概述：間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）在治療糖尿病患者方面具有巨大潛力，但治療效果并不總能達(dá)到。特別是，臨床上對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞治療2型糖尿病的調(diào)控因素仍不甚了解。

上海長(zhǎng)海醫(yī)院在期刊雜志《Stem Cells Translational Medicine》發(fā)表了一篇“將人類脫落牙齒干細(xì)胞注入2 型糖尿病患者體內(nèi)的治療潛力取決于基礎(chǔ)血脂水平和胰島功能”的臨床研究案例。

上海長(zhǎng)海醫(yī)院內(nèi)分泌科研究選取24例接受胰島素治療的2型糖尿病（T2DM）患者，在6周內(nèi)接受3次人脫落乳牙（SHED）干細(xì)胞靜脈輸注，并進(jìn)行12個(gè)月的隨訪。

我們觀察到間充質(zhì)干細(xì)胞移植后患者糖化血清白蛋白水平（P<0.05）和糖化血紅蛋白水平（P<0.05）顯著降低。治療結(jié)束時(shí)和隨訪期的總有效率分別為86.36%和68.18%。3例患者在間充質(zhì)干細(xì)胞移植后停止胰島素注射。饅頭餐試驗(yàn)顯示，患者餐后2小時(shí)血清C肽水平顯著高于基線水平（P<0.05）。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，血膽固醇水平高、C肽基線水平低的患者對(duì)SHED移植反應(yīng)較差，部分患者在SHED移植后出現(xiàn)短暫性發(fā)熱（11.11%）、乏力（4.17%）或皮疹（1.39%），但均能很快緩解。

綜上所述，間充質(zhì)干細(xì)胞輸注是一種安全有效的改善2型糖尿病患者糖代謝和胰島功能的治療方法，血脂水平和基線胰島功能可能是影響2型糖尿病患者M(jìn)SC移植療效的關(guān)鍵因素。

臨床總結(jié)：間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 在治療糖尿病患者方面具有巨大潛力，但治療效果并不總是能達(dá)到。特別是，在這種情況下調(diào)節(jié)MSC治療的臨床因素在很大程度上是未知的。這項(xiàng)研究證實(shí)，人類脫落乳牙干細(xì)胞移植是一種簡(jiǎn)單、安全、有效的糖尿病患者治療方法。血脂水平和基線胰島功能可能是影響這些患者M(jìn)SC 移植治療結(jié)果的關(guān)鍵因素。

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介紹

糖尿病是日益嚴(yán)重的全球性流行病。根據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)盟的數(shù)據(jù)，2017年全球20歲以上糖尿病患者人數(shù)已達(dá)4.249億，預(yù)計(jì)到2045年患者總數(shù)將達(dá)到6.286億。

2型糖尿病（ T2DM ）占所有糖尿病病例的90%以上。盡管其發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，但β細(xì)胞的功能障礙在其發(fā)生、發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。

現(xiàn)有的降糖藥物，包括胰島素，主要用于控制高血糖、延緩并發(fā)癥的發(fā)展，但并不能有效逆轉(zhuǎn)胰島β細(xì)胞的進(jìn)行性減少及衰竭。促進(jìn)胰島β細(xì)胞再生，恢復(fù)內(nèi)源性胰島素分泌可能是治愈糖尿病的理想方法。

既往研究表明，間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）因其巨大的臨床潛力而脫穎而出，因?yàn)樗鼈兛赡苣軌蚧謴?fù)胰島β細(xì)胞的功能，并且具有許多優(yōu)勢(shì)，例如來源容易、采集時(shí)創(chuàng)傷小、免疫原性低。因此，間充質(zhì)干細(xì)胞治療在糖尿病研究領(lǐng)域引起了極大關(guān)注。

來源于成人牙齒（牙髓干細(xì)胞 [DPSC]）或乳牙（人脫落乳牙干細(xì)胞 [SHED]）的牙髓 MSCs 具有形成細(xì)胞集落的能力，并表現(xiàn)出強(qiáng)大的增殖能力。

盡管SHED和DPSC在臨床應(yīng)用中具有資源豐富、易獲取、副作用發(fā)生率低、不存在倫理爭(zhēng)議等諸多優(yōu)勢(shì)，但目前尚無研究證實(shí)SHED或DPSC治療糖尿病的臨床療效。本研究旨在評(píng)估同種異體乳牙干細(xì)胞移植對(duì)2型糖尿病患者的安全性和有效性，并評(píng)估影響SHED療效的潛在因素。

