分化|TAA Medical统恩专家告知，糖尿病患者福音来了，干细胞可治疗糖尿病

人类多能干细胞具有无限增殖和分化成功能细胞的潜力，这使得利用人类多能干细胞衍生的功能细胞有望用于治疗许多重大疾病。糖尿病是威胁人类健康的主要疾病之一，可导致各种并发症的发生。并发症的发病率和死亡率极高，严重影响患者的生活质量，甚至威胁到他们的生命。我国已成为世界上糖尿病患者人数最多的国家，迫切需要开发有效治疗糖尿病的新方法。目前临床胰岛移植治疗糖尿病已有成熟的技术方案和良好的临床效果，但人类胰腺供体的稀缺性极大地限制了其广泛应用。人多能干细胞制备的胰岛细胞有望突破这一瓶颈，是人多能干细胞在转化医学领域最快的突破方向。
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2022年2月4日，北京大学邓宏魁课题组、中国医学科学院/北京协和医学院彭小忠课题组、天津市第一中心医院沉中阳课题组合作发表一篇题为：Human Pluripotent 在国际顶级医学杂志《自然医学研究》上发表的关于干细胞衍生胰岛改善非人类灵长类动物糖尿病的论文。该研究首先在原有工作的基础上进一步优化改进了人多能干细胞分化制备胰岛细胞的制备方案，获得了功能成熟的人多能干细胞衍生的胰岛细胞；进一步将它们移植到非人类灵长类动物中在糖尿病动物模型中，系统评估了人类多能干细胞分化的胰岛在治疗糖尿病中的安全性和有效性。
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早在2005年，邓宏魁研究组率先采用在模拟胰腺体内发育、分化的策略，应用Activin A诱导小鼠多能干细胞分化成内胚层细胞，然后用视黄酸（Retinoic acid, RA）诱导细胞向胰腺命运特化，最后加入促进胰腺β细胞分化的因子，在体外分步诱导小鼠多能干细胞分化成为胰腺β细胞（Shi et al., Stem Cells, 2005）。该方法随后被德国Anna Wobus研究组进一步证实（Rolletschek et al., Diabetologia, 2006），Activin A和RA随后被广泛地用于诱导多能干细胞向胰腺β细胞定向分化的研究中。 2006年美国Novocell公司（现更名为ViaCyte公司） ?采用了邓宏魁研究组报道的Actinvin A和RA，并进一步加上其它诱导因子分步处理，将人多能干细胞诱导成胰岛素分泌细胞（D'Amour et al., Nat Biotechnol, 2006）。在2007年，邓宏魁实验室也报道了在已有的工作基础之上建立的诱导人多能干细胞定向分化为胰腺β细胞的技术方案，并首次获得了能够改善小鼠糖尿病症状的人多能干细胞来源的胰腺β细胞（Jiang et al., Cell Res, 2007）。继人iPS细胞成功建系之后，张毅研究组以及邓宏魁研究组报道了人iPS细胞向胰腺β细胞的定向分化（Tateishi et al., J Biol Chem, 2008; Zhang et al., Cell Res, 2009）；哈佛大学Douglas A. Melton研究组制备了糖尿病人特异性的iPS细胞，并将其诱导为胰腺β细胞（Maehr et al., PNAS, 2009）。这些研究进展为利用人多能干细胞治疗糖尿病奠定了早期的研究基础。在这项最新研究中，邓宏魁研究组大幅改进了人多能干细胞向胰岛细胞的分化方案，重点解决了如何高效率地诱导从胰腺前体细胞向胰岛内分泌细胞命运特化的难题（图1）。他们通过三维重构诱导前肠后部细胞形成胰岛样细胞球，并优化胰腺前体向内分泌前体细胞分化的诱导条件，最终能够在不同的供体来源的人多能干细胞株上实现稳定、高效的胰岛细胞诱导分化，获得结构和功能与人原代胰岛相似的人多能干细胞分化胰岛。将人多能干细胞分化胰岛移植入糖尿病模型小鼠体内，可以有效逆转糖尿病，而且在长达48周的观察周期中，在移植小鼠中均未观察到移植细胞致瘤现象（图2）。