中国实用内科杂志
实至名归用者为尚
来源：中国实用内科杂志
作者：何斌斌，周智广
作者单位：医院
周智广，主任医师、教授、博士生导师。医院院长，糖尿病免疫学教育部重点实验室主任，国家代谢性疾病临床医学研究中心主任。湘雅名医。兼任中国医师协会内分泌代谢科医师分会候任会长，《中国医师杂志》主编，TheJournalofClinicalEndo.crinologyMetabolism编委，FrontiersinImmunology副主编。获国家科技进步奖2项，入选教育部“跨世纪人才”培养计划，获中国青年科技奖、全国中青年医学科技之星、卫生部有突出贡献中青年专家、全国优秀科技工作者等称号。年起享受国务院*府特殊津贴。
1型糖尿病（T1DM）是一种自身免疫介导的器官特异性疾病，胰岛B细胞选择性被破坏。最理想的治疗方法是针对该疾病的免疫发病机制来预防和逆转T1DM。近年来已经开展了多项免疫干预治疗临床试验，包括免疫调节药物和细胞治疗等，以期通过阻断自身免疫攻击，达到预防T1DM发生，或恢复、保留残存胰岛功能，亦或是临床缓解［改善糖化血红蛋白（HbA1c）、避免低血糖发生，脱离胰岛素治疗］的目的。尽管在这些治疗目标方面已经取得了一些进展，但尚未能广泛应用于临床。本文将对免疫干预治疗的研究进展进行总结和展望。
1 免疫调节药物
年，研究者们认识到T1DM的自身免疫特性并开始使用免疫抑制药物治疗T1DM，早期的研究主要集中在系统性免疫抑制剂，如环孢霉素、硫唑嘌呤、环孢霉素联合甲氨蝶呤。尽管这些干预措施可以部分改善新发T1DM患者的糖代谢，但其疗效不持久且具有较大的副反应。因此，后续的研究转向了对靶向特定信号通路、分子和细胞群的治疗，包括靶向免疫抑制剂，以及细胞或细胞因子靶向抑制剂等。
1.1 抗CD3单克隆抗体 抗CD3的单克隆抗体与T细胞表面CD3结合，激发或阻断细胞活化的信号，清除效应T细胞或诱导调节T细胞（Treg）产生，诱导免疫耐受。抗CD3单克隆抗体（Teplizumab和Otelixizumab）的Ⅱ期随机对照试验（RCT）临床试验结果均表明治疗具有有效性。Teplizumab可以保护新诊T1DM患者的残余胰岛功能，减少治疗组患者外源性胰岛素剂量的使用，且给予Teplizumab治疗2周后免疫调节作用可维持7年之久［1-2］。Otelixi.zumab治疗新诊T1DM也可延缓胰岛功能的衰减，但是在治疗过程中出现了细胞因子释放综合征和EBV病*感染等副反应［3］。因此在DEFENDⅢ期临床试验中减小了Otelixizumab药物剂量，最终的结果发现尽管降低了药物的*副反应，但也失去了有效性［4］。因此当我们为减少副反应而优化剂量且导致了一种具有潜在疗效的药物失效时，也许有必要重新评估可接受的风险收益比，寻找更适合的药物剂量。此外，抗CD3单克隆抗体治疗的患者仍未脱离胰岛素治疗，胰岛功能恢复情况并不乐观。
1.2 抗CD20单克隆抗体 利妥昔单抗（Rituximab）是一种与B细胞表面抗原CD20蛋白特异性结合的单克隆抗体，选择性消除B细胞，从而减少自身抗原向T细胞的递呈。研究已证实Rituximab可抑制胰岛自身抗体的产生［5］。TrialNetⅡ期临床试验使用Rituximab治疗新诊断T1DM患者，结果显示与对照组相比，治疗组HbA1c和外源性胰岛素剂量更低，且可维持更好的C肽水平，但随访至2年时两组之间无明显差异。亚组分析时发现年龄18岁的患者对Rituximab的反应更好。在随访的18个月，治疗组B细胞恢复至基线水平［6-7］。虽然目前已观察到抗CD20单克隆抗体的短期疗效，但似乎无法从根本上改变T1DM病理进程，且不同人群对Rituximab治疗的反应不同。
