脐带血干细胞移植治疗2型糖尿病临床分析

徐谷根 杨 茵 尹卓娜 李 萍 肖 毅 赵红莉 翁 育 傅晓英广东省第二人民医院内分泌科,广东广州 510317

众所周知，糖尿病是慢性终身性疾病。终生服药甚至需要每天注射胰岛素的残酷事实为患者和家属带来了巨大精神压力和经济负担。长期以来人类一直在为治愈糖尿病做着不懈努力。从胰腺器官移植到胰岛组织移植再到直接分泌胰岛素的β细胞移植，一次次的努力，终因两大难题-供体不足和免疫排斥阻碍了移植技术治愈糖尿病、造福于患者的普及。干细胞（stem cells,SC）是一类具有自我复制能力的多种分化潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞，并不诱发机体排斥反应。随着人类对干细胞认识的不断深入和对干细胞治疗技术日臻成熟，干细胞治愈糖尿病已初见曙光[1]。应用自体骨髓干细胞治疗2型糖尿病的已见报道[2]，然而，许多患者因为害怕骨髓穿刺或者部分老年患者骨髓条件差因而不适合行骨髓穿刺使他们失去干细胞治疗的机会。为此，笔者尝试进行脐带血干细胞（HUCB）移植来治疗2型糖尿病并取得了较好的疗效，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2008年6月～2011年6月笔者所在医院住院患者。

A组：10例，其中男6例，女4例，糖尿病病程0.3～0.5年，平均（0.32±0.22）年；B组：8例，男4例，女4例，糖尿病病程3～5年，平均（3.5±1.7）年。患者年龄10～65岁，平均（45±18）岁，体重指数（BMI）21.2 ～ 29.5 kg/m2，平均（25.03±3.45） kg/m2，全部患者无心、脑血管并发症，化验血肌酐、尿素氮及ALT、AST均正常。A组患者口服盐酸二甲双胍（海南赞邦制药有限公司，H20013254）或吡格列酮治疗（江苏德源药业有限公司，H20051164）；B组所有患者均已经接受了包括磺脲类在内的至少1种口服降糖药治疗，其中4例给予胰岛素治疗，血糖控制均不理想，空腹血糖均＞10 mmol/L。排除标准：严重心、肝、脾、肺、肾等重要脏器的疾病或功能不全者；出血性疾病或凝血功能异常；先天性或获得性的免疫缺陷性疾病；造影剂过敏；主动脉或髂动脉严重闭塞性者；移植前全身感染者；无法明确病因的高凝状态；依从性差或不能配合医疗操作者；明确有恶性疾病或血中肿瘤标记物水平明显升高者；不愿接受干细胞移植治疗者。

1.2 方法

1.2.1 术前完成相关化验检查 三大常规、血生化、出凝血时间、糖耐量试验及胰岛素、C肽释放试验、HbA1C、肝炎、梅毒、HIV、AFP、CEA，心电图、胸片、腹部超声。

1.2.2 脐带血干细胞的采集、分离及选择 脐带血干细胞广东省脐血干细胞库提供，脐血的病毒学检查阴性，且至少有4个DR位点与接受治疗的患者相合。

1.2.3 到介入科行经胰背动脉干细胞回输 干细胞的回输：①送患者入介入室，常规消毒铺巾，行股动脉植入6 F动脉鞘，沿动脉鞘侧管推注肝素2 000 U。②沿血管鞘送入直径为5 F的RH动脉导管进入脾动脉开口处，然后用直径5 mm的低压球囊堵住脾动脉处，明确胰背动脉的位置。保证胰背动脉通畅。③沿造影导管尾端连接含干细胞悬液的注射器，回抽残留气体后，缓慢注射细胞悬液经过胰背动脉到胰腺；④密切观察患者症状、心电图变化。⑤移植结束后拔管，局部加压包扎止血，将患者送回房，观察手术伤口有无渗血及患者有无不适反应；⑥干细胞移植后所有患者的饮食及运动量与移植前无明显变化，均使用口服药物治疗，尽量使血糖接近正常水平。如干细胞移植1个月后空腹血糖仍＞10 mmol/L，则开始使用胰岛素治疗。

