攻克 1 型糖尿病有望,新型材料可助力胰島移植
專欄:行業動態
發布日期:2018-06-15
作者:佚名

在 1 型糖尿病治療領域,科學家們長期以來一直希望將功能胰島細胞移植到患者體內,以實現治愈。但免疫系統排斥的危險成為橫亙在他們面前的障礙。近日,一支來自佐治亞理工學院(Georgia Tech)、路易斯維爾大學(the University of Louisville)和密西根大學(the University of Michigan)的研究團隊將胰島和一種水凝膠移植到了糖尿病小鼠模型中,這種水凝膠可以幫助免疫細胞接受外來移植物。這一成果發表在著名期刊《Nature Materials》上。

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▲含有胰島細胞水凝膠的多孔板

1 型糖尿病是由免疫系統破壞胰島細胞引起的。目前的標準治療方法包括頻繁注射胰島素,因為患者自身的胰島不再產生胰島素。雖然 1 型糖尿病患者可以通過胰島細胞移植進行實驗性治療,但幾年后仍然會產生排斥反應,即使患者使用抑制免疫反應的藥物。他們迫切地需要一種可以永久治愈疾病的方法,從而消除對胰島素的終生依賴。

此次報道的新方法采用了可呈現 Fas 配體(FasL)的合成水凝膠顆粒(microgels),這是一種可以“訓練”T 效應細胞接受胰島而不產生排斥反應的蛋白質。在移植手術前,研究者將這種水凝膠顆粒與胰島混合。然后將這些細胞置入小鼠的腎臟和腹部脂肪墊中。這些小鼠在接受移植物后的至少 200 天內,都沒有出現排斥。如果將這種方法應用于人類,患者將可能在不需要長期免疫抑制藥物的情況下治療糖尿病。

胰島移植的另一個問題是,它們常常失去血管而不能正確植入患者體內。佐治亞理工學院機械工程系教授 Andrés García 博士的實驗室已經表明,他們可以刺激移植到小鼠脂肪墊中的細胞的血管生成。而在人類中,移植物可以被置入網膜,這是一種類似于小鼠脂肪墊的組織。

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▲佐治亞理工學院機械工程系教授 Andrés García 博士

“幫助胰島細胞移植的藥物對患者是有害的。臨床試驗顯示,胰島移植是有效的,但幾年后,還是會發生排斥反應,”García 博士說:“(這種新方法的)關鍵技術進步是能夠使這種可以誘導免疫接受的材料與胰島混合,并一起移植。我們可以在實驗室中制造這一生物材料,并將它運送到需要進行移植的場所,使它成為一種即用型(off-the-shelf)治療劑?!?/p>

路易斯維爾大學的 Haval Shirwan 博士在一份聲明中說:“我們已經能夠證明,我們可以制造出一種生物材料,來打破身體拒絕移植的意愿,同時不需要患者持續使用標準的免疫抑制治療。我們預計進一步的研究將證明它在多種移植類型中的潛在應用,包括骨髓移植和實體器官移植?!?/p>

目前,研究小組正在非人類靈長類動物中測試他們的水凝膠胰島移植方法。他們認為,如果這種方法有效,那么未來將可以廣泛應用于糖尿病患者。

我們期待 1 型糖尿病患者能迎來更多可以有效治療疾病的新方法,也希望人類終有一天能攻克 1 型糖尿病。

參考資料:

[1] Hydrogel could enable pancreatic islet transplants for diabetes

[2] Biomaterial particles educate immune system to accept transplanted islets

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