臍帶血干細胞移植治療2型糖尿病臨床分析

徐谷根 楊 茵 尹卓娜 李 萍 肖 毅 趙紅莉 翁 育 傅曉英廣東省第二人民醫院內分泌科,廣東廣州 510317

眾所周知，糖尿病是慢性終身性疾病。終生服藥甚至需要每天注射胰島素的殘酷事實為患者和家屬帶來了巨大精神壓力和經濟負擔。長期以來人類一直在為治愈糖尿病做著不懈努力。從胰腺器官移植到胰島組織移植再到直接分泌胰島素的β細胞移植，一次次的努力，終因兩大難題-供體不足和免疫排斥阻礙了移植技術治愈糖尿病、造福于患者的普及。干細胞（stem cells,SC）是一類具有自我復制能力的多種分化潛能細胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞，并不誘發機體排斥反應。隨著人類對干細胞認識的不斷深入和對干細胞治療技術日臻成熟，干細胞治愈糖尿病已初見曙光[1]。應用自體骨髓干細胞治療2型糖尿病的已見報道[2]，然而，許多患者因為害怕骨髓穿刺或者部分老年患者骨髓條件差因而不適合行骨髓穿刺使他們失去干細胞治療的機會。為此，筆者嘗試進行臍帶血干細胞（HUCB）移植來治療2型糖尿病并取得了較好的療效，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2008年6月～2011年6月筆者所在醫院住院患者。

A組：10例，其中男6例，女4例，糖尿病病程0.3～0.5年，平均（0.32±0.22）年；B組：8例，男4例，女4例，糖尿病病程3～5年，平均（3.5±1.7）年。患者年齡10～65歲，平均（45±18）歲，體重指數（BMI）21.2 ～ 29.5 kg/m2，平均（25.03±3.45） kg/m2，全部患者無心、腦血管并發癥，化驗血肌酐、尿素氮及ALT、AST均正常。A組患者口服鹽酸二甲雙胍（海南贊邦制藥有限公司，H20013254）或吡格列酮治療（江蘇德源藥業有限公司，H20051164）；B組所有患者均已經接受了包括磺脲類在內的至少1種口服降糖藥治療，其中4例給予胰島素治療，血糖控制均不理想，空腹血糖均＞10 mmol/L。排除標準：嚴重心、肝、脾、肺、腎等重要臟器的疾病或功能不全者；出血性疾病或凝血功能異常；先天性或獲得性的免疫缺陷性疾病；造影劑過敏；主動脈或髂動脈嚴重閉塞性者；移植前全身感染者；無法明確病因的高凝狀態；依從性差或不能配合醫療操作者；明確有惡性疾病或血中腫瘤標記物水平明顯升高者；不愿接受干細胞移植治療者。

1.2 方法

1.2.1 術前完成相關化驗檢查 三大常規、血生化、出凝血時間、糖耐量試驗及胰島素、C肽釋放試驗、HbA1C、肝炎、梅毒、HIV、AFP、CEA，心電圖、胸片、腹部超聲。

1.2.2 臍帶血干細胞的采集、分離及選擇 臍帶血干細胞廣東省臍血干細胞庫提供，臍血的病毒學檢查陰性，且至少有4個DR位點與接受治療的患者相合。

1.2.3 到介入科行經胰背動脈干細胞回輸 干細胞的回輸：①送患者入介入室，常規消毒鋪巾，行股動脈植入6 F動脈鞘，沿動脈鞘側管推注肝素2 000 U。②沿血管鞘送入直徑為5 F的RH動脈導管進入脾動脈開口處，然后用直徑5 mm的低壓球囊堵住脾動脈處，明確胰背動脈的位置。保證胰背動脈通暢。③沿造影導管尾端連接含干細胞懸液的注射器，回抽殘留氣體后，緩慢注射細胞懸液經過胰背動脈到胰腺；④密切觀察患者癥狀、心電圖變化。⑤移植結束后拔管，局部加壓包扎止血，將患者送回房，觀察手術傷口有無滲血及患者有無不適反應；⑥干細胞移植后所有患者的飲食及運動量與移植前無明顯變化，均使用口服藥物治療，盡量使血糖接近正常水平。如干細胞移植1個月后空腹血糖仍＞10 mmol/L，則開始使用胰島素治療。

