前言:近年來,科學技術的飛速發展推動了干細胞療法在糖尿病腎病治療領域的顯著突破。特別是在修復受損腎臟組織、改善腎功能及延緩疾病進展方面,干細胞療法展現出了卓越的效果,成為糖尿病腎病研究的重要方向。2024年,一系列關鍵性研究成果的發布和臨床試驗的深入進行,為糖尿病腎病患者帶來了前所未有的治療希望。值此2024年終之際,讓我們共同回顧這一年中干細胞治療糖尿病腎病所取得的重大進展,深入了解該領域的最新動態。
糖尿病腎病(Diabetic Nephrothy,DN)是由高血糖、高血壓、脂質代謝紊亂等因素導致全身代謝異常,從而引發的慢性腎臟疾病,是糖尿病常見的并發癥,也是糖尿病全身性微血管病變表現之一。
糖尿病腎病的臨床特征為蛋白尿、高血壓、水腫、貧血、漸進性腎功能損害。據統計,約有25%-40%的糖尿病患者最終會發展成糖尿病腎病。糖尿病腎病伴隨嚴重腎損害的同時增加患心血管疾病的危險,糖尿病腎病已成為終末期腎病的主要原因。病程具有漸進性和不可逆性,是臨床較為棘手的醫學難題。
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目前,盡管現有的藥物治療能夠在一定程度上有效控制血糖并保護腎臟功能,但長期用藥可能會引發諸如低血壓、高鉀血癥以及腎功能進一步惡化等一系列副作用。此外,傳統藥物療法往往只能緩解癥狀而無法根治糖尿病腎病,導致許多患者的病情隨著時間推移而逐漸加重。因此,臨床上迫切需要開發一種既安全又有效的新型治療方法來應對糖尿病腎病。
近年來,隨著再生醫學的發展,干細胞治療糖尿病腎病作為一種新興的治療方法。研究表明干細胞療法對腎小球損傷和腎小管間質病變部位具有積極修復的作用,干細胞因具有減輕炎癥反應、再生胰島β細胞/腎細胞、修復腎損傷部位和控制血糖等作用而被科學家廣泛應用于糖尿病腎病的研究中。
以下是2024年干細胞治療糖尿病腎病的最新研究進展:
2024年干細胞治療糖尿病腎病最新研究進展,距離治愈更近一步?
2024年4月24日,伊斯蘭堡巴基斯坦美國醫院牽頭在期刊《F1000Research》上發表了一篇關于《同種異體華通氏膠間充質干細胞和外泌體療法對糖尿病腎衰竭安全有效》的病例報告。[1]

介紹的病例患者為70歲男性,患有2型糖尿病引起的V期慢性腎病,接受了同種異體人臍帶來源的華通氏膠間充質干細胞 (hWJ-MSCs) 和外泌體治療。該手術包括靜脈輸注1億個干細胞和1000億個外泌體。
- 根據實驗室結果和KDQOL-36TM問卷的評估,輸注后第一到第四個月腎臟狀況顯著改善。(見圖1)
- 干細胞治療后,患者的腎臟健康狀況出現了顯著好轉。盡管最初存在一些挑戰,例如eGFR下降、BUN升高、肌酐水平升高以及BUN/Cr比率不利,但隨后的改善凸顯了干細胞治療在解決和逆轉腎臟相關問題方面的潛在有效性。最初的癥狀,例如打字速度下降和言語困難,消失了,表明對干細胞干預有積極的反應。
- 經證實干細胞移植安全無副作用。

綜上所述,本次研究證明了單次靜脈注射臍帶來源的華通氏膠間充質干細胞和外泌體對2型糖尿病誘發的糖尿病腎病是安全有效的,該手術耐受性良好,并被證明是有益的。
2024年4月26日,中國醫科大學附屬第一醫院在期刊《生物醫學藥物治療》上發表了一篇關于《治療潛力:不同來源的間充質干細胞及其衍生的外泌體在糖尿病腎病中的作用》的研究成果。[2]