1.3 观察方法及指标

①干细胞移植过程中的不良反应。②观察指标术后3个月、9个月复查空腹血糖、餐后2 h血糖及胰岛素、C肽释放试验。③观察干细胞移植前后体重指数等变化；

1.4 统计学处理

采用SPSS16.0进行统计分析，计量资料采用t检验，计数资料采用x2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 脐带血干细胞采集与分离结果

18例糖尿病患者全部顺利完成脐带血干细胞移植，移植前后无何不良反应。均完成移植后3个月和9个月随访。

移植的单个核细胞数为（0.8～1.2）×108个，平均（1.1±0.3）×108个。单个核细胞98%～99%，CD34阳性3.5%～4.0%。

2.2 脐带血干细胞移植后不同时间血糖、胰岛素及C肽分泌的变化 （表1～4）

2.3 脐带血干细胞移植后不同时间体质量指数变化

两组患者治疗前后体质量指数比较，差异无统计学意义（P＞ 0.05）。

表1 A组患者干细胞移植前和移植后3个月比较

表2 A组患者干细胞移植前和移植后9个月比较

表3 B组患者干细胞移植前和移植后3个月比较

表4 B组患者干细胞移植前和移植后9个月比较

患者（包括A/B两组）移植前体重指数平均（24.23±1.45）kg/m2；移植后3月体重指数平均（24.12±2.12）kg/m2；移植后9月体重指数平均（24.08±1.63）kg/m2。治疗前后患者的体质量指数比较，差异无统计学意义（P＜0.05）。

2.4 两组患者治疗情况

18例移植患者中，A组10例中有4例移植3个月内停用口服药物，4例患者在不增加药物的情况下血糖由高控制到理想水平，2例患者血糖控制不理想，需加用另一种口服药物治疗。B组患者8例中有6例在不增加药物的情况下血糖控制到良好水平，仅2例需加大药物量治疗。

3 讨论

近年来，采用骨髓造血干细胞移植治疗1型糖尿病取得的疗效令人鼓舞[3]，15例应用造血干细胞移植联合免疫抑制剂治疗的患者，经7～36个月的随访，14例完全不用胰岛素而血糖保持接近正常的水平。然而，许多患者因为害怕骨髓穿刺或者部分老年患者骨髓条件差因而不适合行骨髓穿刺使他们失去干细胞治疗的机会。为此，学者们尝试进行脐带血干细胞移植来治疗糖尿病并取得了较好的疗效[4]。脐血干细胞有许多的优势[5]：①来源丰富、易于采集保存；②免疫源件相对较低；③由于胎盘的屏障作用，疾病传染的几率下降；④脐血含有的干细胞种类丰富，与外周血及骨髓相比，脐血含有丰富的造血干细胞及间充质干细胞。而且可能是更原始期的干细胞。此外，脐血中还含有丰富的抑制性T细胞，自然杀伤细胞活性较弱，移植后受体的排斥反应发生率和严重程度较骨髓低。但2型糖尿病是由于胰岛素抵抗或胰岛β细胞分泌缺陷所导致的胰岛素相对缺乏。干细胞移植治疗2型糖尿病的目的是：①定向诱导胰腺干细胞、脐血干细胞、骨髓干细胞等，使其分化为胰岛的β细胞，阻止β细胞功能衰退，增加β细胞数量，最大限度的挽救和恢复胰岛功能；②改善胰岛微环境，促进胰岛细胞再生；③改善由糖尿病引起的并发症。Ende等[6]报道，HUCB细胞的移植能够改善血糖水平，提高糖尿病鼠的存活率。在应用HUCB治疗的鼠中，能够使扩张肥大的血管回缩，改善由糖尿病引起的并发症。笔者共给18例患者进行了HUCB治疗，其中A组4例患者在干细胞移植3个月内停服所有的降糖药物，4例患者在不增加药物的情况下血糖控制到理想水平，2例患者血糖控制不理想，需加用另一种口服药物治疗。A组治愈率40%，有效率80%。当然，停药的4例患者不能排除因为血糖控制后β细胞功能得到一定的恢复导致。但一般来说，停药的比例没有如此高。B组患者8例中有6例在不增加药物的情况下血糖控制到良好水平，仅2例需加大药物量治疗。有效率75.0%。两组患者总的治愈率22.2%，有效率77.8%。干细胞移植后A组患者的治愈率明显高于B组（P＜0.05）。可能与A组患者患病时间短、β细胞受损较小有关。本试验经胰背动脉注射HUCB，应用球囊将脾动脉暂时性堵住，从而保证更多的干细胞进入胰腺组织中，有利于提高HUCB的治疗效果。所有患者手术前后未见不良反应，没有手术死亡病例，这说明经胰背动脉回输HUCB移植治疗2型糖尿病是安全的。本试验发现，经HUCB治疗后3个月，2型糖尿病患者的相关指标出现了有显著性意义的改善，而且这种效果在9个月后有进一步改善的趋势。本试验中4例疗效不满意的患者体重量指数达32 kg/m2，干细胞移植后，空腹血糖及餐后2 h水平与治疗前无显著改善，究其原因，可能与患者饮食控制不好、肥胖（BMI 32 kg/m2）有关。这些患者存在较严重的胰岛素抵抗导致干细胞治疗无效。这与Estrada EJ等[7]的研究结果不完全一致，最近研究表明在体重指数不变的情况下，干细胞移植治疗糖尿病，降低了空腹和餐后血糖以及糖化血红蛋白水平，显著增加C-肽水平，减少胰岛素用量，并且这种改变与体重指数无明显相关性。