1.3 觀察方法及指標

①干細胞移植過程中的不良反應。②觀察指標術后3個月、9個月復查空腹血糖、餐后2 h血糖及胰島素、C肽釋放試驗。③觀察干細胞移植前后體重指數等變化；

1.4 統計學處理

采用SPSS16.0進行統計分析，計量資料采用t檢驗，計數資料采用x2檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臍帶血干細胞采集與分離結果

18例糖尿病患者全部順利完成臍帶血干細胞移植，移植前后無何不良反應。均完成移植后3個月和9個月隨訪。

移植的單個核細胞數為（0.8～1.2）×108個，平均（1.1±0.3）×108個。單個核細胞98%～99%，CD34陽性3.5%～4.0%。

2.2 臍帶血干細胞移植后不同時間血糖、胰島素及C肽分泌的變化 （表1～4）

2.3 臍帶血干細胞移植后不同時間體質量指數變化

兩組患者治療前后體質量指數比較，差異無統計學意義（P＞ 0.05）。

表1 A組患者干細胞移植前和移植后3個月比較

表2 A組患者干細胞移植前和移植后9個月比較

表3 B組患者干細胞移植前和移植后3個月比較

表4 B組患者干細胞移植前和移植后9個月比較

患者（包括A/B兩組）移植前體重指數平均（24.23±1.45）kg/m2；移植后3月體重指數平均（24.12±2.12）kg/m2；移植后9月體重指數平均（24.08±1.63）kg/m2。治療前后患者的體質量指數比較，差異無統計學意義（P＜0.05）。

2.4 兩組患者治療情況

18例移植患者中，A組10例中有4例移植3個月內停用口服藥物，4例患者在不增加藥物的情況下血糖由高控制到理想水平，2例患者血糖控制不理想，需加用另一種口服藥物治療。B組患者8例中有6例在不增加藥物的情況下血糖控制到良好水平，僅2例需加大藥物量治療。

3 討論

近年來，采用骨髓造血干細胞移植治療1型糖尿病取得的療效令人鼓舞[3]，15例應用造血干細胞移植聯合免疫抑制劑治療的患者，經7～36個月的隨訪，14例完全不用胰島素而血糖保持接近正常的水平。然而，許多患者因為害怕骨髓穿刺或者部分老年患者骨髓條件差因而不適合行骨髓穿刺使他們失去干細胞治療的機會。為此，學者們嘗試進行臍帶血干細胞移植來治療糖尿病并取得了較好的療效[4]。臍血干細胞有許多的優勢[5]：①來源豐富、易于采集保存；②免疫源件相對較低；③由于胎盤的屏障作用，疾病傳染的幾率下降；④臍血含有的干細胞種類豐富，與外周血及骨髓相比，臍血含有豐富的造血干細胞及間充質干細胞。而且可能是更原始期的干細胞。此外，臍血中還含有豐富的抑制性T細胞，自然殺傷細胞活性較弱，移植后受體的排斥反應發生率和嚴重程度較骨髓低。但2型糖尿病是由于胰島素抵抗或胰島β細胞分泌缺陷所導致的胰島素相對缺乏。干細胞移植治療2型糖尿病的目的是：①定向誘導胰腺干細胞、臍血干細胞、骨髓干細胞等，使其分化為胰島的β細胞，阻止β細胞功能衰退，增加β細胞數量，最大限度的挽救和恢復胰島功能；②改善胰島微環境，促進胰島細胞再生；③改善由糖尿病引起的并發癥。Ende等[6]報道，HUCB細胞的移植能夠改善血糖水平，提高糖尿病鼠的存活率。在應用HUCB治療的鼠中，能夠使擴張肥大的血管回縮，改善由糖尿病引起的并發癥。筆者共給18例患者進行了HUCB治療，其中A組4例患者在干細胞移植3個月內停服所有的降糖藥物，4例患者在不增加藥物的情況下血糖控制到理想水平，2例患者血糖控制不理想，需加用另一種口服藥物治療。A組治愈率40%，有效率80%。當然，停藥的4例患者不能排除因為血糖控制后β細胞功能得到一定的恢復導致。但一般來說，停藥的比例沒有如此高。B組患者8例中有6例在不增加藥物的情況下血糖控制到良好水平，僅2例需加大藥物量治療。有效率75.0%。兩組患者總的治愈率22.2%，有效率77.8%。干細胞移植后A組患者的治愈率明顯高于B組（P＜0.05）。可能與A組患者患病時間短、β細胞受損較小有關。本試驗經胰背動脈注射HUCB，應用球囊將脾動脈暫時性堵住，從而保證更多的干細胞進入胰腺組織中，有利于提高HUCB的治療效果。所有患者手術前后未見不良反應，沒有手術死亡病例，這說明經胰背動脈回輸HUCB移植治療2型糖尿病是安全的。本試驗發現，經HUCB治療后3個月，2型糖尿病患者的相關指標出現了有顯著性意義的改善，而且這種效果在9個月后有進一步改善的趨勢。本試驗中4例療效不滿意的患者體重量指數達32 kg/m2，干細胞移植后，空腹血糖及餐后2 h水平與治療前無顯著改善，究其原因，可能與患者飲食控制不好、肥胖（BMI 32 kg/m2）有關。這些患者存在較嚴重的胰島素抵抗導致干細胞治療無效。這與Estrada EJ等[7]的研究結果不完全一致，最近研究表明在體重指數不變的情況下，干細胞移植治療糖尿病，降低了空腹和餐后血糖以及糖化血紅蛋白水平，顯著增加C-肽水平，減少胰島素用量，并且這種改變與體重指數無明顯相關性。

