概述:研究間充質(zhì)干細胞治療1型糖尿病的療效。截至2023年7月,在PubMed、Web of Science、Embase和Cochrane Library數據庫中檢索了有關(guān)間充質(zhì)基質(zhì)細胞對T1D的影響的文章。
通過(guò)引文手動(dòng)搜索其他相關(guān)研究。評估了HbA1c、FBG、PBG、胰島素需求和C肽。使用ROB 2.0和 ROBINS-I工具評估偏倚風(fēng)險。納入了6項RCT和8項nRCT。在納入的14項研究中,兩項評估了骨髓間充質(zhì)干細胞治療1型糖尿病,三項評估了臍帶間充質(zhì)干細胞治療1型糖尿病,五項評估了造血干細胞移植治療1型太糖尿病,兩項評估了臍帶血干細胞治療1型糖尿病,兩項評估了UC-SC加aBM-MNC。
在隨訪(fǎng)結束時(shí),十項研究發(fā)現間充質(zhì)干細胞改善了1型糖尿病的血糖結果,而其余四項研究未顯示顯著(zhù)改善。研究結果支持了利用間充質(zhì)基質(zhì)細胞對1型糖尿病患者產(chǎn)生積極影響的觀(guān)點(diǎn)。
14項臨床研究評估干細胞治療1型糖尿病的療效性
介紹
1型糖尿病 (T1D) 是一種自身免疫性代謝紊亂,由胰腺中的β細胞被破壞而發(fā)生,導致胰島素缺乏、高血糖和臨床癥狀,包括多食、多飲、多尿以及體重減輕。T1D的全球發(fā)病率一直在穩步上升,患病率為9.5%。眾所周知,與一般人群相比,T1D患者面臨長(cháng)期并發(fā)癥、更高的死亡率和更短的壽命。
盡管可以使用外源性胰島素治療,但對于有慢性并發(fā)癥風(fēng)險的T1D患者來(lái)說(shuō),實(shí)現最佳血糖控制仍然具有挑戰性。這給T1D患者及其家庭都帶來(lái)了沉重的負擔。雖然胰腺或胰島移植可通過(guò)代謝控制有效管理各種糖尿病相關(guān)并發(fā)癥,但在廣泛應用之前需要解決供體稀缺和移植排斥反應等挑戰。先前的研究已經(jīng)證明了人類(lèi)胚胎干細胞 (hESC) 以及誘導性多能干細胞 (iPSC) 能夠產(chǎn)生胰腺祖細胞或功能性β細胞。

在最近的一項臨床試驗中,評估了胰腺內胚層細胞 (PEC) 對免疫抑制下患有1型糖尿病 (T1D) 患者的療效,Viacyte的PEC-Direct組合產(chǎn)品經(jīng)過(guò)皮下注射,成功建立了β細胞質(zhì)量并改善了1型糖尿病 (T1D) 患者的血糖控制。具體而言,一些研究表明,間充質(zhì)基質(zhì)細胞 (MSC) 可降低糖化血紅蛋白水平 (HbA1c)、減少對外源性胰島素劑量的依賴(lài)并提高C肽水平。然而,有試驗發(fā)現,在患有1型糖尿病 (T1D) 的個(gè)體中,這些報告的結果并未改善。
因此,我們的系統評價(jià)旨在評估各種間充質(zhì)干細胞在治療1型糖尿病患者方面的益處,重點(diǎn)關(guān)注HbA1c、空腹血糖 (FBG)、餐后血糖 (PBG)、胰島素需求和C肽等實(shí)驗室參數。
14項臨床研究評估干細胞治療1型糖尿病的療效性
方法
我們的系統評價(jià)是根據系統評價(jià)和薈萃分析的首選報告項目 (PRISMA) 聲明指南進(jìn)行報告的,并在國際系統評價(jià)前瞻性注冊中心 (PROSPERO) 注冊:CRD42023453688。
搜索策略
截至2023年7月,我們在四個(gè)電子數據庫(Web of Science、PubMed、Embase 和 Cochrane Library)中檢索了有關(guān)間充質(zhì)干細胞治療1型糖尿病療效的文章。將醫學(xué)主題詞 (MeSH) 術(shù)語(yǔ)與關(guān)鍵詞相結合,以搜索可能相關(guān)的研究,包括“1型糖尿病”和“干細胞”,沒(méi)有任何限制。此外,我們還手動(dòng)篩選了已確定論文的參考文獻列表,以識別其他相關(guān)出版物。在線(xiàn)資源1中提供了詳細的搜索策略。
結果
搜索結果