研究表明,間充質干細胞和間充質干細胞外泌體通過促進組織修復、抑制纖維化和減少炎癥在糖尿病腎病治療中具有治療作用。最近的研究強調了間充質干細胞和間充質干細胞外泌體的潛力,突出了它們在糖尿病腎病治療中的廣泛適用性。
2024年11月10日,江西贛南醫科大學研究人員在國際期刊《medRxiv》上發表一篇有關《干細胞治療糖尿病腎病的療效和安全性:系統評價與薈萃分析》的綜述,該綜述總結了江西贛南醫科大學研究人員整合的3,528項研究,并且在3528項研究篩選了4項高質量研究,并對這四項高質量研究進行了系統評價與薈萃分析。[3]

這四項研究,涉及90名糖尿病腎病患者,其中53名(58%)接受了干細胞移植。
臨床研究結果
1.干細胞移植對eGFR的影響:eGFR是腎功能的重要指標。腎臟疾病飲食調整和慢性腎臟病流行病學協作公式通常用于估算GFR。
- 四項研究表明,干細胞移植顯著改善了eGFR水平。
- 森林圖數據分析(圖2)顯示,與對照組的結果相比,干細胞移植作為干預措施顯著改善了eGFR水平。

2.干細胞移植對SCr的影響:SCr水平可用于監測糖尿病腎病。在糖尿病腎病早期,SCr可維持在正常范圍,但隨著病情進展,其水平逐漸升高,因此監測SCr水平糖尿病腎病的早期診斷和病情監測有重要意義。
- 3項研究報道了SCr水平,其相關的I2值為0%,因此本研究采用固定效應模型。
- 森林圖分析結果(圖3)顯示,SCT治療與SCr水平的顯著變化相關,以干細胞注射為干預措施的試驗組糖尿病患者的SCr水平顯著降低。

3.干細胞移植對MAU的影響:MAU是糖尿病腎病的早期標志。持續性MAU與糖尿病患者發生臨床蛋白尿的風險呈顯著正相關,提示MAU對預防糖尿病腎病發展至關重要。
- 兩項研究對MAU進行了綜合分析,如圖6A所示。SCT與MAU水平的顯著變化相關,研究間異質性較低,I2值為41,提示研究結果一致性較高。
- 森林圖數據分析顯示,干細胞移植組的MAU水平顯著低于對照組。

4.干細胞移植對UACR的影響:UACR是尿蛋白排泄指標,是早期篩查DKD的關鍵參數。UACR升高預示腎臟損傷的存在,尤其對于糖尿病患者。
- 整合現有數據,我們直觀地展示了UACR的研究結果(圖4B)。經統計學分析,SCT在降低UACR方面的作用未達到統計學意義的要求。
- 此外,研究間異質性較低。試驗組和對照組之間的UACR無顯著差異。
不良事件
關于注射干細胞的安全性,我們對干細胞移植引起的不良反應的研究進行了薈萃分析,結果發現不良事件或嚴重不良事件均無顯著差異(圖5)。

綜上所述,在本研究中,我們納入了四項隨機對照試驗,發現干細胞移植可以安全有效地改善糖尿病腎病患者的eGFR和SCr水平并降低MAU。然而,干細胞移植并沒有改善UACR或血糖水平。此外,兩組之間的不良事件發生率沒有顯著差異。
2024年11月29日,由Aldo and Cele Daccò罕見病臨床研究中心領導的一項關于《間充質干細胞治療糖尿病腎病的安全性和初步療效》的臨床研究,在歐洲三個地點完成了患者招募。盡管最終的研究結果尚未公布,但根據此前發布的數據來看,間充質干細胞療法在治療糖尿病腎病方面展現出了良好的安全性和初步的有效性。[4]