目前臍血干細胞移植治療T2DM還處于初步階段，治療過程中的許多問題還尚待解決：①盡管臍血來源廣泛，但是如何解決臍血的社會倫理問題還值得探索；②要加強有效手段來預防因移植導致遺傳性疾病的可能；③如何提高臍血的分離水平，保證干細胞的質量及數量是需要進一步探索的問題。但是由于臍血中的干細胞的自我復制、增殖能力、刺激后進入細胞周期的速度以及自分泌生長因子的能力也均較骨髓和外周血強，所以筆者相信隨著研究的深入，臍血干細胞移植在2型糖尿病治療中的應用前景將會越來越廣闊。

[1] Voltarelli JC,Couri CE,Stracieri AB,et al.Autologous nonmyeloablative hematopoietic stem cell transplantation in newly diagnosed type 1 diabetes mellitus[J].JAMA,2007,297(14):1568-1576.

[2] 王攀，吳正蓉，田景倫，等.經皮脾動脈自體骨髓細胞移植治療2型糖尿病5例[J].中國組織工程研究與臨床康復，2010，14（23）：4355-4358.

[3] 沈山梅，李莉蓉，周士海，等.自體造血干細胞移植治療1型糖尿病（附一例報告）[J].中國糖尿病雜志，2008，16（9）：554-556.

[4] Yoshida S，lshikawa F，Kawano N,et al.Human cord blood derived cells generate insulin-producing cells in vivo[J].Stem Cells，2005，23(9)：1409-1416.

[5] 何紅燕，崔冰琳，馮學永，等.人臍帶血間充質干細胞分離純化及基本生物學特征研究[J].國際輸血及血液學雜志，2006，29(6)：483-488.

[6] Ende N,Chen R,Reddi AS.Transplantation of human umbilical cord blood cells improves glycemia and glomemlar hypertrophy in type 2 diabetic mice[J].Biochem Biophys Res Commun,2004,321(1):168-171.

[7] Estrada EJ,Valacchi F,Nicora E,et al.Combined treatment of intrapancreatic autologous bone marrow Stem cells and hyperbaric bone marrow stem cells and hyperbaric Oxygen in type 2 diabetes mellitus oxygen in type 2 diabetes mellitus[J].Cell Transplant, 2008,17(12):1295-1304.