我科學家全球首創新型“胰島零件”
為1型糖尿病治愈帶來曙光
崔興毅 顏維琦
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【瞧!我們的前沿科技】
這是一場發生在人體最深處的“零件更換手術”。
對于1型糖尿病患者而言,胰腺中那些負責分泌胰島素、調節血糖的胰島β細胞,被自身免疫系統錯誤地當成了“入侵者”,日復一日地遭受攻擊,直至徹底損毀。從此,患者的人生便被綁在了胰島素注射針頭和血糖監測儀上。失控的血糖可能引發失明、腎衰竭、心腦血管損傷,甚至是一次致命的低血糖昏迷。
全球醫學界為此苦苦找尋了幾十年:能否為患者重新制造一套全新的、功能完好的“胰島零件”?
“能!”
近日,中國科學院分子細胞科學卓越創新中心程新研究組與海軍軍醫大學第二附屬醫院(上海長征醫院)殷浩教授團隊聯合發布重磅成果,給出了這個令人振奮的答案。
從“樹根”到“樹干”,新起點有三大優勢
傳統的干細胞研究往往聚焦于“多能干細胞”——它就像一棵樹的樹根,理論上能發育成人體的任何細胞,潛力無限。但問題也出在這里:從“樹根”長成特定的“胰島果實”,要走過一條漫長而復雜的“開枝散葉”之路,步驟多達十余步,周期長達五六周。過程中,細胞極易“迷路”,分化出來的產品純度不夠,甚至可能混入具有增殖能力的未成熟細胞,帶來成瘤風險。
“這就像在一片茫茫森林里,要從最底端的根系找到去往指定果實的精確路徑。”中國科學院分子細胞科學卓越創新中心研究員程新向記者打了個比方。他們決定換一個思路,不再從“根”出發,而是直接站上“樹干”。
這個“樹干”,便是“內胚層干細胞”。它是生命發育過程中的一個關鍵節點,已經明確了未來的分化方向——只走向胰腺、肝臟等內胚層來源的器官。
程新向記者解釋這個新起點的三大優勢:方向鎖定,從一開始就設定了“導航”,不會長成心肌或神經細胞;路徑精簡,分化步驟從十步銳減到兩步,生產周期從5~6周壓縮到2周,效率飆升;安全可控,這種內胚層干細胞在體內不會增殖,從源頭上“掐滅”了成瘤風險。
基于這項全球領先的體外定向分化技術,研究團隊成功制造出“再生胰島E-islet”。這些在實驗室里誕生的微小“器官”,通過一根細細的導管,經肝門靜脈輸注到患者體內。它們將在那里“安營扎寨”,像真正的胰島一樣,精準感知血糖波動,自主分泌胰島素。
三扇“命運之門”,令人們看到曙光
醫學理論突破,最終要在患者身上驗證療效。研究團隊發布的3例臨床病例,如同3扇被推開的命運之門,讓糖尿病患者看到了曙光。
第一扇門,屬于一位與1型糖尿病搏斗了18年的30歲女性。
18年里,她的血糖像過山車一樣難以控制,低血糖的頻繁發作更是讓她頭疼不已。2022年4月,她接受了自體再生胰島移植——這意味著,移植用的細胞源自她自己的身體。
然而,第一次移植聯合低劑量免疫抑制方案后,效果并不理想。為什么?研究團隊在復盤中發現了問題:即使“零件”是自己的,患者體內那個已經“叛變”的免疫系統依然會識別并攻擊這些新生的胰島細胞。“這說明,對于自身免疫性疾病,即便使用自體細胞,也必須聯合恰當的免疫抑制方案,才能為新移植物創造一個安全的‘工作環境’。”上海長征醫院副院長殷浩分析道。
一年后,第二次移植聯合標準劑量免疫抑制方案。這一次,奇跡發生了:移植后第24周,她的胰島功能恢復至正常人水平,血糖控制顯著改善。“這個案例用最直接的方式,驗證了免疫抑制方案對于自體移植的決定性意義。”殷浩說。
第二扇門,屬于一位45歲的男性。2019年確診暴發性1型糖尿病后,他的生活被嚴重低血糖切割得支離破碎。
2023年12月,他接受了異體再生胰島移植和標準劑量免疫抑制治療。這一次,希望的種子在精心呵護下茁壯成長。治療后,他的胰島功能逐漸恢復,血糖控制一天天變好。第36周,他徹底脫離了外源胰島素,直至今日,血糖依然平穩。
“這是有力的臨床證據,證明了在標準免疫抑制方案下,異體再生胰島移植可以真正實現患者對外源胰島素的長期脫離。”殷浩的聲音里透著難以掩飾的激動。
第三扇門,推開的是一個年輕的世界。患者是一位年僅15歲的少女,脆性1型糖尿病病程已達5年。酮癥酸中毒、嚴重低血糖,是她青春期的“家常便飯”。2024年9月,她接受了異體E-islet移植,成為世界首例接受再生胰島移植治療的青少年患者。
殷浩介紹,術后,她的胰島功能逐漸恢復。由于長期使用外源胰島素,加上青春期特殊的胰島素抵抗,她目前尚未完全脫離外源胰島素,但一個重要的變化發生了——低血糖徹底消失!
“這個孩子終于可以像同齡人一樣,不用擔心隨時可能暈倒,不用時刻活在恐懼里。”殷浩說。
這3個病例,分別代表中國乃至全球再生醫學領域的3個“首次”——世界首例自體、中國首例異體、世界首例青少年再生胰島移植治療1型糖尿病。其中,最長的一例已實現臨床治愈超過26個月。
從“人工全合成”到“再生再造”,一場跨越60年的接力
這項突破的背后,是一場跨越60年的科學接力。
1965年,這項研究的主要完成單位之一——中國科學院生物化學研究所(現分子細胞科學卓越創新中心的前身),在世界上首次人工全合成結晶牛胰島素,開啟了用化學方法治療糖尿病的大門。那是新中國在世界科學史上留下的首個耀眼的“第一”。
而另一主要完成單位上海長征醫院,則在器官移植領域創造了諸多生命奇跡,包括:1976年成功開展首例器官移植至今,時間最長的腎臟和肝臟移植患者已分別健康存活超過45年和30年;而時間最長的供體胰島移植患者,也已治愈并脫離胰島素長達10年。
“當年的結晶牛胰島素是多單位聯合攻關的成果,今天的再生胰島突破,同樣是基礎研究與臨床實踐深度融合的結果。”程新感嘆,“這種‘從臨床痛點出發,回到臨床驗證’的閉環機制,正是我們原創技術能夠領先的密碼。”
基于這一原創技術開發的“異體人再生胰島注射液(E-islet 01)”,已于2025年4月和2026年1月先后獲得中國和美國的新藥臨床試驗批件,成為全球唯一同時在中、美兩國獲批臨床的再生胰島藥物。目前,臨床試驗正在有序推進。
不過,程新也清醒地認識到,當前的療法仍需聯合使用長期免疫抑制治療。未來,他們的目標是開發具備免疫逃逸功能的、無需免疫抑制劑的“通用型”再生胰島產品。“我們的夢想是,有一天,1型糖尿病患者可以徹底告別胰島素注射,像正常人一樣自由地吃飯、運動、生活。”
治愈人類糖尿病的夢想,在科學家的接續努力下,正一步步走向現實。
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