胰岛移植的研究现状及展望

自从2000年胰岛移植的“埃德蒙顿方案”公布后,胰岛移植成为糖尿病及器官移植研究领域的热点。在历经5年的研究、发展与随访观察中,人们既肯定了其临 床疗效,也指出了其不足之处,有些人对胰岛移植的效果提出了置疑。在2005年ADA会议上,美国移植学会组织了胰岛移植的研讨论,ADA年会也对胰岛移 植设立了专题讨论会。在胰岛移植面临进退两难的尴尬局面时,我们有必要了解一些已经取得的成就、当前面临的主要挑战和未来的发展方向。

一、胰岛移植进展显著

2000年,加拿大埃德蒙顿阿尔比大学的研究者综合以往全球胰岛移植研究的成果,对7例有严重低血糖史和代谢不稳定的1型糖尿病患者成功进行了胰岛移植,平均随访11.9个月(4.4~14.9个月),7例患者均实现了不需胰岛素治疗的效果,未再发生严重低血糖。

他 们的经验为:①经胰腺导管内灌注冷的纯净的胶原酶(Liberase)来分离胰岛;②在不含异种蛋白的培养液中消化和纯化胰岛;③获取的胰岛细胞不经培养 立即经皮肝门静脉穿刺移植;④使用不含激素的免疫抑制方案即雷帕霉素、他克莫司和达珠单抗(daclizumab);⑤患者接受大量的胰岛移植,平均每例 患者移植(11547±1604)胰岛当量/kg体重(IEQ/kg),其中6例行2次移植,1例行3次移植。这即是被称为“埃德蒙顿方案”的实验技术, 此方案被称为胰岛移植的里程碑。

据统计,最近5年,全球40多个中心对近500例1型糖尿病患者进行了胰岛移植,数量超过了 方案公布前的总和。截至2004年11月1日,阿尔比大学的研究者已采用埃德蒙顿方案成功为45例患者进行胰岛移植。随访发现,80%的患者保持血C肽阳 性,10%的患者不需要外源性胰岛素治疗,血糖控制平稳,低血糖发生减少。平均糖化血红蛋白水准在不需胰岛素治疗组为6.4%,在需要胰岛素治疗但C肽阳 性组为6.7%,在移植胰岛完全失去功能组为9.0% (P<0.05)。

使用两层冷藏法(UW液/全氟萘烷)保存胰 腺使胰腺在运输中有充足的氧供应,较单用UW保存液可以明显提高胰岛的产量和活力,甚至使一些冷缺血时间长于胰岛移植要求的所谓“边缘”胰腺供体可以用于 移植。 Tsujimura等在分离前使用两层冷藏方法短期保存(3.2±0.5小时)冷缺血时间较长(11.1 ±0.9小时)的胰腺,也可以恢复缺血损伤胰腺的生存能力,与冷缺血时间相似但未用两层法保存的胰腺相比,胰岛活力提高,可供移植的胰腺增多(71%对 24%)。此方法可以较好地保存胰腺活力并扩大“边缘”胰腺供应,已经成为目前运输胰腺的常规保存方法。

采用 Liberase取代胶原酶P消化胰腺可保护胰岛形态的完整,也可使胰岛的产量、纯度、活性等明显提高,而且得到的胰岛细胞团体积较大,含破碎的胰岛较 少,使胰腺消化产物满足移植需要。近来,日内瓦大学的研究人员采用按一定比例混合的胶原酶和中性蛋白酶来分离胰腺,其内毒素更低,胰岛产量、纯度、活性较 Liberase更好。

近来,有研究者使用非离子造影剂碘克沙醇作为梯度介质纯化胰岛,其效果优于Ficoll梯度分离法。分离纯化的胰岛经过短期体外培养后再移植的效果优于不经培养移植胰岛,并被认为是单个供体胰岛移植成功的原因之一。

为 了解决胰腺的供需矛盾,宾夕法尼亚大学研究者使用临床死亡供体进行胰岛移植获得成功;从活体获得部分胰腺用于胰岛移植也有成功报导。活供体可以避免冷缺血 损伤和直接暴露于炎性介质而导致的凋亡。由于胰尾的胰岛含量较多,消化产物体积较小,可能不需要纯化,因此可以减少纯化过程中胰岛的损失与破坏。

