一項(xiàng)由貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的薈萃分析,總結(jié)了間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療1型糖尿病(T1DM)和2型糖尿病(T2DM)的療效和安全性。研究人員從多個(gè)數(shù)據(jù)庫中篩選了符合條件的研究,并最終納入了10項(xiàng)臨床試驗(yàn),共239名糖尿病患者,其中包括4項(xiàng)T1DM和6項(xiàng)T2DM的研究。
10項(xiàng)研究239糖尿病患者證明干細(xì)胞治療糖尿病是安全有效的康復(fù)方案
背景
糖尿?。―M)的發(fā)病率逐年上升,根據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟的數(shù)據(jù),2017年全球估計(jì)有451萬成年人患有糖尿病,預(yù)計(jì)到 2045 年這一數(shù)字將達(dá)到693萬。
1型糖尿病(T1DM)是一種自身免疫性疾病,免疫攻擊導(dǎo)致胰島細(xì)胞破壞,引起與胰島素絕對(duì)缺乏相關(guān)的胰島炎癥,最終發(fā)生各種相關(guān)并發(fā)癥,給患者帶來嚴(yán)重傷害,對(duì)患者的生活質(zhì)量和壽命產(chǎn)生負(fù)面影響。
2型糖尿?。═2DM)是最常見的糖尿病類型,約占成人的90%。其主要發(fā)病機(jī)制是機(jī)體對(duì)胰島素不敏感,胰島β細(xì)胞功能受損。
目前,口服降糖藥和胰島素都無法治愈糖尿?。贿@些治療會(huì)增加并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn),例如低血糖、胃腸不適、心力衰竭和非典型骨折。
胰島移植理論上可以治愈糖尿病,但由于供體來源缺乏、易發(fā)生免疫排斥并發(fā)癥以及胰島分離困難等原因,該方法受到限制。
近年來,基于干細(xì)胞的移植在糖尿病治療中顯示出優(yōu)勢(shì)。與胚胎干細(xì)胞不同,使用間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 治療糖尿病不存在致瘤風(fēng)險(xiǎn)或倫理問題。間充質(zhì)干細(xì)胞移植具有來源廣泛、易于獲取,自我更新能力強(qiáng)、多分化潛能強(qiáng)、免疫原性低、分泌多種細(xì)胞因子等生物學(xué)特性,并且不存在倫理爭議,是一種很有吸引力的選擇。在埃及進(jìn)行的一項(xiàng)動(dòng)物研究中,注射了分化的MSCs的T1DM大鼠的血糖水平在2個(gè)月后恢復(fù)正常。
- Vanikar等人的研究顯示, 11名1型糖尿病患者中有1名報(bào)告在聯(lián)合移植分泌胰島素的脂肪組織 MSCs 和造血干細(xì)胞后,胰島素需要量和HbA1c水平顯著下降,C肽 (CP) 水平升高。研究表明,注射脂肪組織 MSCs 可通過抑制骨骼肌中Mitsugumin53的增加來降低2型糖尿病大鼠的胰島素抵抗。
- Bhansali等人發(fā)現(xiàn),經(jīng)過 12個(gè)月的隨訪,參與者的HbA1c水平和胰島素需要量顯著下降,他們的空腹C肽水平 (F-CP) 沒有顯著變化,空腹血糖升高。
- 劉等人。一項(xiàng)研究報(bào)告稱,隨訪結(jié)束時(shí)受試者的F-CP水平增加,但餐后2小時(shí)口服葡萄糖耐量測(cè)試CP水平與基線水平相比沒有顯著變化。
雖然上述研究結(jié)果均表明MSC對(duì)1型糖尿病和2型糖尿病均有治療作用,但目前尚未見MSC對(duì)1型糖尿病和2型糖尿病療效比較的研究,且已發(fā)表的研究大多樣本量較小,驗(yàn)證不足。
因此,我們對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)1型糖尿病和2型糖尿病的療效差異及安全性進(jìn)行薈萃分析,旨在為糖尿病的臨床診治提供理論依據(jù)。
10項(xiàng)研究239糖尿病患者證明干細(xì)胞治療糖尿病是安全有效的康復(fù)方案
方法:我們系統(tǒng)地檢索了 PubMed、ScienceDirect、Google Scholar、CNKI、EMBASE、Web of Science、MEDLINE 和 Cochrane Library,查找自數(shù)據(jù)庫建立至2020年11月發(fā)表的研究。兩名研究人員根據(jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立篩選了確定的研究。使用固定或隨機(jī)效應(yīng)模型計(jì)算了納入研究數(shù)據(jù)的組合標(biāo)準(zhǔn)均數(shù)差 (SMD) 和 95% 置信區(qū)間 (CI)。
結(jié)果
搜索結(jié)果