初步檢索共計7907篇文章,其中7905篇來(lái)自電子數據庫,2篇來(lái)自引文檢索。消除重復后得到4999個(gè)標題和摘要。隨后選取17項研究對全文進(jìn)行全面評估。其中,符合排除標準的3篇文章被排除,它們要么是病例報告(n=1),要么缺乏對照組(n=2)。最終,14項符合條件的試驗被納入系統評價(jià)。PRISMA研究篩選過(guò)程流程圖如圖1所示。

研究特征
所有14項研究均在2011年至2022年期間發(fā)表。試驗在瑞典、伊朗、中國、波蘭和德國等不同國家進(jìn)行。所有研究均采用并行設計。在納入的14篇文章中,有6篇為RCT,8篇為nRCT。
在納入的397名受試者中,202名參與了MSCs干預,195名參與了對照。一項研究沒(méi)有提及參與者的性別,在其余13項研究中,男性比例從35.0%到72.2%不等。12項研究報告了平均基線(xiàn)BMI,范圍從15.63到23.3 kg/m2。人群的平均或中位年齡為3至35歲,糖尿病史在不到3個(gè)月至16.5年之間,隨訪(fǎng)時(shí)間為9個(gè)月至8年。
兩篇文章使用骨髓間充質(zhì)基質(zhì)細胞 (BM-MSCs) 作為干預措施,三篇文章使用臍帶間充質(zhì)基質(zhì)細胞 (UC-MSCs),五篇文章使用自體造血干細胞移植 (AHSCT),一篇使用臍帶血 (UCB),一篇使用臍帶血干細胞 (CB-SCs),兩篇文章使用UC-MSCs加自體骨髓單核細胞 (aBM-MNCs)。
大多數細胞通過(guò)外周靜脈注射給藥,而兩項RCT使用胰腺背動(dòng)脈。為了分析結果,11項研究將MSCs組與對照組進(jìn)行了比較,而兩項研究與基線(xiàn)進(jìn)行了比較。表1展示了這些試驗的特點(diǎn)。


研究成果
這些試驗的干預效果列于表3和表4中。所有研究都評估了HbA1c和C肽,11項研究評估了胰島素需求,8項研究評估了FBG,3項研究評估了PBG。在10項研究中,與對照組或基線(xiàn)相比,MSCs干預后至少一項感興趣的結果有顯著(zhù)改善。在另外四項研究中,與對照組相比,所有結果均無(wú)顯著(zhù)改善。
| 學(xué)習 | 結果 |
|---|---|
| Carlsson 等人(2015 年) | 與對照組相比,SC組 ↑:峰值C肽 (P<0.05)、AUCC肽 (P<0.05) 無(wú)影響:HbA1c、胰島素需求、空腹C肽 |
| Izadi 等人(2022年) | 與對照組相比, SC組 ↓:糖化血紅蛋白(P=0.043) 無(wú)影響:空腹血糖、餐后血糖、胰島素需求、C肽 |
| 胡等人(2013年) | 與對照組相比,SC組 ↑:空腹C肽、C肽/葡萄糖比率 ↓:HbA1c(P<0.05)、PBG(P<0.05)、胰島素需求量(P<0.001) 無(wú)影響:FBG |
| 盧等人(2021年) | 與基線(xiàn)相比,SC組 無(wú)影響:HbA1c、胰島素需求、空腹C肽、餐后C肽 與基線(xiàn)相比,對照組 無(wú)影響:HbA1c、胰島素需求、空腹C肽、餐后C肽 |
| 余等人(2011年) | 與基線(xiàn)相比,SC組 ↑:餐后2小時(shí)C肽(P<0.01) ↓:HbA1c(P < 0.01),FBG(P<0.05) 無(wú)影響:PBG、胰島素需求、空腹C肽、餐后1小時(shí)C肽 與基線(xiàn)相比,對照組 ↓: 餐后1小時(shí)C肽(P<0.05),餐后2小時(shí)C肽(P<0.01) 無(wú)影響:HbA1c、FBG、PBG、胰島素需求、空腹C肽 |
| Ghodsi 等人(2012年) | 與對照組相比,SC組 無(wú)影響:HbA1c、FBG、空腹C肽 |
| 顧等人(2014年) | 與對照組相比,SC組 ↑:HbA1c(P<0.05) 無(wú)影響:胰島素需求、C肽 |
| 顧等人(2017 年) | 與對照組相比,SC組 ↑:峰值C肽 (P<0.001)、AUCC肽 (P<0.001) ↓:胰島素需求(P<0.01) 無(wú)影響:HbA1c |
| Walicka 等人(2018年) | 與對照組相比,胰島素治療的SC組 ↑:空腹C肽(P<0.05),餐后C肽(P<0.005) 無(wú)影響:HbA1c、FBG 與對照組相比,無(wú)胰島素SC組 ↑:餐后C肽(P<0.05) 無(wú)影響:HbA1c、FBG、空腹C肽 |
