàn)糖化血紅蛋白(HbA1c)水平逐漸下降，在單核細(xì)胞治療后第一年末達(dá)到最低水平(基線7.95%±0.64%，12個月6.70%±0.70%)。但在接下來的兩年中出現(xiàn)了輕微的波動，同時C-肽在植入后1年有所改善，在接下來的2年中C-肽呈下降趨勢。Wang等[29]發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果。還值得注意的是，骨髓單核細(xì)胞/骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞是通過侵入股骨或髂嵴提取的，該過程痛苦、量少、感染風(fēng)險增加[30]。

間充質(zhì)干細(xì)胞的獨(dú)特特性是再生，包括再生細(xì)胞、組織和器官。免疫調(diào)節(jié)和免疫抑制作用是間充質(zhì)干細(xì)胞的另一個重要特性，這使得基于間充質(zhì)干細(xì)胞的療法可用于炎癥和自身免疫性疾病。

胎兒胎盤來源的間充質(zhì)干細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞具有更高的相似性，但比其他常見的間充質(zhì)干細(xì)胞類型具有更大的分化潛能，幾項(xiàng)研究已經(jīng)對胎兒胎盤來源的間充質(zhì)干細(xì)胞的有效性和安全性進(jìn)行了觀察。2型糖尿病患者通過一次靜脈注射和一次胰內(nèi)血管內(nèi)輸注(導(dǎo)管插入術(shù))接受了Wharton jelly源間充質(zhì)干細(xì)胞(WJ-MSC)移植，這種療法不僅改善了代謝控制和β 細(xì)胞功能，還減少了炎性細(xì)胞因子和T細(xì)胞計數(shù)。Guan等[31]表明兩次靜脈注射 WJ-間充質(zhì)干細(xì)胞通過增加C肽和降低糖化血紅蛋白水平表明改善了糖尿病狀態(tài)。有趣的是，調(diào)節(jié)性T(T reg)細(xì)胞數(shù)量顯示在臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(UC-MSC)輸注后有增加的趨勢，同時伴隨胰島素需求量略有減少。與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的遠(yuǎn)期效應(yīng)相似，WJ-間充質(zhì)干細(xì)胞在隨訪后期會引起輕微波動。輸注WJ-間充質(zhì)干細(xì)胞的患者糖化血紅蛋白逐漸下降，最低水平出現(xiàn)在隨訪第6個月，此后糖化血紅蛋白保持穩(wěn)定18個月，隨后在剩余隨訪期間出現(xiàn)輕微波動?？崭寡錍肽在3個月時達(dá)到峰值，18個月后略有下降。WJ-間充質(zhì)干細(xì)胞輸注還同時降低了糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生率，包括糖尿病視網(wǎng)膜病變、神經(jīng)病變和腎病[29]。Jiang等[32]還研究了長期2型糖尿病患者胎盤間充質(zhì)干細(xì)胞(PD-MSC)療法，3次靜脈輸注胎盤間充質(zhì)干細(xì)胞后，40% 的受試者的胰島素劑量減少≥50%，同時腎功能和心功能得到改善。

3 脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞在2型糖尿病中的作用機(jī)制

在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和胎兒胎盤來源的間充質(zhì)干細(xì)胞之后，脂肪來源的間充質(zhì)干細(xì)胞成為臨床細(xì)胞治療的替代選擇，因?yàn)樗子讷@取、來源豐富、位于皮下和更長的孵育時間[33-34]。與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞相比，脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞的能力在于采集疼痛更輕，更能延遲衰老，更強(qiáng)的增殖維持能力和分化潛能，且其免疫抑制活性增加了大約三倍[35]?；蛐酒治鲲@示，1%的基因在脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞之間差異表達(dá)，進(jìn)一步與胎兒胎盤來源的間充質(zhì)干細(xì)胞相比，脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞的倫理問題較少，因此脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞可能是理論上更好的臨床應(yīng)用候選者。很少有關(guān)于脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞治療2型糖尿病的臨床研究或正在進(jìn)行的試驗(yàn)，在中國進(jìn)行的唯一一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞組的空腹血糖FPG、餐后2 h血糖2 h-PBG和糖化血紅蛋白HbA1c較常規(guī)治療降低更多，C-肽在脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞治療中也有改善[36]。此外，動物實(shí)驗(yàn)表明，脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞輸注可以通過恢復(fù)胰島β細(xì)胞、減少炎癥和改善胰島素敏感性來改善高血糖。還值得注意的是，一些機(jī)制探索提供了脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞臨床應(yīng)用的潛力[37]，脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞在2型糖尿病中應(yīng)用的潛在機(jī)制如下

