date:2014-12-26 15:40:46
胰島移植是治愈 l 型糖尿病（ type l diabetes mellitus。TIDM）的有效途徑之一。TIDM 患者胰島素分泌不足，需終身使用外源性胰島素維持血糖正常，嚴(yán)格的血糖控制可延遲或預(yù)防并發(fā)癥進(jìn)展。理論上外源性胰島素能替代胰島 B 細(xì)胞，但實(shí)際應(yīng)用外源性胰島素很難保持血糖長期正常，有增加嚴(yán)重低血糖發(fā)作的可能。胰島 p 細(xì)胞替代治療是一種理想的治療方法，主要有胰腺移植和胰島移植，后者具有以下優(yōu)點(diǎn)：①安全方便；②重復(fù)性強(qiáng)；③并發(fā)癥少；④創(chuàng)傷性小。因此臨床應(yīng)用胰島移植治療 TIDM 備受關(guān)注，本文就臨床胰島移植進(jìn)展及相關(guān)問題進(jìn)行綜述。
1、胰島移植發(fā)展歷史
1892 年，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)胰腺與糖尿病之間的關(guān)系，通過胰腺碎片自體移植治愈糖尿病，為臨床胰島移植奠定了基礎(chǔ)。1893 年，有學(xué)者將羊的新鮮胰腺碎片移植到 15 歲 TIDM 患者皮下，進(jìn)行了第一例異種胰腺移植。1972 年。Ballinger 和 Lacy 將體外分離出的胰島移植到糖尿病大鼠體內(nèi)取得成功。1992 年，Pyzdrowski 等報(bào)道連續(xù) 5 例重癥慢性胰腺炎患者進(jìn)行胰腺全切或次全切除術(shù)后，胰島自體移植達(dá)到胰島素獨(dú)立。國際胰島移植登記處（ IntemationalIslet Transplant Registry，ITR）記載自體胰島移植后胰島素獨(dú)立長時(shí)間維持 16 年。這些研究表明自體胰島移植不僅可行，且可長期保持胰島素獨(dú)立，同時(shí)也說明在無免疫排斥時(shí)，一個(gè)供體提供的胰島可滿足受體胰島素需要，實(shí)現(xiàn)胰島素獨(dú)立。大量臨床胰島移植試驗(yàn)失敗主要原因有 4 點(diǎn)：①胰島移植數(shù)目不充足；②分離出的胰島功能受損；③沒有積極預(yù)防同種異體排斥反應(yīng)和自身免疫反應(yīng)；④胰島移植后使用有毒且能導(dǎo)致糖尿病的免疫抑制劑。2000 年，Shapiro 等通過 Edmonton 方案，連續(xù) 7 例胰島移植獲得成功，隨后 50 余患者采用 Edmonton 方案進(jìn)行胰島移植，一年不應(yīng)用外源性胰島素成功率達(dá) 80%。Edmonton 方案的成功標(biāo)志胰島移植進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代，臨床胰島移植得到進(jìn)一步發(fā)展。
2、胰島移植面臨的問題
2.1 必須獲得充足的胰島數(shù)目 目前胰腺大多來自尸體供者，胰島的數(shù)目和質(zhì)量不僅與供體胰腺密切相關(guān)，也與胰腺切取和保存、胰島分離和純化密切相關(guān)。
2.1.1 增加供體來源及保存 根據(jù) Edmonton 方案胰島移植至少需要 11 000 IEQ/kg 胰島才能維持受體血糖正常。據(jù)報(bào)道，供者的年齡、BMI 反手術(shù)切取器官方式均影響胰島獲得數(shù)目，年輕供體胰島功能優(yōu)越，中年供體適合胰島分離，高 BMI 供體胰島獲得數(shù)目 > 低 BMI 供體。邊緣胰腺的選擇，如老年供者胰腺和心臟停止搏動(dòng)后捐贈(zèng)的胰腺。自愿加入器官捐獻(xiàn)者行列的人數(shù)都可保證供體來源的充足。隨著移植技術(shù)改進(jìn)，活體胰島移植提供了更多的供體來源。Matsumoto 等成功報(bào)道第一例活體供體胰島移植，慢性胰腺炎的受者接受胰島移植后胰島素獨(dú)立超過 1 年。盡管活體供體胰島移植取得重要的進(jìn)步，但供體所面臨的危險(xiǎn)也應(yīng)該考慮和評估。 