| 葉等人(2017 年) | 與對照組相比,SC組 ↑:空腹C肽(P=0.031)、AUCC肽(P=0.002) ↓:胰島素需求(P=0.004) 無(wú)影響:HbA1c、FBG |
| Giannopoulou 等人(2014年) | 與對照組相比,SC組 無(wú)影響:HbA1c、胰島素需求、峰值C肽、AUCC肽 |
| 趙等(2012) | 與基線(xiàn)相比,SC組患有中度T1D,且具有一些殘留的b細胞功能(A組) ↑:空腹C肽(P<0.05),餐后C肽(P<0.05) ↓:HbA1c(P<0.05),胰島素需求(P<0.05) 與基線(xiàn)相比,SC組患有嚴重的T1D,沒(méi)有殘留胰腺胰島B細胞功能(B組) ↑:空腹C肽(P<0.05),餐后C肽(P<0.05) ↓:HbA1c(P<0.05),胰島素需求(P<0.05)與基線(xiàn)相比,對照組 無(wú)影響:HbA1c、胰島素需求、空腹 C 肽、餐后C肽 |
| 蔡等人(2016年) | 與對照組相比,SC組 ↑:空腹C肽(P<0.01)、AUCC肽(P=0.013)、AUC胰島素(P=0.027) ↓:HbA1c(P<0.01)、FBG(P<0.01)、胰島素需求量(P<0.01) |
| 吳等人(2022年) | 與對照組相比,SC組 ↑:空腹C肽 (P<0.001) ↓:糖化血紅蛋白(P=0.029) 無(wú)影響:空腹血糖、胰島素需求 |

骨髓間充質(zhì)干細胞治療1型糖尿病的作用
兩項研究報告了BM-MSC對新診斷的1型糖尿病患者的益處。
在Carlsson等人 ( 2015 ) 開(kāi)展的一項開(kāi)放式單中心RCT中,接受MSCs治療的患者和僅接受胰島素治療的患者之間的 HbA1c、胰島素需求和空腹C肽并無(wú)顯著(zhù)差異。在接受MSCs治療的患者中,C肽峰值和C肽曲線(xiàn)下面積 (AUC C 肽) 均得以保留甚至增加,但對照組中的這些反應降低,表明兩組之間存在統計學(xué)差異。
在Izadi等人 ( 2022 ) 開(kāi)展的一項三盲平行RCT中,通過(guò)3、6、9和12個(gè)月時(shí)結果相對于基線(xiàn)的變化來(lái)衡量效果。干預組和對照組之間的FBG、PBG、胰島素劑量和C肽沒(méi)有明顯差異。MSCs在12個(gè)月時(shí)顯著(zhù)降低了HbA1c(P=0.043),但在其他時(shí)間點(diǎn)的變化并不顯著(zhù)。
臍帶間充質(zhì)干細胞治療1型糖尿病的作用
有3項研究涉及UC-MSCs治療1型糖尿病。
Hu等(2013)報道,在一項雙盲RCT研究中,MSCs組的PBG水平在移植后1年降至最低,與安慰劑組相比差異明顯。治療組的HbA1c進(jìn)行性下降,在6個(gè)月的隨訪(fǎng)中達到最低水平(6個(gè)月5.5±0.67%,基線(xiàn)6.8±0.57%),且一直低于安慰劑組。MSCs組的空腹C肽在1年后升至最高水平,而對照組則逐漸下降。MSCs組與對照組相比,隨訪(fǎng)結束時(shí)的空腹C肽和C肽/葡萄糖比值均有統計學(xué)差異。MSCs治療患者的每日胰島素用量逐漸減少,而安慰劑組則增加,兩組之間差異顯著(zhù)。至于FBG,無(wú)統計學(xué)意義的變化。
Yu等(2011)設立了一項非隨機同期對照試驗,顯示臍帶間充質(zhì)干細胞移植對新發(fā)1型糖尿病的積極作用。測量移植前后FBG、PBG、HbA1c、C肽和胰島素劑量的變化。在9個(gè)月的隨訪(fǎng)中,MSCs干預后組餐后2小時(shí)C肽和FBG顯著(zhù)升高,然而對照組餐后1小時(shí)和2小時(shí)C肽水平均下降。MSCs組的HbA1c從10.53±0.98%下降到 6.57±0.78%,對照組無(wú)顯著(zhù)變化。相對于基線(xiàn),組內其余指標保持不變。
在Lu等進(jìn)行的試驗中(2021),兩組的HbA1c、胰島素劑量、空腹和餐后C肽與基線(xiàn)相比沒(méi)有顯著(zhù)差異。