上海長(zhǎng)海醫(yī)院內(nèi)分泌科：干細(xì)胞治療2型糖尿病患者的潛力取決于基礎(chǔ)血脂水平和胰島功能

主題：2018年5月至8月，上海長(zhǎng)海醫(yī)院內(nèi)分泌科共納入24例2型糖尿病患者。

移植和隨訪：本研究分為篩選期、治療期和隨訪期。篩選期為1周，符合條件的患者在篩選后1周內(nèi)入組。患者在42天的治療期內(nèi)接受3次SHED靜脈輸注，第一次輸注在入組時(shí)安排，第二次和第三次輸注分別安排在第一次輸注后1周和4周。

SHED輸注的劑量是根據(jù)我們以前使用間充質(zhì)干細(xì)胞治療自身免疫性疾病患者的研究而選擇的。隨訪期包括第三次SHED輸注后1、2、3、6、9和12個(gè)月的檢查。在研究期間，根據(jù)血糖水平的變化調(diào)整胰島素劑量，而如果患者沒有副作用或已停止注射胰島素，則不調(diào)整口服降糖藥的種類和劑量。

研究方法：入組當(dāng)天，我們對(duì)所有入組患者進(jìn)行自我管理培訓(xùn)，包括飲食和運(yùn)動(dòng)對(duì)糖尿病的重要性以及低血糖的常見癥狀。為患者發(fā)放統(tǒng)一的血糖監(jiān)測(cè)儀。在隨訪期間，檢查并加強(qiáng)患者的自我管理意識(shí)和能力。

本研究以胰島素日劑量為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，當(dāng)胰島素日劑量較基線減少≥50%時(shí)，評(píng)估為顯效；當(dāng)胰島素日劑量較基線減少≥20%但<50%時(shí)，評(píng)估為有效；當(dāng)胰島素日劑量較基線減少<20%時(shí)，評(píng)估為無效。HbA1c、FBG及連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)結(jié)果的變化被用作次要療效評(píng)價(jià)指標(biāo)。胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR）通過公式FBG（mmol/L）×空腹胰島素（mmol/L）/22.5計(jì)算。

結(jié)果

代謝指標(biāo)：在入選的24名T2DM患者中，有2名患者在第三次隨訪后退出。患者的基線信息如表1所示。SHED的特征是通過評(píng)估典型的MSC表型，包括形態(tài)、表面標(biāo)志和多分化功能。

治療期間，患者的GSP水平與基線水平相比顯著降低（P<0.05）。治療結(jié)束一個(gè)月后，GSP水平也顯著低于基線水平（P<0.05），與治療結(jié)束時(shí)的數(shù)值相似（圖1A）。治療結(jié)束后2周，與基線水平相比，HbA1c水平也顯著降低（P<0.05）。

HbA1c的這種降低一直維持到第三次隨訪（第三次SHED輸注后12周）。此后，直至隨訪結(jié)束，HbA1c水平仍然低于基線水平，但沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（圖1B）。治療期間，F(xiàn)BG水平顯著低于基線水平，隨后呈上升趨勢(shì)，與基線水平相比沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（圖1C）。然而，患者自我監(jiān)測(cè)的空腹CBG值在隨訪期間略有波動(dòng)，且無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（圖1D）。

縮寫：ALT，丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶；AST，天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶；BMI，身體質(zhì)量指數(shù)；eGFR，估計(jì)腎小球?yàn)V過率；FBG，空腹血糖；FCP，空腹C肽；FIN，空腹胰島素；HbA1c，糖化血紅蛋白；HDL-C，高密度脂蛋白膽固醇；LDL-C，低密度脂蛋白膽固醇；P2hBG，餐后2小時(shí)血糖；P2hCP，餐后2小時(shí)C肽；P2hIN，餐后 2 小時(shí)胰島素；SCr，血清肌酸；TC，總膽固醇；TG，甘油三酯。

A：患者從基線到治療期結(jié)束后1個(gè)月的GSP水平。B：研究期間HbA1c水平的變化。C、D：研究期間患者的FBG水平（C）和自我監(jiān)測(cè)的空腹CBG值（D）。CBG，毛細(xì)血管血糖；FBG，空腹血糖；GSP，糖化血清白蛋白；HbA1c，糖化血紅蛋白