3.1促進(jìn)胰島素生產(chǎn)：在2型糖尿病中，不同來源的間充質(zhì)干細(xì)胞有分化為胰島素生成細(xì)胞(IPCs)的潛能，高血糖可改善該作用。分化程序通過激活關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子如 Pdx-1、Pax4、Pax6、Ngn-3、NeuroD1 和 Isl-1 來控制[38]，包括Isl-1和Pax-6在內(nèi)的一些轉(zhuǎn)錄因子也在脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞中表達(dá)，這表明脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞能夠分化為胰島素生成細(xì)胞以治愈糖尿病。Chandra等[39]首先使用瑞士白化小鼠的鼠附睪(mE)-ASCs 將脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞誘導(dǎo)為胰島素生成細(xì)胞，用分化混合物培養(yǎng)10天后，脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞以葡萄糖依賴性方式逐漸分化為表達(dá)胰島素的細(xì)胞，這些移植到實(shí)驗(yàn)性糖尿病小鼠中的胰島素生成細(xì)胞在2 w內(nèi)使血糖正常。在體外將人眼瞼脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞分化為胰島素生成細(xì)胞后，將細(xì)胞移植到2型糖尿病小鼠模型中，與未分化的脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞和對照組相比，胰島素生成細(xì)胞組小鼠通過增加循環(huán)胰島素水平和改善包括 IL-6 在內(nèi)的代謝參數(shù)，在改善血糖水平方面表現(xiàn)出更好的治療效果[11]。然而，在間充質(zhì)干細(xì)胞治療后只有一小部分間充質(zhì)干細(xì)胞歸巢到胰腺，并且很少有細(xì)胞可以表達(dá)胰島素，這可能不足以解釋再生的β細(xì)胞[40]。脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞還促進(jìn)胰島功能的恢復(fù)和胰島β細(xì)胞的增加，脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞通過降低半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)活性降低細(xì)胞凋亡率來修復(fù)胰島細(xì)胞，同時血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、胰島素生長因子-1(IGF-1)、肝細(xì)胞生長因子(HGF)、血管性血友病因子(Vwf)等旁分泌血管生成因子的釋放可促進(jìn)胰島血管化，進(jìn)而參與細(xì)胞再生[10]。王等[2]表明脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞輸注后胰腺β細(xì)胞質(zhì)量增加，這與通過降低腫瘤壞死因子-α(TNF-α)表達(dá)減少胰腺炎癥相關(guān)。

3.2改善胰島素抵抗：除了胰島β細(xì)胞功能障礙外，胰島素抵抗在2型糖尿病的發(fā)生過程中也起著至關(guān)重要的作用。胡等[10]還發(fā)現(xiàn)脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞移植通過恢復(fù)骨骼肌、肝臟和脂肪組織細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-4(GLUT4)和胰島素受體(INSR)可以減輕高脂飲食/鏈脲霉素(STZ)誘導(dǎo)的2型糖尿病大鼠模型中的高血糖和胰島素抵抗，并伴有胰島素受體底物-1(IRS-1)的磷酸化提升。與間充質(zhì)干細(xì)胞類似，源自干細(xì)胞條件培養(yǎng)基(CM)的分泌組也具有治療各種疾病的潛力。據(jù)報道，脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞的條件培養(yǎng)基通過提高胰島素敏感性來恢復(fù)胰島素水平并刺激葡萄糖攝取。其結(jié)果是由于條件培養(yǎng)基治療后GLUT4 基因和 p-Akt 蛋白明顯增強(qiáng)，胰島素細(xì)胞模型中IL-6和PAI1基因顯著降低，C2C12細(xì)胞肌內(nèi)甘油三酯的積累減少，以及3T3L1細(xì)胞的脂肪生成抑制[41]。