由 于需要移植大量的胰岛才能达到脱离胰岛素治疗的效果,近来也有对此方面的原因与机制的研究报导。许多研究显示,移植胰岛与血液接触立即触发一系列组织因数 介导的炎症反应和凝血酶介导的血栓形成,导致移植胰岛大量死亡,此反应被称为即时血液介导炎症反应(IBMIR ),可能是临床胰岛移植成功率较低和需要移植大量胰岛才能脱离胰岛素治疗的原因之一,抑制凝血酶和组织因数可以抑制此反应,提高临床胰岛移植的效果。

二、当前面临的挑战

虽 然胰岛移植的疗效有了很大提高,但是移植和免疫抑制相关的并发症和副作用也比原先估计的要多。与雷帕霉素相关的副作用有口腔溃疡、腹泻、水肿、体重减轻、 血脂升高、痤疮、月经紊乱、卵巢囊肿、骨髓抑制(贫血、中性粒细胞减少、血小板减少)和肺炎等;与他克莫司相关的副作用有肾功能恶化、高血压、震颤以及体 内的胰岛毒性作用等;与操作相关的副作用有腹腔出血、门静脉血栓形成、转氨酶暂时升高、脂肪肝等。部分患者因严重副作用而停用免疫抑制剂。

在 阿尔比大学进行的47例胰岛移植患者中,4例需进行视网膜镭射光凝治疗或玻璃体切除术治疗,5例由微量白蛋白尿发展到大量蛋白尿,需要联合药物降压治疗的 比例由移植前的6%升高到42%,需要他汀类药物治疗的比例由移植前的23%升高到83%。这些可能与免疫移植方案的副作用有关,但是也表明,目前胰岛移 植和免疫抑制方案并不能完全阻止糖尿病并发症的发生。有研究显示,虽然接受胰岛移植的1型糖尿病患者血糖控制平稳,没有发生严重低血糖,不需要或需要较少 的外源性胰岛素治疗,但与强化胰岛素治疗相比,患者生活品质评分相似,糖尿病慢性并发症没有明显变化。这些更使胰岛移植的优越性变得不那么明显了。

虽 然所有的器官移植均存在移植物丧失功能的情况,但是胰岛移植却面临一个尴尬的问题。目前把胰岛移植后血C肽水准保持阳性也看作是移植成功的标志,相当多的 患者最终仍需要外源性胰岛素治疗,虽然需要量较移植前减少且血C肽阳性,但这部分患者是继续接受免疫抑制剂和外源性胰岛素治疗?还是停用免疫抑制剂而完全 使用胰岛素治疗?或是再继续移植胰岛?这是摆在研究者面前的难题,需要对患者接受胰岛移植的获益程度与潜在危害进行全面、准确的评估。

目 前,干细胞和异种胰岛移植研究进入临床尚有困难,在胰腺供体短缺问题没有解决的情况下,胰腺移植技术也在继续发展。虽然胰腺移植技术较复杂,但是它对设备 要求较低,容易开展,且节约供体。胰岛移植是否优于胰腺移植,能否取代后者也倍受怀疑。虽然目前有很多新的免疫抑制剂正在试验中,但是尚无肯定结论。

三、前景展望

要 使胰岛移植广泛开展,最终进入临床应用阶段,首先要使从一个供体获得的胰岛能够满足一个患者的移植需要量。目前已有单个供体胰岛移植成功的报导,多采用从 体质指数(BMI)大的供体获得较多的胰岛,然后移植给体重较轻的受体使达到每公斤体重需要的最少胰岛当量。最近有研究表明,IBMIR导致大部分早期移 植胰岛丧失功能的原因,阻止此反应过程可减少胰岛需要量,提高移植成功率。

寻找新的更安全有效的免疫抑制剂是减少免疫抑制副作用,提高移植疗效的途径之一。胰岛移植不同于器官移植的特点是,可能使其更容易诱导免疫耐受。临床死亡尸体和活体有希望成为胰岛移植的重要供体,但对其适用范围和安全性仍需研究。

虽然胰岛移植仍存在很多困难和争议,但通过回顾它的发展历程,我们会发现当前的成绩令人兴奋,而且其发展仍不断加快。我们认为,胰岛移植的前途很光明,但道路仍会很艰辛。

关键词：胰岛移植  

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