病毒基因療法可望治療糖尿病

  近日,發表於Cell Stem Cell的一項研究表明,一種基因療法可使1型糖尿病小鼠的功能性β細胞長期存活,並使血糖水平長期保持正常。

  糖尿病治療的一個基本目的是保護和恢復功能性β細胞,從而補充胰島素水平。但對於1型糖尿病患者,由於自身免疫系統對β細胞的攻擊和破壞,β細胞替代療法可能註定失敗。針對這一問題,美國匹茲堡大學醫學院的Xiangwei Xiao等探索了一種方法的可行性,即將其他類型細胞編程為可分泌胰島素但不被自身免疫系統識別或攻擊的功能性β樣細胞。

  Xiangwei Xiao等應用一種腺相關病毒(AAV)將兩種蛋白質Pdx1和MafA轉運至小鼠胰腺,而Pdx1和MafA對β細胞的成熟、增殖和發揮功能均具有作用。這種方法可使胰腺α細胞產生功能性β樣細胞。在胰腺,α細胞豐富、與β細胞類似,是替代β細胞的理想來源。通過比較正常β細胞和來源於α細胞、能夠產生胰島素的細胞,研究人員發現新細胞幾乎完全重新編程。這種基因療法可使糖尿病小鼠的血糖恢復正常4個月左右。

圖1. 顯微鏡圖像中,用藥物破壞人胰島(胰島素細胞來源)後並移除胰島素細胞,然後用空白病毒(左圖)或治療病毒(右圖)治療,並在糖尿病小鼠體內生長。右圖中綠色染色顯示胰島內有豐富的胰島素細胞。右圖顯示,通過基因療法治療人胰島的方法,糖尿病小鼠血糖恢復正常。

  病毒基因療法所產生的這些胰島素分泌細胞,可相對地抵抗自身免疫攻擊,其原因在於這些新細胞與正常胰島素細胞稍有不同,但其差別並不足以影響這些新細胞發揮作用。

  目前,類似本研究中所應用的這種AAV載體正應用於各種人類基因療法試驗。病毒載體可直接通過常規非手術內鏡操作被運至胰腺,但是,操作過程中可能引起胰腺炎症。此外,這種基因療法不需要免疫抑制,患者可避免相關的副作用,如感染風險。

  然而,實驗小鼠最終還是恢復到糖尿病狀態,表明這種基因治療並非一勞永逸。目前研究人員正在靈長類動物中試驗病毒基因療法,如果能夠證明其在靈長類動物中的療效,該療法將有望被FDA批准用於1型和2型糖尿病患者。

參考文獻:

  Xiao et al. Endogenous Reprogramming of Alpha Cells into Beta Cells, Induced by Viral Gene Therapy, Reverses Autoimmune Diabetes. Cell Stem Cell, 2017. DOI: 10.1016/j.stem.2017.11.020.

(來源:《國際糖尿病》編輯部)


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