娄永富，18330218586，河北省 保定市 南市区 联盟街道 裕华东路342号河大医学部 ，071052
作者简介: 娄永富（1992-），男，满族，河北承德人，2012级临床医学系在读。
（河北大学医学部 河北 保定071000）
摘要：1型糖尿病是一种自身免疫性疾病，以T细胞介导，胰岛β细胞破坏，胰岛素绝对缺乏为特征。自胰岛素发现以来，皮下注射胰岛素一直是治疗1型糖尿病的主流疗法。但是随着对糖尿病发病机制的不断探索和医学技术的不断革新，新的治疗方法不断出现，例如基因治疗，干细胞治疗和免疫调节治疗等，为治愈糖尿病开辟了一条又一条新的道路。本文对上述三种治疗方法进行简要综述，以期对此疾病的研究者有所帮助。
关键词：1型糖尿病；基因治疗；干细胞；免疫调节
当前研究证明，1型糖尿病（T1D）是T细胞介导的自身免疫性疾病，发病机制复杂，最终导致胰岛β细胞凋亡，机体严重缺乏胰岛素，诱发高血糖[1]。传统的服用降糖药物、皮下注射胰岛素等方式只可暂时缓解高血糖，但本质还是无法治愈糖尿病。并且因为糖代谢的紊乱，血糖调控幅度不符合生理规律等原因，最终会导致一系列并发症，致残致死率较高，严重影响患者生活。随着生物科学、现代医学的不断发展，越来越温和、高效、安全的疗法应运而生，为广大深受糖尿病折磨的病患带来福音，为彻底根治这一疾病带来曙光。
1 基因治疗
基因治疗是近些年来诞生的一种新兴的治疗方法，指在基因水平将外源基因导入靶细胞，纠正或补偿基因缺陷和异常，从而达到治疗疾病的方法。当前，基因治疗的方法主要分为四种：（1）基因修正：将致病基因的异常序列进行矫正，从而对致病基因精确地原位修复，不涉及基因组的其他任何改变；（2）基因置换：通过基因打靶技术将外源正常的基因在特定的部位进行重组，从而使致病基因在原位特异性修复；（3）基因增强：不去除异常基因，通过导入外源基因使其表达正常产物，从而补偿致病基因等的功能；（4）基因失活：特异封闭某些基因的翻译或转录，以达到抑制某些致病基因表达。
1.1 胰岛素基因导入
内切蛋白酶PC2和PC3在胰岛素原转变为胰岛素这一过程中起着至关重要的作用。PC2和PC3可特异性识别胰岛素A链与C肽连接处序列Arg-Arg和B链与C肽连接处序列Lys-Arg，且在胰岛β细胞中特异性表达，因此胰岛素的合成与分泌通常只能由胰岛β细胞完成[2]。若能将A链与C肽或者B链与C肽连接处的酶切位点转变为多种非胰岛β细胞中含有的furin内切蛋白酶切位点，即改造人前胰岛素原基因，如此便可在非胰岛β细胞中将外源性的胰岛素原加工为成熟的胰岛素。
基因改造完成后，靶细胞的选择也尤为重要。与β细胞具有部分类似特点的肝细胞一直是研究的重点并且取得了一些较好的成果，但是随着研究的深入，发现肝细胞缺乏完善的调节分泌途径，因此制约了肝细胞基因治疗T1D。当下，存在于空肠以及十二指肠中的K细胞成为了研究重点，因其可表达GK、PC及GLUT2，与β细胞类似可通过血糖调节胰岛素表达水平。
基因转入靶细胞一直是基因治疗的关键，转入是否成功，效率如何直接影响了治疗效果。经过长期的实验摸索，病毒载体已成为介导基因转入的重要工具，在用于基因治疗T1D的众多转基因病毒载体中，慢病毒尤为突出，它高效，稳定，无毒副作用，对机体无不良影响，因此广受青睐[3]。但是，随着技术的不断发展，脂质体、电穿孔法等非病毒介导的基因导入方法也逐渐展露锋芒，有望成为更为高效、安全的转染方法。
1.2 抑制β细胞凋亡、阻断β细胞自身免疫及刺激β细胞再生
β细胞是T1D这一疾病的核心，维持β细胞的正常，减少β细胞的损伤、重建β细胞是治疗T1D的关键。在1型糖尿病发生过程中，肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）具有重要功能，TRAIL可起到保护β细胞、对抗β细胞凋亡的作用，从而降低T1D的发病率，为治疗T1D提供了一个新靶标[4]。近些年来，DNA疫苗的研究也为预防糖尿病的进展开辟了一条新的治疗道路，通过诱导β细胞特异性的T淋巴细胞免疫耐受，从而在β细胞损伤之前阻止T1D的发展。
胰腺十二指肠同源异型盒基因1（PDX-1）是极为重要的胰岛发育因子，PDX-1蛋白对于调节胰岛素基因具有重要作用，在维持胰腺正常发育和保持β细胞特异基因的表达中作用巨大，因此，利用PDX-1修饰非β细胞，使其分化发育为胰岛素产生细胞，对于基因治疗T1D具有极大潜力[5]。
2 干细胞治疗
干细胞是能够长期存活，且具有不断的自我繁殖能力和多向化潜能，几乎存在于所有组织中的原始细胞。通过诱导干细胞定向分化为可分泌胰岛素的细胞，以此达到恢复胰岛功能，调节血糖，治疗T1D的目的。当前，干细胞治疗T1D主要可分为三类：胚胎干细胞、成体干细胞以及诱导多能干细胞。
胚胎干细胞（ESC）是早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境，ESC都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。成体干细胞（ASC）是指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞，这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。ASC存在于机体的各种组织器官中，当前研究较多的有：间充质干细胞、造血干细胞、脐血干细胞等。诱导多能干细胞（iPS）最初是日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞的一种细胞类型[6]。iPS技术可用自身体细胞制备专有干细胞，因此鲜有免疫排斥的问题。
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上述干细胞用于治疗T1D的方法主要为两种：一是在体外培养干细胞，通过诱导或是基因转染的方式使其成为具有分泌胰岛素功能的细胞，然后进行移植用于治疗。二是直接移植干细胞或是含有干细胞的组织，但该方法对细胞种类的局限性大，且机制尚不明朗，因此应用较少。
