糖尿病是一种并发症多、危害大,且越来越年轻化的慢性代谢性疾病,主要可分为 1 型和 2 型两大类。其中,1 型糖尿病属于自免疾病,约占总病例 5-10%,多发于儿童;2 型糖尿病约占 90%,常与肥胖、久坐等生活因素相关,虽多见于中老年人,但近年来患者发病年龄已逐渐年轻化。
根据国际糖尿病联盟(IDF)数据,2024 年全球成人糖尿病患者人数高达 5.89 亿(占比 11.1%,相当于每 9 个人中约有 1 人患有糖尿病)。预计到 2050 年,全球成人糖尿病患者总数将增长至 8.53 亿(占比 13.0%)。中国是世界上糖尿病患者数量最多的国家。
近年来,干细胞技术在糖尿病治疗领域展现出极大的应用前景,诸多突破性进展为糖尿病的治疗带来了新的希望,有望彻底改变其治疗格局。
83% 患者完全摆脱胰岛素依赖,即将申报上市
日前,Vertex Pharmaceuticals(以下简称「Vertex」)在美国糖尿病协会(ADA)第 85 届科学会议上公布了其干细胞疗法 zimislecel(原 VX-880)治疗 1 型糖尿病的 1/2 期突破性临床研究数据。
zimislecel 是 Vertex 在研的一种同种异体干细胞衍生的、完全分化的、产生胰岛素的胰岛细胞疗法。该疗法有望通过恢复胰岛细胞功能,包括葡萄糖响应性胰岛素的产生,来恢复身体调节葡萄糖水平的能力。
据此次披露信息显示,83%(10/12)的患者在注射一年后完全摆脱胰岛素依赖,并且停止了可能导致危险并发症甚至死亡的低血糖发作。相关数据已同步发表于《新英格兰医学杂志》(NEJM)上。
具体而言,在疗效方面,接受治疗的 12 名患者均达到 ADA 设定的糖化血红蛋(HbA1c)<7% 以及血糖在目标范围内(TIR)>70% 的目标;且从第 90 天开始,没有发生严重低血糖事件(SHE),达到 1/2 期临床试验的主要终点。
此外,患者外源性胰岛素使用量显著减少,平均每日胰岛素剂量减少 92%。在胰岛素分泌恢复方面,所有患者在输注后均检测到 C 肽水平,这是一种与胰岛素分泌密切相关的生物标志物。在另一组接受较低剂量治疗的患者中,也观察到了相同的 C 肽水平恢复。
在安全性方面,Zimislecel 总体耐受性良好。未见与 Zimislecel 治疗相关的严重不良事件,已报道的两例患者死亡均与 Zimislecel 治疗无关。
参与试验的研究者、来自多伦多大学医院的 Trevor Reichman 博士表示,这是首次实现人工干细胞「胰岛」让如此高比例患者摆脱胰岛素依赖,有望解决器官捐赠数量有限的长期难题,为未来治疗提供「几乎无限供应」的胰岛细胞。
尽管目前 Zimislecel 需要长期免疫抑制治疗来保护胰岛细胞免受免疫排斥,但 Vertex 已经在寻求开发无需免疫的干细胞,可能通过基因工程或封装细胞使其对免疫攻击「隐形」。然而,值得注意的是,今年 3 月,Vertex 一款旨在通过胰岛细胞封装技术避免免疫抑制的疗法 VX-264 折戟在 1/2 期临床。
目前,Zimislecel 是 Vertex 在研的唯一一款糖尿病干细胞疗法,已进入 3 期临床阶段。如果数据持续向好,Vertex 将计划于 2026 年提交上市申请。
全球糖尿病干细胞管线竞速,多技术路径并进
近年来,全球糖尿病干细胞管线加速推进,覆盖 1 型和 2 型糖尿病。从技术路径分析,干细胞治疗糖尿病主要有细胞替代、旁分泌与免疫调节两大方向,以达到「功能性治愈」为目的。
细胞替代路径具体策略包括多能干细胞分化、组织器官细胞重编程、胰岛成体干细胞产生胰岛类器官等。多能干细胞(包括胚胎干细胞 ESC 和诱导多能干细胞 iPSC)通过定向分化为胰岛β细胞,恢复胰岛素的生理性分泌。该路径以 Vertex 的 zimislecel 为代表,可突破供体短缺的限制。
重编程技术也是当下研究热点之一。以化学重编程为例,2024 年 9 月,北京大学邓宏魁团队在国际权威期刊 Cell 发表论文,称首次利用化学重编程技术制备胰岛细胞实现了 1 型糖尿病患者的临床功能性治愈。通过将体细胞重编程、转分化为胰岛细胞,以替代患者体内丧失功能的胰岛细胞,从而实现了血糖水平的长期稳定控制。
在治疗后 75 天开始,患者便恢复了内源性的、自主的血糖调控能力,并最终完全脱离了胰岛素注射治疗。截至论文发表时,该患者已超过一年无需胰岛素治疗,且血糖达标率从基线值 43.18% 持续上升至 98% 以上,并保持稳定。
其合作企业杭州瑞普晨创的 RGB-5088 胰岛细胞注射液也于去年 12 月获批临床,成为国内首个获批临床的治疗 1 型糖尿病的多能干细胞产品。
上海长征医院殷浩教授团队联合中国科学院分子细胞科学卓越创新中心程新教授团队则通过细胞重编程与定向分化技术,将健康供体来源的血液细胞转化为内胚层干细胞(EnSC),再制备成再生胰岛(E-islet 01),其具备与健康胰岛一致的结构和功能。
今年 4 月,E-islet 01 在国内获批临床,成为国内首款、全球第二个进入临床试验阶段的异体通用型再生胰岛产品。公开信息显示,此前 E-islet 01 已成功功能性治愈了多名 1 型和 2 型糖尿病患者。
间充质基质细胞(MSCs)也是糖尿病细胞疗法的研究方向之一,但大多集中于 2 型糖尿病。MSCs 不直接分化为胰岛细胞,而是通过分泌抗炎因子、调节免疫微环境等间接改善胰岛环境,以起到对内源性胰岛的保护作用。
人 GLP-1(肠源性多肽)和 FGF21(肝脏分泌的细胞因子)双因子高表达脂肪干细胞注射液由吉源生物自主研发,是国内首款获批临床的基因修饰干细胞,拟用于治疗难治型 2 型糖尿病。研究团队创新性利用基因技术将 GLP-1 和 FGF21 与脂肪 MSC 相融合,研发出能够协同靶向调节糖脂代谢异常的 CAR-Like MSC。其不但能实现双因子对糖脂代谢的调控,还可利用归巢特性实现靶向局部治疗,起到保护胰岛β细胞和抑制并发症的疗效。
达博生物在研的 E10I 人脐带间充质干细胞注射液也是一款拟用于 2 型糖尿病的产品,于今年 3 月获批临床。在前期非注册临床研究中,E10I 显示出有显著降糖和抗炎的趋势,且未发生严重不良事件。
结语
糖尿病的功能性治愈,一直是再生领域的重大挑战。干细胞疗法被视为治疗糖尿病最具潜力的方法之一。在全球范围内,糖尿病干细胞疗法已呈现出多技术路径并进的态势。
尽管部分技术仍需克服长期安全性等关键瓶颈,但随着技术的迭代与多技术路径的交叉融合,全球糖尿病干细胞疗法的进展正在加速,这也将有力推动再生医学领域的持续进步与发展。