胰島素抵抗與肥胖相關(guān)的慢性炎癥有關(guān)，炎性細(xì)胞因子可能抑制胰島素信號通路中 IRS和PI3K亞基線/蘇氨酸殘基磷酸化，導(dǎo)致信號傳遞受阻和胰島素抵抗發(fā)生。間充質(zhì)干細(xì)胞已被證明可以調(diào)節(jié)先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)，間充質(zhì)干細(xì)胞可以通過產(chǎn)生免疫抑制分子和代謝物促進(jìn)巨噬細(xì)胞從促炎表型極化為抗炎表型。在2型糖尿病大鼠中，臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞部分可以通過產(chǎn)生IL-6來減輕胰島素抵抗，該IL-6引起M2極化[42]。此外，間充質(zhì)干細(xì)胞可以抑制巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞以TSG6依賴性方式浸潤到炎癥部位。間充質(zhì)干細(xì)胞還通過調(diào)節(jié)T細(xì)胞增殖、存活和分化對適應(yīng)性免疫反應(yīng)產(chǎn)生直接或間接影響，這是炎性細(xì)胞因子特有的[43]。有趣的是，間充質(zhì)干細(xì)胞對T細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)是一個雙向的，依賴于間充質(zhì)干細(xì)胞駐留微環(huán)境的炎癥平衡[44]。間充質(zhì)干細(xì)胞在強(qiáng)烈促炎癥的情況下抑制炎癥反應(yīng)，同時在抗炎分子的存在下削弱間充質(zhì)干細(xì)胞的抑制作用。據(jù)報道，在脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞輸注后，2型糖尿病大鼠的TNF-α、IL-6 和IL-1β顯著降低[10]，也測量了脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞輸注對肝臟脂肪變性的影響。注射脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞通過抑制促炎基因包括IL-6、TNF-α和F4/80表達(dá)(代表巨噬細(xì)胞浸潤)來減輕肝臟重量和脂肪變性，并可能通過增加胰島素受體底物表達(dá)來減輕胰島素抵抗[2]。因此，間充質(zhì)干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用是脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞治療的策略之一。

3.3調(diào)節(jié)肝糖代謝：脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞輸注可在24 h內(nèi)迅速緩解2型糖尿病大鼠的高血糖，不能完全由通過改善β細(xì)胞功能和胰島素抵抗來解釋脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞在恢復(fù)2型糖尿病葡萄糖穩(wěn)態(tài)方面的這種急性作用，肝臟通過調(diào)節(jié)糖原代謝和糖異生在維持正常血糖水平方面發(fā)揮重要作用。在脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞輸注后24 h內(nèi)，2型糖尿病大鼠肝臟中葡萄糖代謝相關(guān)酶水平升高，它依賴于AMPK信號通路，通過促進(jìn)肝糖原合成和抑制肝葡萄糖生成來迅速降低葡萄糖水平。這些數(shù)據(jù)提醒我們脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞在葡萄糖穩(wěn)態(tài)中的快速作用。

4 干細(xì)胞治療糖尿病的安全性

安全性可以定義為治療后胰島β細(xì)胞功能增強(qiáng)，沒有不良反應(yīng)，這可以通過實(shí)驗(yàn)室參數(shù)的改善來衡量，例如HbA1c、C肽水平、空腹血糖(FPG)、和胰島素需求[5]。盡管已經(jīng)注冊了許多用干細(xì)胞治療糖尿病的臨床試驗(yàn)，但尚未發(fā)表文章來總結(jié)隨機(jī)對照試驗(yàn)(RCT)中間充質(zhì)干細(xì)胞的有效性和安全性。為此，何晶晶等[45]系統(tǒng)地審查了來自隨機(jī)對照試驗(yàn)的證據(jù)，并進(jìn)行了薈萃分析，以提供可靠的數(shù)值總結(jié)和最全面的間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病療效和安全性評估。在對包括413名受試者臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)Meta分析結(jié)果顯示，空腹血糖降低與基線相比無顯著差異。間充質(zhì)干細(xì)胞治療組治療后HbA1c顯著降低[隨機(jī)效應(yīng)，MD=-1.32，95%可信區(qū)間(-2.06，-0.57)，P<0.01]。此外，在隨訪結(jié)束時，間充質(zhì)干細(xì)胞治療組的HbA1c降低比對照組更顯著[隨機(jī)效應(yīng)，MD=-0.87，95%可信區(qū)間(-1.53，-0.22)，P<0.01]。值得注意的是，間充質(zhì)干細(xì)胞治療組與對照組的不良事件發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義[相對風(fēng)險(RR)=0.98，95%可信區(qū)間(0.72，1.32),P>0.05]。間充質(zhì)干細(xì)胞治療組最常觀察到的不良反應(yīng)是低血糖(29.95%)。該薈萃分析表明，間充質(zhì)干細(xì)胞療法可能是對糖尿病患者有效且安全的干預(yù)措施，與對照組相比，間充質(zhì)干細(xì)胞治療組空腹C肽無顯著差異。對納入的隨機(jī)對照試驗(yàn)進(jìn)行安全評估，沒有受試者在隨訪期間發(fā)生與間充質(zhì)干細(xì)胞治療相關(guān)的嚴(yán)重不良事件。不良反應(yīng)輕微，包括低血糖、淀粉酶異常和酮癥酸中毒。兩組不良事件發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義[RR=0.98，95%可信區(qū)間CI(0.72，1.32)，P>0.05][2]。間充質(zhì)干細(xì)胞治療組最常觀察到的不良反應(yīng)是低血糖(29.95%)，異質(zhì)性低，表明安全性令人滿意。