分別于第一次SHED輸注前、治療期結(jié)束時(shí)及第三次SHED輸注后3、6、9、12個(gè)月進(jìn)行饅頭餐試驗(yàn)。治療期結(jié)束時(shí)及隨訪期間，餐后1、2小時(shí)血糖均低于基線水平，并在治療期結(jié)束后3個(gè)月達(dá)到最低水平（圖2A）；SHED移植導(dǎo)致空腹C肽（FCP）水平升高，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（圖2B）。治療期結(jié)束時(shí)，餐后2小時(shí)C肽（P2hCP）水平明顯高于基線水平，此后呈下降趨勢(shì)，但在隨訪結(jié)束時(shí)仍高于基線水平，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（圖2B）；HOMA-IR在治療期結(jié)束時(shí)和隨訪期間均高于基線水平，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（圖2C）。

A、患者治療前、治療期結(jié)束時(shí)及第三次輸注人脫落乳牙干細(xì)胞后3、6、9、12個(gè)月的FBG、P1hBG、P2hBG水平。

B、研究期間FCP、F1hCP、F2hCP水平的變化。

C、研究期間患者HOMA-IR的變化。

FBG，空腹血糖；FCP，空腹C肽；HOMA-IR，胰島素抵抗指數(shù)；P1hBG，餐后1小時(shí)血糖；P1hCP，餐后1小時(shí)C肽；P2hBG，餐后2小時(shí)血糖；P2hCP；餐后2小時(shí)C肽

SHED移植后TC、LDL-C水平逐漸下降，?第2次、第3次SHED移植后2周與基線水平相比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。血TG水平在觀察期間無明顯變化（圖3）。ALT、AST、eGFR、SCr水平在正常基線范圍內(nèi)，隨訪期間無明顯變化（數(shù)據(jù)未顯示）。

治療效果

共有22例患者完成了研究，研究者通過患者信息評(píng)估患者每日胰島素使用量。結(jié)果顯示，治療期間患者每日胰島素劑量明顯減少，治療結(jié)束時(shí)與基線相比減少了35.34%。在隨訪期間，患者每日胰島素劑量進(jìn)一步減少，與基線水平相比，治療期結(jié)束后3、6、9個(gè)月患者每日胰島素劑量分別減少了51.18%、43.39%、39.39%。此后劑量相對(duì)穩(wěn)定，未見明顯減少（圖4A）。

A、研究期間24例患者每日胰島素劑量變化。B、22例患者SHED移植治療療效分析。

每日胰島素注射劑量是本研究的主要療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，治療期結(jié)束時(shí)總有效率86.36%（19/22）。2例患者在治療期間停止注射胰島素，治療期結(jié)束后6個(gè)月的總有效率81.82%（18/22）。另有1例患者在隨訪期間停止注射胰島素，截至研究結(jié)束時(shí)，總有效率68.18%（15/22），其中3例患者停止注射胰島素（圖4B）。其余4例患者的胰島素注射頻率與治療前相比亦有所減少。

相關(guān)性分析

通過數(shù)據(jù)分布圖確定各指標(biāo)閾值后，進(jìn)行初期及終點(diǎn)雙因素相關(guān)性分析。結(jié)果顯示，干細(xì)胞移植前血糖水平與療效具有相關(guān)性，入選患者HbA1c<8.5%治療后，每日胰島素劑量明顯減少（圖5A）。患者治療前的胰島功能狀態(tài)與治療后胰島功能恢復(fù)程度密切相關(guān)，F(xiàn)CP>1.7ng/mL、P2hCP>3ng/mL患者治療后胰島功能恢復(fù)較好（圖5B、C）。此外，干細(xì)胞治療前TC<5mmol/L或TG≤1.5mmol/L或LDL-C<3.2mmol/L的患者，每日胰島素劑量明顯減少（圖5D-F）。

A：干細(xì)胞移植前HbA1c水平影響研究結(jié)束時(shí)每日胰島素劑量。

B、C：基線FCP（B）和P2hCP（C）水平影響研究結(jié)束時(shí)FCP水平。DF、患者治療前的TC（D）、TG（E）、LDL-C（F）水平影響研究結(jié)束時(shí)每日胰島素劑量。

FCP，空腹C肽；HbA1c，糖化血紅蛋白；IN，胰島素；LDL-C，低密度脂蛋白膽固醇；P2hCP，餐后2小時(shí)C肽；TC，總膽固醇；TG，甘油三酯

不利影響

低血糖是研究期間最常見的不良事件。所有24例患者的低血糖發(fā)生頻率在治療期間均增加，達(dá)到峰值0.51次/周/例。在隨訪期間，所有22例患者的低血糖發(fā)生頻率均明顯降低。SHED移植后6個(gè)月，低血糖平均發(fā)生頻率約為0.09次/周/例，與治療前水平相似（圖6A，B）。