1.3 抗细胞*性T淋巴细胞相关抗原4（CTLA-4） 阿巴西普（abatacept）是结合共刺激分子CD80或CD86的CTLA4-IgG1融合蛋白，可抑制T细胞的激活并减少效应T细胞的增殖。Abatacept治疗新发T1DM的临床研究显示其延缓胰岛功能衰竭，18岁的患者效果更显著，这种有益效应可持续至停止治疗后至少1年，但研究结果也发现治疗后6个月治疗组与对照组患者胰岛功能下降的速度相平行，两组患者的外源性胰岛素剂量无明显差异［8］。
1.4 谷氨酸脱羧酶（GAD） GAD65被认为是T1DM的主要抗原。基于自身抗原可以诱导免疫耐受的原理，开展了GAD疫苗治疗T1DM的临床研究。Ludvigsson等［9］初始研究显示，GAD疫苗可延缓新发T1DM患者空腹C肽的下降，而扩大样本量的Ⅲ期临床试验显示，GAD疫苗并不能减缓餐后C肽的衰减［10］。此外，Lancet发表文章报道皮下注射2次或3次GAD—alum不能改变新诊T1DM的空腹C肽衰退进程［11］。
1.5 热休克蛋白 DiaPep被认为可能是T1DM患者的一个自身抗原。此外，它可激活Th2型免疫反应，增强抗炎反应。Raz等［12］报道，DiaPep治疗成人初诊T1DM患者可延缓胰岛功能衰减，减少外源性胰岛素需求量。由于发病年龄越小胰岛B细胞功能破坏越快，因此儿童T1DM的早期免疫治疗很重要。DiaPep治疗年龄4.3~58.5岁的新发T1DM患者，结果显示在儿童患者未见明显的胰岛功能保护作用，而对成人T1DM患者的胰岛功能具有一定的保护作用，尤其是低或中度风险HLA基因型的患者［13］。
1.6 其他 肿瘤坏死因子（TNF）和白介素-1（IL-1）参与T1DM的致病机制，诱导B细胞凋亡。TNF-α拮抗剂、抗IL-1单克隆抗体等用于治疗T1DM患者的安全性已获得证实。在疗效方面，一项小样本试验研究显示依那西普（TNF-α拮抗剂）治疗新诊断的T1DM儿童24周后，与对照组相比HbAlc更低，C肽曲线下面积更大，提示对胰岛B细胞具有保护作用［14］。抗IL-1单克隆抗体目前暂未有代谢指标获益。
尽管上述临床试验已经证明免疫调节干预可以通过抑制自身免疫应答来延缓胰岛功能的衰退。然而，这些治疗方法似乎并不能从根本上改变疾病的进程，几乎所有的患者仍需要使用外源胰岛素。可能有以下几点原因：（1）相对于NOD小鼠等T1DM动物模型，人类胰岛B细胞再生速度缓慢，抑制免疫攻击后无法自行恢复到理想水平；（2）患者对治疗的反应具有异质性，需要考虑对受试者进行筛选，找到适合免疫治疗的患者标志物；（3）T1DM为组织特异性自身免疫疾病，系统性免疫抑制或免疫调节在病灶处作用有限；（4）T1DM的免疫紊乱复杂，现存免疫抑制或免疫调节治疗无法同时攻克多个致病靶点。因此，我们需要寻找可以作用于多靶点治疗的方法，如联合治疗或细胞治疗。
2 细胞治疗
细胞治疗是一种B细胞替代、靶向调节免疫细胞以改善免疫状态、恢复免疫平衡的治疗方法，可从根本上治疗T1DM。迄今为止，这是惟一可以实现T1DM脱离胰岛素治疗的方法。目前已有的细胞治疗方法包括免疫细胞治疗、干细胞移植和胰岛移植。