在之前公布的一項隨機、安慰劑對照的1b/2a期試驗中,
- 與安慰劑相比,同種異體間充質干細胞治療后的年腎功能下降率的中位數沒有因mGFR而不同,但根據慢性腎病流行病學協作和腎臟疾病飲食修改方程估計的eGFR顯著降低。
- 免疫學特征分析表明,與安慰劑組相比,接受細胞治療的患者循環調節性T細胞保持、自然殺傷T細胞減少,炎癥單核細胞亞群穩定。
研究結果表明,在試驗的最小劑量組中,靜脈輸注同種異體間充質干細胞細胞療法是安全和耐受的。接受細胞治療的患者在18個月內的eGFR(而非mGFR)下降率顯著低于接受安慰劑的患者。
干細胞治療糖尿病腎病的作用機制
干細胞,特別是間充質干細胞,在治療糖尿病腎病方面展現出多種潛在的作用機制。這些作用機制主要包括:
- 促進胰島細胞再生和降低胰島素抵抗:間充質干細胞能夠通過分化為產生胰島素的β細胞或通過旁分泌因子來促進現有β細胞的功能恢復與增殖,從而有助于血糖控制。此外,它們還能改善胰島素敏感性,減輕2型糖尿病中的胰島素抵抗現象。
- 免疫調節功能:間充質干細胞具有顯著的免疫調節特性,可以減少炎癥反應并抑制異常的免疫應答。例如,它們能改變T細胞的表型,增加抗炎性Treg細胞的比例,同時減少促炎性Th17細胞的數量,這有助于減緩糖尿病腎病的發展。
- 抗纖維化作用:糖尿病腎病患者中常見的腎臟纖維化是由于過多的細胞外基質沉積造成的。間充質干細胞可通過下調促纖維化分子如轉化生長因子-β (TGF-β) 和I型膠原蛋白等的表達,來對抗這種纖維化進程。
- 保護足細胞:足細胞損傷是糖尿病腎病的一個重要特征,而MSCs能夠直接保護足細胞免受高血糖誘導的損害,減少白蛋白尿的發生,并改善整體腎功能。
- 促進血管生成:間充質干細胞還可以通過分泌各種生長因子及細胞因子促進受損腎臟區域的新血管形成,這對于修復因糖尿病腎病導致的微循環障礙至關重要。
- 旁分泌效應:除了直接分化成所需類型的細胞外,間充質干細胞還通過釋放大量生物活性物質,如細胞因子、趨化因子、生長因子等,發揮其治療效果。這些因素能夠刺激局部環境中的細胞增殖、遷移以及分化,對受損組織進行修復。
- 外泌體介導的作用:近年來研究表明,間充質干細胞分泌的外泌體同樣在糖尿病腎病治療中扮演著重要角色。這些小囊泡含有蛋白質、mRNA、miRNA等成分,能夠傳遞信號至靶細胞,激活自噬途徑,抑制凋亡過程,進一步緩解糖尿病腎病癥狀。
結論
2024年的研究成果表明,干細胞療法有望成為糖尿病腎病的有效治療手段。隨著更多基礎研究和技術進步,預計未來幾年內將有更多安全有效的干細胞產品進入臨床應用階段,為無數患者帶來福音。然而,要使這一愿景變為現實,還需克服諸多科學和技術障礙,這要求科研人員繼續深入探索,不斷優化現有方法,并加強國際合作,共同推進干細胞治療的發展。
總之,2024年見證了干細胞治療糖尿病腎病領域的重大進展,這些成就不僅為患者提供了新的治療選擇,也為醫學界開辟了廣闊的研究前景。隨著相關研究的深入,我們有理由相信,在不久的將來,干細胞療法將成為對抗糖尿病腎病的強大武器。
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[1]Habiba UE, Greene DL, Ahmad K et al. Case Report: Allogenic Wharton’s jelly mesenchymal stem cell and exosome therapy are safe and effective for diabetic kidney failure [version 1; peer review: 1 not approved]. F1000Research 2024, 13:379 https://doi.org/10.12688/f1000research.146671.1
[2]Lixin Liu, Yiman Chen, Xuan Li, Juan Wang, Lina Yang,Therapeutic potential: The role of mesenchymal stem cells from diverse sources and their derived exosomes in diabetic nephropathy,Biomedicine & Pharmacotherapy,Volume 175,2024,116672,
ISSN 0753-3322,https://doi.org/10.1016/j.biopha.2024.116672.[3]doi:https://doi.org/10.1101/2024.11.07.24316903
[4]https://www.clinicaltrials.gov/study/NCT02585622?a=15
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