3 免疫调节治疗
20世纪60年代Nerup的研究使我们认识到T1D是自身免疫性疾病，70年代人们根据器官移植及其他自身免疫疾病的治疗经验，开始了采用免疫抑制剂治疗T1D尝试。根据目前已完成和正在设计的预防和干预研究，可将免疫调节治疗方式分为:抗原特异性、抗原非特异性。
3.1抗原特异性免疫调节
抗胰岛素自身抗体((IAA)作为T1D重要的自身免疫指标和风险预测指标，尤其是口服胰岛素对T1D动物模型试验中的研究发现，胰岛素一直是探索抗原特异性免疫调节的靶点。糖尿病预防研究-1 (DPT-1）是较早期开展的大规模的探讨口服和非肠道胰岛素预防1型糖尿病发生的临床试验，结果发现这种治疗方式不能防止糖尿病的发生，但后期的亚组分析发现对高滴度IAA个体，口服胰岛素可显著延缓胰岛俘细胞的功能，这也促使了T1D TrialNet对此进行重复试验[7]。现在仍有许多以GAD65作为免疫调节特异性抗原的预防和干预的临床研究正在进行中。现在评价GAD65的作用还为时尚早[8]。
3.2抗原非特异性的系统免疫调节
环境因素在1型糖尿病发病中的可能起到了重要的作用。T1D从易感、环境诱导、胰岛俘细胞破坏直到糖尿病发生是一个漫长的过程，改变环境对糖尿病的防治作用最安全、有效。除了病毒感染之外，过早牛奶摄入喂养可增加T1D发生率。正在进行的TIGER研究主要是在探讨出生后进食酪蛋白水解物对糖尿病预防作用，Bohmer Ketotifen研究探讨了组胺拮抗和食物中清除谷蛋白对糖尿病的预防作用，这项研究没有发现这种措施的预防作用。正在进行的其他研究有维生素D、多不饱和脂肪酸等研究[9]。
4 结语
目前仍对T1D病因和发病机制缺乏认识，许多研究是与时俱进、不断改进的，其研究方案差异较大，结果评估也存在差异，如糖尿病缓解的标准是实现HbA1C< 6.0%还是<7% ?CSA试验的缓解标准是<7%。无论如何，单一的治疗方案都有自身的局限性，不能从整体完全治疗T1D。应该综合合理搭配治疗方案，已达到最有效的治疗目的。
参考文献
[1]Dacid G, Ryan P, Christian G,et al.Aberrant macrophage cytokine production is a conserved feature among autoimmuneprone mouse strains [J]. Diabetes, 2000, 49: 1106-1115.
[2]AnzaloneR, Lo Iacono M, Loria T, et al.Wharton's jelly mesenchymal stem cells as candidates for beta cells regeneration: extending the differentiative and immunomodulatory benefits of adult mesenchymal stem cells for the treatment of type 1 diahetes Stem Cell Rev. 2011 ,7:342-363.
[3]Ginn SL, Alexander IE, Edelstein ML, et al. Gene therapy clinical trials worldwide to 2012-an update. J Gene Med. 2013,15:65-77.
[4]Aboody KS, Najbauer J,Danks MK. Stem and progenitor cell-mediated tumor selective gene therapy. Gene Ther. 2008,15:739-752.
[5]Tros de Ilarduya C, SunY, Duzgunes N.Gene delivery by lipoplexes and polyplexes. Eur J Pharm Sci. 2010, 40: 159-170.
[6]Alam T, Wai P,Held D, et al. Correction of Diabetic Hyperglycemia and Amelioration of Metabolic Anomalies by Minicircle DNA Mediated Glucose-Dependent Hepatic Insulin Production. PLoS One.2013,8:e67515.
[7]Bresson D, von Herrath M. Immunotherapy for the prevention and treatment of type 1 diabetes; Optimiang the path from bench to bedsidef[J] .Diabetes Care. 2009. 32 (10 ). 1753-1768.
[8]Rewers M,Gttliieb P.Immnuotherapy for the prevention and treatment of type 1 diabetes; Human trials and a look into the future.Diabetes Care, 2009, 32 (10 ): 1769-1782.
[9]Staeva-Vieira T, Pekman M,von Herrath M.Immun-based therapeutic approaches for type 1 diabetes[ J].Clin Exp Immunol.2007;148(1):17-31.
论文作者:娄永富
论文发表刊物:《中国医学人文》2016年第8期
论文发表时间:2016/8/23
标签：细胞论文; 胰岛素论文; 干细胞论文; 基因论文; 糖尿病论文; 胰岛论文; 基因治疗论文; 《中国医学人文》2016年第8期论文;