2.1 调节性T细胞 Treg在免疫系统的反馈调节中发挥抑制作用，T1DM患者Treg数目及功能存在缺陷，修复或替代T1DM患者体内的Treg可能逆转自身免疫并保护残余B细胞功能。年，波兰研究者进行了自体Treg体外扩增后回输治疗T1DM的研究，结果显示治疗后约半年内20%的治疗组患者可脱离胰岛素治疗，治疗组的C肽值显著高于对照组，表明自体Treg细胞治疗T1DM是安全且有效［15］。但是Bluestone等［16］为期2年的随访观察研究发现，不能改善C肽分泌和外源性胰岛素的使用。IL-2及其受体CD25可以通过促进Treg细胞增殖、诱导活化T淋巴细胞FasL凋亡途径下调免疫应答，阻止自身免疫反应。年IL-2联合雷帕霉素治疗T1DM的临床研究显示，接受治疗的患者Tregs数目增加，但胰岛功能有所下降，这可能与IL-2的剂量以及药物对胰岛的*性作用有关［17］。后续使用小剂量IL-2治疗T1DM同样发现患者的Tregs数目增加，但迄今尚未有保护胰岛功能的报道［18］。由于目前使用的Treg均为自体外周血，而患者Treg自身存在功能缺陷，可能导致目前Treg治疗未有临床糖代谢获益。相较患者自体外周血，脐血Treg不存在细胞功能缺陷的遗传背景，且扩增效率更高；此外，采血难度相对较小，对供者无损伤。因此，我们团队正在进行脐带血Treg治疗T1DM的临床试验。
2.2 干细胞治疗 干细胞既具有多向分化的潜能，又有免疫调节作用。它可分化发育成胰岛B细胞，以纠正胰岛素分泌的不足；还可通过细胞相互接触以及分泌可溶性细胞因子等，作用于抗原提呈细胞、T细胞和NK细胞等免疫细胞，纠正T1DM紊乱的自身免疫、诱导免疫耐受、恢复免疫平衡，阻止胰岛B细胞的进一步损伤；此外，它还可分泌多种细胞生长因子，促进胰岛B细胞的再生，因此干细胞可以用于预防和治疗T1DM。
2.2.1 造血干细胞 Voltarelli等使用自体非髓性HSCs移植（AHSCT）治疗新发T1DM患者后糖代谢获益明显，血糖控制可，胰岛素、C肽水平明显改善［19］。波兰学者以医院医院也参照该方法治疗T1DM患者，结果同样反映了该治疗方法的有效性。在这些研究中，患者对HSCs治疗的反应具有差异性，分析其原因包括：（1）发生过糖尿病酮症酸中*的患者无法从AHSCT治疗中获益；（2）基线水平自身免疫反应活性低者能获得更长时间的疾病缓解；（3）针对胰岛的自身免疫活性在“免疫重置”后依然存在，AHSCT起效可能与Treg有关［20］。此外，他们发现治疗后患者的胰岛自身抗体GADA水平明显下降，炎症细胞因子白介素-1（interleukin，IL-1）、IL-17和肿瘤坏死因子-α（tumornecrosisfactor，TNF-α）水平下降，CD4+T、CD8+T细胞比例降低。尽管自体HSCs移植为T1DM的治疗，乃至治愈带来了希望和曙光，但因免疫抑制剂的使用、免疫系统被摧毁清除，患者对该治疗的耐受性和接受度较差，阻碍了其在临床的广泛应用。因此，在T1DM的治疗领域仍然需要寻求更安全方便的治疗方式。
2.2.2 间充质干细胞（MSC） Carlsson等［21］采用自体骨髓MSCs治疗新诊的成人T1DM患者，发现MSCs移植可延缓胰岛功能衰竭。然而骨髓MSCs的获取过程有创、疼痛，易受污染，且分化为胰岛B细胞几率非常小。近年来发现脐带中富含MSCs，其形态和标志与骨髓MSCs相似，具有免疫调节的潜能，且可诱导分化为葡萄糖依赖性的胰岛素分泌细胞［22］。Qu等［23］使用脐带MSCs治疗新发T1DM，研究表明脐带MSCs治疗新发T1DM具有安全性和有效性，可保护胰岛功能，延缓胰岛功能衰竭和疾病进展。脐带MSCs联合自体骨髓单核细胞移植治疗T1DM的临床研究显示移植后患者获益，糖代谢指标改善及胰岛功能得到恢复［24］。然而MSCs移植仍然存在长期疗效稳定性的问题以及一些局限性，进一步扩大样本、探索治疗次数和时间点、联合治疗的优势以及阐明发挥有效性的主要机制仍需研究解决，我们期待更深入的研究进展和结果。