目前國內(nèi)外器官移植開展比較廣泛，美國與中國器官移植數(shù)據(jù)（表 1、2）對比發(fā)現(xiàn)，同期我國胰腺移植和肝移植開展少，說明器官移植時(shí)需更合理利用胰腺。提高外科手術(shù)技術(shù)，仔細(xì)解剖并切下胰腺，可增加胰島獲得數(shù)目。將切下胰腺保存在威斯康新大學(xué)器官保存液（University of Wiscon-sm，UW）液里，能降低胰腺損傷。用 2 層方法（two-layermethod，TLM）保存胰腺，更有效地避免胰腺損傷，即將胰腺保存在 UW 液和全氟化合物（perfluorochemical，PFC）之間。Noguchi 等對 TLM 進(jìn)行改進(jìn)，使用含有海藻糖和烏司他丁成分的 M-Kyoto 液體替換 UW 液。現(xiàn)多數(shù)移植中心常規(guī)使用 TLM 保存獲得的胰腺。
2.1.2 胰島分離純化 通過實(shí)踐，胰島分離純化技術(shù)有了顯著提高，保證了供體資源利用。應(yīng)用半自動(dòng)胰島分離方法，可提高胰島獲得數(shù)目，其操作步驟是通過連續(xù)消化裝置，收集大量液體，經(jīng)連續(xù)或不連續(xù)密度梯度離心從外分泌組織中分離純化胰島。分離純化后的胰島只占整個(gè)胰腺體積的 1% -2%，可減少門靜脈輸注的并發(fā)癥，如門靜脈高壓、血栓形成等。分離純化過程中，碘克沙醇純化胰島可顯著降低制備過程中產(chǎn)生的細(xì)胞趨化因子，延長胰島細(xì)胞的壽命，提高胰島移植成功率，對比常規(guī)使用聚蔗糖梯度離心，碘克沙醇更具有粘性低、對胰島無毒性、提高胰島獲得數(shù)目等優(yōu)點(diǎn)，因此碘克沙醇梯度離心使用越來越廣泛。
2.1.3 胰島體外培養(yǎng) 分離出來的胰島理想的培養(yǎng)條件應(yīng)該具備充足的氧和營養(yǎng)，使胰島細(xì)胞的損傷得到恢復(fù)，維持胰島的三維結(jié)構(gòu)。Edmonton 方案要求新鮮分離出來的胰島進(jìn)行移植，不經(jīng)過培養(yǎng)。臨床試驗(yàn)證明經(jīng)培養(yǎng)與未經(jīng)培養(yǎng)的胰島移植結(jié)果沒有明顯區(qū)別。移植前對胰島進(jìn)行培養(yǎng)，不僅有充足的時(shí)間檢測胰島功能，減少霉?jié){菌、需氧菌、厭氧菌、內(nèi)毒素等污染，還可安排患者的術(shù)前準(zhǔn)備，確保移植更安全、有效。另外，胰島培養(yǎng)還較大限度地減少無胰島素分泌功能細(xì)胞移植后帶來的風(fēng)險(xiǎn)。
2.1.4 胰島其他來源 為解決移植中胰島短缺，保證充足胰島來源，一些新的策略正在研究，如異種胰島移植、干細(xì)胞移植、胰島細(xì)胞再生等。 豬胰島很容易獲得，但主要的限制是使用異種胰島產(chǎn)生移植物的免疫排斥反應(yīng)，即豬血管內(nèi)皮細(xì)胞表面抗原 Cal-a-l，3-Gal 抗原與人體內(nèi)預(yù)存天然抗體結(jié)合，導(dǎo)致排斥反應(yīng)發(fā)生。目前已培育出敲除 Gal-a-I，3-Cal 抗原基因的豬，促進(jìn)豬胰島在臨床應(yīng)用。免疫千預(yù)和免疫隔離治療的發(fā)展將有可能使豬胰島移植廣泛應(yīng)用于 TIDM 患者。 研究證實(shí)人胰腺 B 細(xì)胞增殖，來自于多功能干細(xì)胞。成人或胚胎干細(xì)胞可被誘導(dǎo)分化為分泌胰島素的β細(xì)胞，并在體外擴(kuò)增，有可能得到充足的 B 細(xì)胞進(jìn)行移植，但目前得到的這些細(xì)胞分泌胰島素欠佳。 自身 B 細(xì)胞再生是一種有效的干預(yù)方法。適當(dāng)刺激聯(lián)合有效的免疫抑制劑阻止自身免疫重現(xiàn)，恢復(fù)糖尿病患者體內(nèi)β細(xì)胞的數(shù)量，治愈 TIDM。B 細(xì)胞的數(shù)量隨外界和生理環(huán)境改變會(huì)在正常范圍內(nèi)波動(dòng)。B 細(xì)胞終身保持一種低水平的再生，在懷孕、高血糖等刺激下，B 細(xì)胞可再生。某些生長因子（肝細(xì)胞生長因子、表皮生長因子、B 細(xì)胞牛長因子）和蛋白（調(diào)節(jié)蛋白和胰島再生基因相關(guān)蛋白）等亦可刺激 B 細(xì)胞再生。