我們根據(jù)搜索條件找到了2270篇可能納入研究的研究文章。閱讀標(biāo)題和摘要后,我們發(fā)現(xiàn)2230篇研究在目的、目標(biāo)、干預(yù)措施和/或措施方面不相關(guān),因此被排除在外。閱讀剩余的40篇論文后,我們又排除了30篇。最終,10項(xiàng)臨床研究(共239名糖尿病患者)被納入薈萃分析。其中92例為1型糖尿病患者,147例為 2型糖尿病患者,6項(xiàng)研究設(shè)有對(duì)照組,143名患者接受了MSCs治療,96名患者作為對(duì)照。研究篩選過程的詳細(xì)信息如圖1所示。
納入研究的特征
表1中納入研究的臨床數(shù)據(jù)發(fā)表于2011年至2017年,樣本量為6至61。這10項(xiàng)研究中,8項(xiàng)在中國進(jìn)行,1項(xiàng)在印度進(jìn)行,1項(xiàng)在瑞典進(jìn)行。干預(yù)方案包括劑量范圍為 (0.88±0.05) ×106至 (1.2±0.3) ×109的MSCs ,隨訪期為6至36個(gè)月。
縮寫:BMI體重指數(shù)、HbA1c糖化血紅蛋白、FBG空腹血糖、DM糖尿病、T1DM 1型糖尿病、T2DM2型糖尿病、SPD胰腺十二指腸上動(dòng)脈、hBM-MSCs人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、hUC-MSCs人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞、WJ- MSCs華通氏膠間充質(zhì)干細(xì)胞、AD-MSCs脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞、PD-MSCs胎盤間充質(zhì)干細(xì)胞
干細(xì)胞治療對(duì)糖尿病患者糖化血紅蛋白(HbA1c)的影響
4項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)有實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,其中一項(xiàng)試驗(yàn)的隨訪期少于12個(gè)月。因此,我們分析了三項(xiàng)的HbA1c測(cè)試。我們觀察到,12個(gè)月后,MSC治療組的T1DM患者的HbA1c水平低于對(duì)照組,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖2);然而,MSC治療組的T2DM患者的HbA1c水平略高于對(duì)照組。
在隨訪結(jié)束時(shí),MSC治療組的HbA1c較基線水平顯著下降(圖3)。T1DM和T2DM患者的亞組分析顯示,接受MSC治療后,T1DM患者的HbA1c無顯著變化(圖3)。接受MSC治療的T2DM患者在接受MSC治療后,HbA1c水平發(fā)生顯著變化(圖3);然而,在3個(gè)月或12個(gè)月的隨訪中未發(fā)現(xiàn)顯著變化(表2)。
干細(xì)胞治療對(duì)空腹血糖(FBG)的影響
六項(xiàng)試驗(yàn)報(bào)告了FBG水平,兩項(xiàng)研究有對(duì)照組,可以提取數(shù)據(jù)。在隨訪期結(jié)束時(shí),MSC治療組和對(duì)照組之間沒有顯著差異(圖4)。
從基線到隨訪期結(jié)束,MSC治療患者的FBG水平顯著下降(圖5)。接受MSC治療的T1DM患者的FBG在隨訪結(jié)束時(shí)出現(xiàn)顯著變化(圖5),但T2DM患者的FBG無顯著差異(圖5)。
同樣,在6個(gè)月或12個(gè)月的隨訪中也未發(fā)現(xiàn)FBG水平的顯著變化(表3)。
干細(xì)胞治療對(duì)餐后血糖(PBG)的影響
對(duì)納入的4項(xiàng)試驗(yàn)(共52例患者)的PBG水平進(jìn)行了分析。隨訪結(jié)束時(shí),MSC治療組的PBG顯著降低(圖6)。T2DM患者的FBG降低幅度(圖6)顯著小于T1DM患者,隨訪結(jié)束時(shí),MSC治療組的T1DM患者的 PBG顯著下降(圖6)。
干細(xì)胞治療對(duì)空腹C肽(F-CP)的影響
4項(xiàng)試驗(yàn)報(bào)告了F-CP水平,然而,隨訪結(jié)束時(shí)MSC治療組與對(duì)照組之間無顯著差異(圖7)。T1DM患者的 F-CP水平在MSC治療組中高于對(duì)照組(圖7)。
MSC治療組的T2DM患者F-CP水平低于對(duì)照組,隨訪后MSC治療組的F-CP水平較基線水平明顯升高(圖8)。
隨訪6個(gè)月和12個(gè)月后MSC治療組的F-CP水平均明顯升高(表4)。
干細(xì)胞治療對(duì)糖尿病患者胰島素需求的影響
七項(xiàng)試驗(yàn)包含了隨訪期結(jié)束時(shí)74 名患者的胰島素需求信息。結(jié)果發(fā)現(xiàn)MSC治療組的基線胰島素需求發(fā)生了顯著變化(圖9)。