Dong-Qui等人盡管移植了間充質(zhì)干細(xì)胞衍生的胰島素生成細(xì)胞的小鼠的血糖水平最初降低了近 50%，但這些小鼠在45 d內(nèi)患上了腫瘤并患上了糖尿病。腫瘤塊最有可能來自未分化的間充質(zhì)干細(xì)胞，因?yàn)楣撬鑱碓吹拈g充質(zhì)干細(xì)胞在體外長期培養(yǎng)過程中已顯示自發(fā)轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞。并非在每項(xiàng)研究中都觀察到腫瘤傾向[46-47]，這可能是由于間充質(zhì)干細(xì)胞的來源、所采用的分化方案或移植細(xì)胞的分化階段不同[48]。在2型糖尿病干細(xì)胞受試者中觀察到的不良反應(yīng)主要是由于給予高劑量免疫抑制所致。然而，幾乎所有這些不良反應(yīng)在治療后不久都得到解決，并且沒有死亡報告。與整個器官和胰島移植相比，這使得干細(xì)胞治療更加安全，耐受性更好、劑量更低的免疫抑制方案以及使用抗炎藥和更強(qiáng)的感染預(yù)防與自體干細(xì)胞移植相結(jié)合可能會帶來更好的結(jié)果[49-50]。

5 結(jié)論

雖然間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病的安全性和有效性已在動物研究和部分Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)中得到證實(shí)，但在臨床應(yīng)用中仍有許多問題有待解決。間充質(zhì)干細(xì)胞來源的選擇是間充質(zhì)干細(xì)胞臨床治療的基礎(chǔ)，由于從不同來源分離的間充質(zhì)干細(xì)胞對改善2型糖尿病都有一定的作用，因此需要更多地考慮易獲取和不存在倫理沖突的間充質(zhì)干細(xì)胞來源。間充質(zhì)干細(xì)胞具有向IPCs分化、修復(fù)胰島β細(xì)胞、改善胰島素抵抗、調(diào)節(jié)肝糖代謝、促進(jìn)免疫抑制等作用，需要進(jìn)一步的長期人體研究以實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化。尚未確定理想的移植途徑，全身輸注可能比靶向治療更有效，主要來自其分泌功能的治療效果，不是來自間充質(zhì)干細(xì)胞在局部的少量歸巢和分化。與靶向方法相比，外周靜脈注射更容易操作且不良反應(yīng)更少，尤其是在多次注射方案中。間充質(zhì)干細(xì)胞治療可能是糖尿病患者，尤其是2型糖尿病患者的一種有效且安全的干預(yù)措施，并且可以成為治療糖尿病的新興且有前景的治療方式。然而，對于哪種機(jī)制起作用、治療效果的持續(xù)時間以及誰最有可能受益，仍然存在相當(dāng)大的不確定性。需要更大的、隨機(jī)的、雙盲的和更好控制的實(shí)驗(yàn)以及更長的后續(xù)研究，還需要比較研究來確定對人類患者產(chǎn)生最佳結(jié)果的干細(xì)胞類型、數(shù)量和移植方法，以及進(jìn)一步研究涉及細(xì)胞歸巢、微環(huán)境改善和相互作用的精確因素和途徑，需要干細(xì)胞和胰島祖細(xì)胞才能將基于干細(xì)胞的療法確立為治療糖尿病的護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)[10]。