2.2 改善胰島移植技術(shù)與移植部位 目前胰島移植常用方法是在超聲指導(dǎo)下經(jīng)皮肝穿刺將胰島緩慢注入到受體門靜脈，這個(gè)技術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率較低。植入方法的不斷改進(jìn)減少了門靜脈高壓、血栓形成等并發(fā)癥。對有出血危險(xiǎn)或肝血管變異患者常采用腹腔鏡和外科剖腹手術(shù)。胰島移植部位的選擇也是胰島移植成功的關(guān)鍵，常見的胰島移植部位有：門靜脈、腎被膜下、網(wǎng)膜囊、皮下、肌肉等。由于門靜脈血液右豐富的生長因子，胰島素和胰高血糖素的生理作用于肝葡萄糖代謝，操作簡便，移植效果明顯，臨床廣泛應(yīng)用的人胰島移植多選擇門靜脈。在免疫豁免部位，即機(jī)體的某些部位可避免排斥反應(yīng)，移植物可長期存活，如腦、眼前房、胸腺、睪丸等。這些部位在理論上很有吸引力，但臨床上未見成功使用的報(bào)道。不同的豁免部位因其解剖結(jié)構(gòu)上存在差異，如血腦屏障，血胸屏障等，其誘導(dǎo)免疫耐受的機(jī)制也不同。
2.3 免疫干預(yù)方案 胰島移植常用的免疫抑制方案是 Edmonton 方案，主要包括：抗 CD25 單克隆抗體、西羅莫司、他克莫司、西羅莫司和他克莫司會(huì)干擾 B 細(xì)胞再生，TIDM 患者按照 Edmon-ton 方案治療，表現(xiàn)為 T 細(xì)胞減少，血清 IL-7、IL-15 的濃度增加。CD45RO+ 記憶 T 細(xì)胞增殖。西羅莫司和他克莫司有助于延長移植物存活，但隨時(shí)間變化移植物功能亦有可能降低。研究表明 Edmonton 方案的改進(jìn)，可能對移植物的存活和延長移植物功能有積極作用。免疫隔離可降低免疫排斥反應(yīng)，維持移植物長期存活，如胰島微囊移植。免疫干預(yù)的目標(biāo)是誘導(dǎo)受體對移植物耐受，許多方法在應(yīng)用于臨床前，已用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行探索。
2.4 自身免疫監(jiān)測和移植物功能監(jiān)測 自身免疫監(jiān)測可幫助選擇有效的免疫抑制方案和診斷同種異體排斥反應(yīng)發(fā)生或抗胰島自身免疫復(fù)發(fā)。免疫功能監(jiān)測使用的新型分析工具，能發(fā)現(xiàn)在臨床上胰島移植免疫反應(yīng)，監(jiān)測免疫細(xì)胞表型，評估受體細(xì)胞對供體抗原體外增殖反應(yīng)。 胰島移植后評估 B 細(xì)胞功能是項(xiàng)難題。B- 評分，由血糖、糖化血紅蛋白（ HbAlc）、每日胰島素需要量、C- 肽反應(yīng)等決定。Caumo 等描述了一個(gè)更簡便的移植評估功能（trans-plant estimated function，TEF）評分，可把每日胰島素需要量、HbAlc 考慮進(jìn)去，并計(jì)算出維持受體血糖正常所需胰島數(shù)目。磁共振成像監(jiān)測鐵標(biāo)記的胰島，在臨床胰島移植可行且安全，但仍需改進(jìn)圖像分辨率、量化方法、胰島數(shù)量相關(guān)信號等。目前臨床監(jiān)測同種異體胰島移植排斥的方法是依靠監(jiān)測血糖，排斥早期町能血糖正常但胰島已受損。因此，找到一種非侵襲性臨床檢測早期排斥反應(yīng)是非常重要的。
3、胰島移植的展望
越來越多同種異體胰島移植試驗(yàn)的成功，表明 B 細(xì)胞替代治療糖尿病是可行的。綜上所述胰島移植目前遇到問題很多，主要是供體來源、胰島分離純化、免疫干預(yù)和移植物功能監(jiān)測等，這些問題都有待解決，胰島移植任重道遠(yuǎn)。目前良好的臨床胰島移植效果增加了這項(xiàng)技術(shù)的吸引力，相信在不遠(yuǎn)的未來，糖尿病可常規(guī)使用胰島移植治愈。
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