首个绕开免疫系统的人造胰腺细胞簇诞生 1型糖尿病或不再是“不治之症”

胰岛素

作为一种“不治之症”,糖尿病在2018年已经困扰全球3.66亿人,中国糖尿病患者又是全球最多的。因此,寻求糖尿病的有效疗法,是我们的当务之急。日前,索尔克研究所科学家在这方面取得了重大进展。

该所研究人员使用干细胞技术制造了第1个能够绕开免疫系统的人胰岛素分泌胰腺细胞簇,这一重要成果登上了8月19日的《自然》杂志。据介绍,这种细胞簇无需使用免疫抑制药物就能移植到体内,进而控制血糖。

1型糖尿病目前是终生疾病,并且因为是遗传因素导致,从年幼时就会患上,无法治愈,必须从外部注射胰岛素来调节血糖。有一种比较好的方法是移植健康人的胰腺β胰岛,重新获得分泌胰岛素的能力。但这需要患者终身服用免疫抑制药物,显然,抑制免疫系统会带来严重风险。

几十年来,研究人员一直在寻找一种更好的方法来补充丢失的胰腺细胞。

在先前的研究中,研究团队克服了干细胞衍生的β胰岛素缺乏功能的障碍。这些细胞没有对葡萄糖产生反应,释放胰岛素。试验发现,它们处于“动力不足”状态。他的团队发现了一种称为ERR-γ的遗传开关,当打开该开关时,就会对细胞起到“涡轮增压”的效果。当研究团队向细胞添加ERR-γ时,细胞便具有了完成其工作所需的能量,当它们感觉到高葡萄糖水平时,就开始输送胰岛素。

这项新研究的关键部分是开发一种方法,制造在类似于人类胰腺的三维环境中生长的类似β细胞,使其具有胰岛样的特性。

在这个过程中最重要的是,研究小组发现一种叫做WNT4的蛋白质能够打开ERR-γ驱动的成熟开关。这些步骤的组合产生了模仿人类胰岛的功能性细胞簇——人类胰岛样类器官(HILO)。

接下来,研究小组解决了免疫排斥的复杂问题。

受癌症免疫疗法药物成功的启发,研究小组想到了用PD-L1蛋白保护移植的细胞。通过表达充当免疫阻断剂的PD-L1,移植的类器官能够躲避免疫系统。

他们随后开发了一种在短干扰素γ干扰素中诱导HILO中PD-L1的方法。当移植到糖尿病小鼠中时,这些具有免疫逃避性的HILO在具有健康免疫系统的糖尿病小鼠中提供了持续血糖控制的能力。

这是科学家第1次找到无需基因操作,就可以保护HILO免受免疫系统影响的方法。其意义在于,如果能够将其开发为一种疗法,则患者将无需服用免疫抑制药物。

该系统可以进行临床试验之前,需要做更多的研究。需要在小鼠中测试移植的类器官动物更长的时间,以确认它们的作用是持久的。同时也需要做更多的工作来确保它们也可以安全地用于人类。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200819110923.htm

[2]https://www.nature.com/articles/s41586-020-2631-z

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