除低血糖外，治療期間其他常見不良反應(yīng)為短暫性發(fā)熱（11.11%）、乏力（4.17%）、皮疹（1.39%）。這些不良反應(yīng)均發(fā)生在SHED移植后24小時(shí)內(nèi)，經(jīng)針對(duì)癥狀進(jìn)行相應(yīng)規(guī)范治療后緩解。隨訪期間，1例患者被確診為頸椎病、肩周炎、足底出血。另2例患者出現(xiàn)雙足骨折，發(fā)生率為8.33%（2/24）。這些疾病及發(fā)生率與干細(xì)胞治療無相關(guān)性。

討論

SHED是從兒童脫落的乳牙中提取的MSCs，具有極強(qiáng)的增殖能力。本研究旨在探討SHED能否改善2型糖尿病患者的糖代謝和胰島β細(xì)胞功能。研究結(jié)果顯示，間充質(zhì)干細(xì)胞移植可改善常規(guī)注射胰島素的2型糖尿病患者的血糖和血脂水平。此外，間充質(zhì)干細(xì)胞移植可部分改善胰島β細(xì)胞功能，并顯著減少每日胰島素劑量，部分患者甚至可停止注射胰島素。

既往研究表明，干細(xì)胞治療可有效控制2型糖尿病患者的血糖水平，改善患者的高血糖狀態(tài)。多中心數(shù)據(jù)顯示，MSC移植顯著降低HbA1c，但對(duì)FBG無影響。本研究發(fā)現(xiàn)SHED移植后GSP和HbA1c水平均明顯改善，尤其治療期和隨訪前3個(gè)月的HbA1c水平與基線水平相比明顯降低，提示SHED可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)有效改善胰島β細(xì)胞功能和血糖水平，與既往報(bào)道一致。總體而言，MSC治療后HbA1c改善水平較難維持，可能與MSC來源、劑量、移植頻率以及受者免疫微環(huán)境等多種因素有關(guān)，其詳細(xì)機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

目前尚無標(biāo)準(zhǔn)方法確定干細(xì)胞治療糖尿病的療效，本研究以胰島素日劑量作為評(píng)價(jià)干細(xì)胞治療療效的主要指標(biāo)。結(jié)果顯示，胰島素日劑量自治療開始逐漸減少，在治療期結(jié)束3個(gè)月時(shí)達(dá)到最低水平。在1年隨訪結(jié)束時(shí)，仍在使用胰島素的患者胰島素日劑量仍僅為基線水平的60.63%，3例患者已完全停止注射胰島素。治療期結(jié)束時(shí)總有效率86.36%，1年隨訪總有效率68.18%，提示間充質(zhì)干細(xì)胞的治療效果可以維持較長(zhǎng)時(shí)間。治療期間GSP和HbA1c水平明顯下降，提示糖代謝可能得到改善。

由于胰島素劑量是評(píng)價(jià)2型糖尿病治療效果的主要指標(biāo)，因此我們發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞輸注后隨訪期間胰島素使用量穩(wěn)定減少。這些結(jié)果表明干細(xì)胞療法可能是治療2型糖尿病的一種有前途的方法。此外，多種因素可能影響葡萄糖代謝，包括患者的生活方式、情緒和并發(fā)癥。更高的SHED輸注頻率和/或協(xié)同調(diào)節(jié)受體脂質(zhì)微環(huán)境可能是進(jìn)一步改善葡萄糖代謝的候選方法。

結(jié)論

• 輸注人類脫落乳牙干細(xì)胞是治療2型糖尿病患者的安全有效的方法。
• 輸注前血糖、血脂的控制有助于提高干細(xì)胞輸注的療效。
• 具有殘留胰島β細(xì)胞功能的患者從干細(xì)胞輸注中受益更多。

參考資料：Wenwen Li, Xuan Jiao, Jingyun Song, Bingdong Sui, Zhili Guo, Yingji Zhao, Jun Li, Songtao Shi, Qin Huang, Therapeutic Potential of Stem Cells from Human Exfoliated Deciduous Teeth Infusion into Patients with Type 2 Diabetes Depends on Basal Lipid Levels and Islet Function, Stem Cells Translational Medicine, Volume 10, Issue 7, July 2021, Pages 956–967, https://doi.org/10.1002/sctm.20-0303

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