脐带MSCs治疗1型糖尿病比骨髓来源更具临床前景

1型糖尿病（T1D）是一种自身免疫性疾病，患者自身的免疫系统会选择性破坏产生胰岛素的β细胞，使得胰岛功能逐渐丧失。

间充质干细胞（MSCs）是存在于多种组织中的多能干细胞，包括骨髓（BM）、脐带（UC）、胎盘、脂肪组织（AT）和胰腺。

其具有多向分化潜力和免疫调节能力，已被广泛应用于治疗退行性疾病和自身免疫性疾病的临床研究。其中，常用于1型糖尿病研究的是骨髓间充质干细胞（BM-MSC） 和脐带间充质干细胞（UC-MSC）。

目前有超过15项试验在 clinicaltrials.gov 上注册，以评估MSCs治疗T1D的安全性和有效性。尽管不同来源的间充质干细胞在各项试验中均显示出安全性，但它们的治疗能力却有所不同。

例如：在一项随机对照试验 （RCT） 中，单次移植自体BM-MSC在 1 年随访期间显示β细胞功能有明显但有限的改善，MSC受体的C肽峰值水平增加约5%，未观察到血糖控制或胰岛素剂量的改善。

而在另一项随机对照试验中，接受同种异体UC-MSC移植的患者即使在移植后2年也表现出空腹C肽（FCP）水平升高（1年随访时增加约50%），血糖控制得到改善，胰岛素剂量也减少。

虽然两种随机对照试验的治疗方案不同，但一个明显的差异是MSCs的组织来源。

近年来越来越多的人关注到间充质干细胞的异质性导致治疗益处的差异。

例如，牙髓间充质干细胞被证明比骨髓来源的在脑缺血性损伤中更有效，因为它们具有更好的血管生成作用。骨髓间充质干细胞在治疗骨关节炎方面更有利，因为它们具有优越的软骨形成潜力。

特定的 MSC 类型可能适用于不同疾病的治疗。但我们仍不清楚MSC组织的起源在多大程度上影响其在 T1D 中的治疗效果。

鉴于此，南京大学医学院附属鼓楼医院内分泌科的研究人员，开展动物实验比较了UC-MSCs 和 BM-MSCs 在 T1D 小鼠模型中的治疗效果和机制。

此外，又对2009年3月至 2012年7月接受UC-MSC或BM-MSC移植的T1D患者进行回顾性分析，进一步比较其安全性和有效性。

动物实验

① 间充质干细胞可降低小鼠的血糖水平

与对照组小鼠相比，BM-MSC组和UC-MSC组在输注后4、7、11、14天血糖水平明显低于对照组。然而，没有观察到两种类型的MSC之间的血糖的差异。

骨髓或脐带来源的间充质干细胞输注对小鼠血糖水平的影响

② 间充质干细胞可保护小鼠的 β 细胞功能

治疗后第7~14天，BM-MSC组和UC-MSC组的血清胰岛素水平略高于对照组。在两种类型的MSC之间的进一步比较中，移植后14天UC-MSC组中的β细胞质量略高于BM-MSC组。

BM-MSCs或UC-MSCs输注对小鼠T细胞比例的影响

③ 间充质干细胞可发挥免疫调节作用

T1D 是由于胰岛β细胞被浸润到胰岛的免疫细胞（主要自身反应性T细胞）破坏而引起的。

在对照组小鼠中，只有 8.7% 的没有发生胰岛炎，超过 50% 的胰岛表现出严重的胰岛炎（> 50% 浸润）或免疫细胞完全浸润。相比之下，BM-MSC 处理或 UC-MSC 治疗的小鼠中超过 40% 的胰岛没有浸润，表明两种干细胞均具有一定的减少小鼠胰岛炎的能力。

BM-MSCs 或 UC-MSCs 输注对 小鼠胰岛炎的影响

杀伤性 T 细胞和抑制性Treg 的不平衡促成了 T1D 的发病机制。

与对照组相比，两种类型的干细胞治疗均对T细胞比例产生有利影响，脾脏和局部PLN（胰腺淋巴结） 中 Th17 细胞（IL-17 + CD4+）的比例似乎较低，而脾脏 Tregs（FOXP3 + CD4+）相对较高。但比较BM-MSCs和UC-MSCs，两者对小鼠的免疫调节作用没有差异。

BM-MSCs或UC-MSCs输注对NOD小鼠T细胞比例的影响

人体研究

MSC移植可改善T1D患者的血糖控制并减少胰岛素剂量

2009年3月至2012年7月，鼓楼医院共有14例T1D患者接受MSC移植；其中4名患者接受BM-MSC输注，10名患者接受UC-MSC输注。此外，14名单独接受常规胰岛素治疗的患者作为对照组。所有参与者在 T1D 发病时均出现明显的高血糖症状，其中 92.9% 的参与者并发糖尿病酮症或糖尿病酮症酸中毒。

治疗后在1年的随访期间，任何参与者均未观察到不良事件。随访结束时，MSC治疗组中4例受试者维持临床缓解（4/14，28.6%），而对照组无1例获得临床缓解。

1年随访时 T1D患者HbA1c、外源性胰岛素剂量和C肽的变化

其中，UC-MSCs和BM-MSCs在血糖控制和β细胞保存方面同样有效。与接受 BM-MSCs 治疗的患者相比，接受 UC-间充质干细胞治疗的患者表现出 HbA1c 水平降低幅度较大、FCP 水平降低较小的趋势。两组之间没有观察到胰岛素剂量或PCP水平的变化差异。

结论

研究评估并直接比较了UC-MSCs和BM-MSCs治疗T1D的潜力。来自两种组织来源的MSC均改善了血糖的控制水平，并可能有助于保持β细胞功能。但考虑到产量、标准化生产等因素，UC-MSCs未来更有希望应用于临床。

UC-MSCs采用非侵入性收集，又在体外表现出比BM-MSCs 更强的增殖能力，这促进了更高的细胞产量以满足临床需求。此外，体外扩增的 UC-MSCs 的异质性有限，有助于 MSC 产品的标准化。

值得注意的是，目前研究中使用的 UC-MSCs 来源于脐带沃顿氏胶，而不是脐带血。

总的来说，这项研究探讨了在T1D中临床应用中确定MSCs佳来源的必要性和策略，初步证明了UC-MSCs在治疗1型糖尿病的临床应用领域更具希望。

同时这也启示相关研究人员，应多从临床普及、疗效及安全性等角度考量，才能更好地进行干细胞疗法的临床转化。