目前脐血干细胞移植治疗T2DM还处于初步阶段，治疗过程中的许多问题还尚待解决：①尽管脐血来源广泛，但是如何解决脐血的社会伦理问题还值得探索；②要加强有效手段来预防因移植导致遗传性疾病的可能；③如何提高脐血的分离水平，保证干细胞的质量及数量是需要进一步探索的问题。但是由于脐血中的干细胞的自我复制、增殖能力、刺激后进入细胞周期的速度以及自分泌生长因子的能力也均较骨髓和外周血强，所以笔者相信随着研究的深入，脐血干细胞移植在2型糖尿病治疗中的应用前景将会越来越广阔。

[1] Voltarelli JC,Couri CE,Stracieri AB,et al.Autologous nonmyeloablative hematopoietic stem cell transplantation in newly diagnosed type 1 diabetes mellitus[J].JAMA,2007,297(14):1568-1576.

[2] 王攀，吴正蓉，田景伦，等.经皮脾动脉自体骨髓细胞移植治疗2型糖尿病5例[J].中国组织工程研究与临床康复，2010，14（23）：4355-4358.

[3] 沈山梅，李莉蓉，周士海，等.自体造血干细胞移植治疗1型糖尿病（附一例报告）[J].中国糖尿病杂志，2008，16（9）：554-556.

[4] Yoshida S，lshikawa F，Kawano N,et al.Human cord blood derived cells generate insulin-producing cells in vivo[J].Stem Cells，2005，23(9)：1409-1416.

[5] 何红燕，崔冰琳，冯学永，等.人脐带血间充质干细胞分离纯化及基本生物学特征研究[J].国际输血及血液学杂志，2006，29(6)：483-488.

[6] Ende N,Chen R,Reddi AS.Transplantation of human umbilical cord blood cells improves glycemia and glomemlar hypertrophy in type 2 diabetic mice[J].Biochem Biophys Res Commun,2004,321(1):168-171.

[7] Estrada EJ,Valacchi F,Nicora E,et al.Combined treatment of intrapancreatic autologous bone marrow Stem cells and hyperbaric bone marrow stem cells and hyperbaric Oxygen in type 2 diabetes mellitus oxygen in type 2 diabetes mellitus[J].Cell Transplant, 2008,17(12):1295-1304.