頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上，近期在線發(fā)表了一項(xiàng)來自索爾克研究所（Salk Institute）的新成果，科學(xué)家們?cè)陂_發(fā)糖尿病療法方面取得了重要進(jìn)展。

利用干細(xì)胞技術(shù)，研究人員研制出了首個(gè)能夠屏蔽免疫系統(tǒng)的人胰島類器官。這些具有胰島功能的細(xì)胞群移植到糖尿病小鼠體內(nèi)后，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定血糖，同時(shí)無需使用免疫抑制藥物來克服移植產(chǎn)生的免疫排斥現(xiàn)象。

在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家們針對(duì)的是1型糖尿病。罹患1型糖尿病的患者，其胰島β細(xì)胞會(huì)被免疫系統(tǒng)所攻擊，導(dǎo)致胰臟無法順利制造胰島素，因而難以控制血糖。

由于需要終身治療，即便可以使用自動(dòng)化設(shè)備輸送胰島素，對(duì)于患者來說控制血糖仍是一種挑戰(zhàn)。另一種治療方法是移植捐贈(zèng)的胰島組織，但這需要患者長(zhǎng)期服用免疫抑制藥物來克服免疫排斥，帶來了嚴(yán)重的感染風(fēng)險(xiǎn)。因此幾十年來，研究人員一直在尋找更好的方法來補(bǔ)充胰島細(xì)胞。研究機(jī)構(gòu)的新聞稿稱，無需使用設(shè)備、移植可產(chǎn)生胰島素的細(xì)胞群將使我們離治愈這種疾病又近一步。

領(lǐng)銜這項(xiàng)工作的Ronald Evans教授在之前的研究中，克服了該領(lǐng)域的一個(gè)障礙。他們使用干細(xì)胞來源的β樣細(xì)胞產(chǎn)生胰島素，但這些細(xì)胞由于“動(dòng)力不足”，在葡萄糖刺激下并不釋放胰島素。Evans教授的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，加入一種叫ERR-γ的基因開關(guān)，可以給細(xì)胞“增壓”，使它們?cè)诟惺艿礁邼舛绕咸烟菚r(shí)產(chǎn)生足夠動(dòng)力釋放胰島素。

此次研究中，他們開發(fā)出一種體外培養(yǎng)β樣細(xì)胞的新方法。他們建立了模擬人類胰腺的三維環(huán)境，可以使其中培養(yǎng)的β樣細(xì)胞具有類似胰島的特性。重要的是，研究小組發(fā)現(xiàn)，通過一種叫WNT4的蛋白能夠開啟上述ERR-γ開關(guān)。經(jīng)過這些步驟，他們得到了模擬人類胰島的功能性細(xì)胞簇：人胰島樣類器官（human islet-like organoids，簡(jiǎn)稱HILOs）。

接下來，研究小組解決了復(fù)雜的免疫排斥問題。受癌癥免疫療法藥物的啟發(fā)，研究團(tuán)隊(duì)嘗試?yán)妹庖邫z查點(diǎn)蛋白PD-L1保護(hù)移植細(xì)胞?！巴ㄟ^表達(dá)作為免疫抑制劑的PD-L1，移植的類器官能夠躲避免疫系統(tǒng)攻擊，”第一作者Eiji Yoshihara博士說。研究人員開發(fā)了一種方法，通過連續(xù)多次用蛋白干擾素γ（IFN-γ）刺激，可以在HILOs中誘導(dǎo)產(chǎn)生PD-L1。

移植到具有健康免疫系統(tǒng)的糖尿病小鼠體內(nèi)后，這些可以表達(dá)PD-L1的HILOs提供了免疫屏蔽功能，可以連續(xù)40多天持續(xù)控制血糖。

“這是首次有研究表明，無需基因操作就可以保護(hù)HILOs免受免疫系統(tǒng)的影響?！痹撗芯康墓餐髡咧籑ichael Downes博士說，“如果我們能夠把它開發(fā)為一種療法，將來患者就不需要服用免疫抑制藥物了?！?/p>

當(dāng)然科學(xué)家也指出，這一系統(tǒng)在推進(jìn)到臨床試驗(yàn)之前，還有很多工作要做。移植的類器官需要在小鼠體內(nèi)進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，以證實(shí)其作用是持久的。并且，需要做更多的工作來確保它們?cè)谌梭w中使用是安全的。

Evans教授說：“大多數(shù)1型糖尿病患者是兒童和青少年，這種疾病長(zhǎng)期以來很難用藥物管理。我們用實(shí)驗(yàn)室生成的人類胰島樣細(xì)胞群替換受損細(xì)胞，讓它們按需產(chǎn)生正常量的胰島素，希望再生醫(yī)學(xué)與免疫屏蔽的結(jié)合能夠改變1型糖尿病的治療現(xiàn)狀。”(生物谷Bioon.com）

小編推薦會(huì)議 2021（第一屆）3D細(xì)胞培養(yǎng)與類器官研討會(huì)

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