臍帶間充質(zhì)干細胞加自體骨髓單核細胞治療1型糖尿病的效果
兩項研究旨在探討UC-MSCs加aBM-MNCs對未接受免疫治療的確診1型糖尿病患者的益處。
Cai等人(2016年)報道了一項試點(diǎn)開(kāi)放標簽RCT,結果顯示干細胞移植 (SCT) 參與者的代謝參數在1年時(shí)得到改善。SCT接受者的AUCC肽升高了105.7%,而對照組的AUCC肽降低了7.7%。SCT組的HbA1c從8.6±0.81%降低至7.5±1.0%,而對照組的HbA1c從8.7±0.9%升高至8.8±0.9%。12個(gè)月時(shí)SCT組的FBG降低了24.4%,對照組降低了4.3%。SCT受試者的胰島素需求顯著(zhù)減少了29.2%,而對照組沒(méi)有變化。對照組空腹C肽水平穩定,但在SCT后9個(gè)月和12個(gè)月顯著(zhù)升高。結果顯示,SCT后AUCC肽、HbA1c、FBG、胰島素需求和空腹C肽均有顯著(zhù)改善。
吳等(2022)關(guān)注SCT后的長(cháng)期影響,并進(jìn)行了8年的隨訪(fǎng)。SCT組的HbA1c從基線(xiàn)的8.57±0.97%降低到8年時(shí)的7.89±1.28%,而對照組的HbA1c保持穩定。組間HbA1c在1年和8年時(shí)達到統計學(xué)差異。同樣,在SCT組中,FBG從200.06±59.26mg/dL降低到8年時(shí)的168.69±22.70mg/dL,而對照組的FBG保持穩定。
移植組1年時(shí)FBG明顯下降,但8年時(shí)組間差異無(wú)統計學(xué)意義;移植組1年時(shí)胰島素用量較基線(xiàn)時(shí)降低(0.66±0.16IU/d/kgvs0.90±0.24IU/d/kg),明顯低于對照組,但8年時(shí)組間差異無(wú)統計學(xué)意義;移植組1年時(shí)空腹C肽為0.064±0.031pmol/mL,8年時(shí)為0.048±0.021pmol/mL,均明顯高于對照組。
討論
本系統評價(jià)的目的是評估MSCs對1型糖尿病的影響。盡管研究存在異質(zhì)性,但14項研究中有10項表明,與對照組相比,至少一種血糖結果顯著(zhù)降低或反應改善??紤]到1型糖尿病是一個(gè)全球公共衛生問(wèn)題,與嚴重殘疾和壽命縮短有關(guān),這些發(fā)現意義重大。大多數研究表明,干細胞移植后,FBG、PBG、HbA1c、胰島素需求顯著(zhù)下降,C 肽水平增加。有趣的是,四項研究未觀(guān)察到MSCs對血糖結果的任何影響。這些相互矛盾的結果可能歸因于研究設計缺陷。
人們已經(jīng)實(shí)施了各種策略來(lái)管理糖尿病,例如采用健康飲食、使用降糖藥和注射胰島素,但大多數傳統藥物都有一些不良的副作用,這常常導致糖尿病治療失敗。因此,干細胞替代療法作為治療1型糖尿病的新方法具有巨大潛力,其中MSCs輸注是臨床試驗中研究最廣泛的方法。許多成功案例證明了干細胞 (SC) 可以更新和分化為胰島素分泌細胞 (IPC),這在其對1型糖尿病的治療效果中起著(zhù)關(guān)鍵作用。
本系統綜述重點(diǎn)介紹了MSC對1型糖尿病患者產(chǎn)生的積極影響。MSC的潛在治療價(jià)值仍然令人鼓舞;然而,由于樣本量差異和研究質(zhì)量問(wèn)題,還需要進(jìn)一步研究。為了更清楚地了解潛在機制并確定MSC是否真的對 1型糖尿病有益,需要進(jìn)行額外的實(shí)驗和臨床試驗,并進(jìn)行全面的基線(xiàn)評估和長(cháng)期隨訪(fǎng)。
參考資料:Liu, J., Yang, Y. & Qi, Y. Efficacy of mesenchymal stromal cells in the treatment of type 1 diabetes: a systematic review. Cell Tissue Bank (2024). https://doi.org/10.1007/s10561-024-10128-1
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