在隨訪3、6和12個(gè)月后,MSC治療組的2型糖尿病患者胰島素需求顯著減少(表5)。
20% (3/15) 的1型糖尿病患者停用胰島素,66.7% (8/12) 的患者每日胰島素需求量較基線下降超過50%。在另一項(xiàng)1型糖尿病研究中,胰島素需求量較基線顯著下降。在2型糖尿病研究中,有5項(xiàng)研究詳細(xì)記錄了胰島素需求量的下降。總體而言,37% (20/54) 的患者實(shí)現(xiàn)了胰島素獨(dú)立,48.5% (33/68) 的患者胰島素需求量下降超過50%。
不良事件
兩項(xiàng)研究報(bào)告了輕微的低血糖發(fā)作,但均不嚴(yán)重。2例患者報(bào)告了惡心和嘔吐,2項(xiàng)研究中觀察到6例患者在輸注過程中出現(xiàn)輕度和短暫性發(fā)熱,2例患者觀察到動(dòng)脈穿刺部位出血。隨訪期間未觀察到嚴(yán)重或慢性副作用或遺留影響,這表明MSCs在治療DM方面相對(duì)安全。
討論
我們對(duì)10項(xiàng)研究(共239名患者)進(jìn)行的薈萃分析顯示,與基線水平相比,糖尿病患者接受MSC治療后,其HbA1c、FBG、PBG、F-CP和胰島素需求發(fā)生了顯著變化。
納入的研究探討了MSCs治療對(duì)2型糖尿病患者的有效性,發(fā)現(xiàn)患者胰島素需求量顯著減少,C肽增加。其他研究報(bào)告稱,自體MSCs對(duì)動(dòng)物和1型糖尿病患者有效。這些結(jié)果與我們的發(fā)現(xiàn)一致,支持MSC移植是治療糖尿病的有效方法。
在臨床實(shí)踐中,F(xiàn)BG和餐后2小時(shí)血糖是診斷糖尿病的標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)樗鼈兎从沉艘葝u細(xì)胞的功能,盡管還有其他影響因素。HbA1c水平反映過去8至12周的血糖控制情況,是衡量糖尿病控制情況的指標(biāo)。我們的薈萃分析發(fā)現(xiàn),間充質(zhì)干細(xì)胞治療后,F(xiàn)BG、PBG和HbA1c的基線水平顯著下降。亞組分析發(fā)現(xiàn),T1DM患者的FBG和PBG下降幅度較T2DM患者變化幅度更大;MSC治療組的T1DM患者在12個(gè)月的隨訪后HbA1c水平低于對(duì)照組。由此可見,MSC對(duì)糖尿病患者的血糖調(diào)節(jié)具有治療作用,且對(duì)T1DM患者的獲益更為明顯。
我們的薈萃分析顯示,間充質(zhì)干細(xì)胞治療的T1DM組F-CP水平升高,且高于對(duì)照組,而12個(gè)月后,MSC治療的T2DM組的F-CP水平也升高。F-CP水平是胰島細(xì)胞胰島素分泌功能的指標(biāo),水平升高表明胰島素分泌增加。胰島素分泌的增加可能是由于分泌胰島素的B細(xì)胞擴(kuò)增,或者是剩余B細(xì)胞胰島素分泌增加的結(jié)果。我們的結(jié)果還發(fā)現(xiàn),納入的7項(xiàng)研究報(bào)告MSC治療后胰島素需求量與基線相比顯著減少。在隨訪3、6和12個(gè)月的T2DM患者中也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果;但由于試驗(yàn)的局限性和數(shù)據(jù)的缺乏,無法計(jì)算出T1DM患者在每次隨訪中胰島素需求量的變化。
綜上所述,MSCs在減少胰島素需求方面的療效在納入的研究中是一致的,并且在大多數(shù)研究的隨訪結(jié)束時(shí)仍能維持。然而,還需要有完整數(shù)據(jù)和更長時(shí)間隨訪的研究。我們發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞治療1型糖尿病方面比干細(xì)胞治療2型糖尿病更有益。
結(jié)論
MSCs可以改善糖尿病患者的血糖控制,可用于短期內(nèi)安全有效地治療糖尿病,尤其是1型糖尿病。但長期效果的檢測(cè)需要更長的隨訪期、更大的樣本量和更多的試驗(yàn)。此外,在所有10項(xiàng)研究中,接受MSC治療的糖尿病患者均未觀察到嚴(yán)重不良事件或顯著的低血糖事件。因此,MSC移植被認(rèn)為是一種安全的糖尿病治療方法。
參考資料:Li, Y., Wang, F., Liang, H. et al. Efficacy of mesenchymal stem cell transplantation therapy for type 1 and type 2 diabetes mellitus: a meta-analysis. Stem Cell Res Ther 12, 273 (2021). https://doi.org/10.1186/s13287-021-02342-5
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