这篇文档属于类型a：单项原始研究报告。

关于研究的作者、机构及发表情况

本文是一项由Adam Ramzy、David M. Thompson、Kirsten A. Ward-Hartstonge等多位科学家主导的研究，其作者分别来自加拿大不列颠哥伦比亚大学（University of British Columbia）的分子与细胞医学实验室、医学系内分泌学分部、以及手术系等，还包括来自BC Children’s Hospital Research Institute的研究人员。对应作者为Timothy J. Kieffer（邮箱：tim.kieffer@ubc.ca）。该研究发表在期刊《Cell Stem Cell》的2021年12月刊（第28卷第12期，2047–2061页）上，研究题目是“Implanted pluripotent stem-cell-derived pancreatic endoderm cells secrete glucose-responsive C-peptide in patients with type 1 diabetes”。

研究背景及目的

糖尿病是一种全球范围内的慢性疾病，影响着超过4.6亿人。1型糖尿病尤其严重，患者需终身依赖外源性胰岛素治疗。然而，目前的胰岛移植受到捐献胰岛不足的限制，无法普及。鉴于此，研究人员望通过胚胎干细胞（embryonic stem cells, ESCs）或诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）提供替代性胰岛素分泌细胞来源。

2014年起，Viacyte公司启动了多个I/II期临床试验，以评估其PEC-01细胞产品（来自胚胎干细胞的胰腺内胚层细胞）在治疗1型糖尿病中的安全性和有效性。然而，早期使用免疫保护装置（PEC-Encap）的移植试验显示细胞生存不稳定，未能诱导胰岛素分泌。为此，研究团队设计了新的研究，直接将PEC-01细胞植入不具备免疫保护特性、但允许血管渗透的设备中（名为PEC-Direct），并结合免疫抑制治疗来评估其效果。研究的主要目的是验证PEC-01细胞是否能在患者体内存活并分化为功能性的胰岛β细胞，同时探讨其临床治疗潜力。

研究流程与方法

实验流程与研究对象

研究是一项公开标签的I/II期临床试验，共纳入15名1型糖尿病患者，年龄介于36至56岁，病程为10至54年。所有患者均接受了PEC-01细胞移植，研究操作包括以下环节：

1. 患者筛选与植入：

   • 患者需符合包含和排除标准，并签署知情同意书。
   • 每位患者接受250至500百万个PEC-01细胞植入，这些细胞被装载于非免疫保护的宏观封装装置中后，植入患者皮下。
   • 所有患者接受基于Tacrolimus和Mycophenolate mofetil的免疫抑制治疗，手术后加强对患者的随访。

2. 数据采集与临床监测：

   • 每位患者从植入起被严格随访12个月，使用混合膳食耐量试验（Mixed Meal Tolerance Test）收集餐后C肽分泌数据。
   • 持续血糖监测仪（Continuous Glucose Monitoring, CGM）用于记录葡萄糖水平变化。
   • 对植入前后患者的胰岛素需求量、HbA1c、体重及低血糖感知能力（Clarke Hypoglycemia Awareness Score）进行评估。

3. 取出与生物学分析：

   • 部分患者的PEC-01设备在移植后8至12个月被取出。
   • 取出的组织被用于组织学和免疫组化分析，以追踪PEC-01的胰岛细胞分化情况，评估是否存在成熟β细胞表型，以及是否出现异源组织或增生。

4. 免疫学分析：

   • 通过血液样本，跟踪多种T细胞亚群的数量和比例变化，包括CD4+ T细胞、T调节细胞（Tregs）、以及表达PD-1的T细胞。

研究结果

细胞存活和分化

• 胰岛β细胞再生和分化： 在移植26周后，患者血清出现餐后C肽分泌反应，这表明PEC-01细胞成功分化为糖响应性功能β细胞。免疫组化进一步确认取出的设备中含有成熟β细胞表型的胰岛素分泌细胞，其核内表达MAFA、NKX6.1，以及PDX1，表明移植细胞具备功能性。

• 生物学安全性： 病理学分析未观察到畸胎瘤或非胰腺组织的形成，PEC-01细胞的复制率与成熟人类胰腺相当，表明移植是安全的。

免疫影响

• 移植后检测到外周血中Tregs比例增加（作用于免疫调节），PD1high T细胞比例短时升高。
• 免疫抑制虽然有效，但两例患者因免疫抑制剂引发的严重副作用退出研究，提示需要优化免疫抑制方案。

临床效果

• 患者移植后胰岛素需求减少20%，HbA1c维持在<7.0%，且低血糖感知能力有所改善。
• 尽管生产的C肽水平显著低于正常值（仅为正常人的约1%），但已有证据表明低水平胰岛素分泌可改善患者的低血糖感知并降低其严重低血糖事件发生率。

研究结论与价值

这项研究首次证明了来自胚胎干细胞的PEC-01细胞在1型糖尿病患者体内可以存活、分化为功能性的β细胞并分泌糖响应性C肽。这是分化胰腺内胚层细胞移植在人体试验中的重要里程碑。

其临床意义包括： 1. 科学价值： PEC-01细胞作为一种替代性胰岛素来源的潜力获得验证，为再生医学治疗糖尿病提供了新的方向。 2. 实际应用价值： 对器官捐献胰岛短缺的患者群体，PEC-01移植有望成为一种未来的选择。

此外，研究揭示了细胞分化对宿主微环境的敏感性，提示进一步优化细胞制备、设备设计和免疫抑制方案的必要性。

研究亮点

1. 创新性： 研究首次显示了PEC-01细胞在非免疫保护封装设备及免疫抑制情况下，在人体内逆转1型糖尿病的潜力。
2. 生物安全性确认： PEC-01在患者体内表现为胰腺谱系分化，没有致瘤性。
3. 免疫调控概念验证： 显示特定免疫抑制策略对移植细胞存活的支持作用。

总结

这项研究为1型糖尿病干细胞治疗铺平了道路，虽然当前C肽产量以及胰岛素独立性远未达到临床需求，但其安全性及初步功效具有深远影响，未来的研究将进一步优化技术与疗法推动相关应用实践。