2.2.3 脐血多能干细胞（CB-SCs） CB-SCs是从人脐血中分离出的一群新型具有独特生物学特性的干细胞，紧密附着于具有疏水特性的培养皿上，可抵抗常规的细胞消化处理［25］。CB-SCs表达诱导免疫耐受的关键因子自身免疫调节因子（Aire）和程序性死亡配体1（PD-L1），Aire可通过PD-L1与淋巴细胞表面的程序性死亡因子1（PD-1）结合，抑制T细胞增殖；此外，CB-SCs释放一氧化氮发挥抑制作用，诱导免疫耐受。Zhao等学者利用干细胞的贴壁性和免疫调节作用，在国际上首次创建了CB-SCs免疫教育治疗这项新技术，即在体外使用CB-SCs与T1DM患者外周血单个核细胞共培养，通过细胞与细胞的直接接触或可溶性因子纠正和修复患者免疫紊乱，将CB-SCs“教育”后的淋巴细胞再回输入患者体内。Zhao等［26］在国内的研究显示，接受1次CB-SCs治疗的成人T1DM患者C肽水平显著升高，胰岛素用量减少。西班牙的研究显示患者接受两次CB-SCs治疗，有残余胰岛功能的患者可维持甚至改善胰岛功能，但胰岛功能衰竭的患者无C肽水平变化。两项临床试验的机制研究均提示治疗改善了免疫紊乱。尽管小样本临床试验研究结果显示通过该治疗方法可有效改善T1DM患者的胰岛功能及体内免疫环境［27］。然而，目前存在样本量小、随访时间短、疗效稳定性等局限性，仍需进一步扩大样本量、延长随访时间、探索最佳治疗次数和时机来观察远期有效性。
目前的研究结果显示T1DM患者在疾病初期、胰岛B细胞功能尚存时接受免疫干预治疗，可获得更理想的治疗效果。然而，迄今为止仍缺乏有效治疗儿童T1DM的免疫方法，年幼的T1DM患者接受干细胞移植可能会影响患者正常发育，且致肿瘤性尚不明确。因此寻找可以用于儿童T1DM的免疫干预措施是非常必要的。“CB-SCs教育治疗”这项新技术中使用的干细胞来源于脐血，免疫原性极低，且具有极强的贴壁性，原则上是不进入人体的，因此不需要使用免疫抑制剂来预防免疫排斥反应，可用于儿童青少年T1DM患者的治疗。我们中心首次针对儿童青少年T1DM患者人群进行“CB-SCs教育治疗”的临床研究，目前研究显示“CB-SCs教育治疗”对儿童青少年T1DM是安全的，有效性我们仍在继续随访观察过程中，初步结果显示该治疗可延缓胰岛功能的衰减。
2.3 胰岛移植 胰岛移植可在一定程度上补充受损的胰岛B细胞，移植患者可以脱离胰岛素治疗，但由于并未从根本上阻断自身免疫攻击，使其仅可恢复或维持胰岛功能一段时间，且患者需终生服用免疫抑制药物以避免移植后排斥反应，会对机体带来免疫抑制的风险。因此，有研究者致力于用生物膜构建胰岛的免疫屏障，这种生物膜既能让胰岛细胞分泌的胰岛素通过，又可以有效地避免排斥反应的发生。此外，胰岛供体来源有限，干细胞分化获得的胰岛素分泌细胞可能会成为替代来源。诱导性多能干细胞（iPS）是一种通过体外基因转染、小分子化合物处理等方法诱导体细胞重编程而获得的多能干细胞。在体外可将其诱导为有胰岛素分泌功能的胰岛B样细胞，由于iPS来源于自体细胞，移植治疗糖尿病可以避免排斥反应；然而如需获得临床移植所需数量的iPS，其制作周期长。因此，未来的趋势可形成干细胞库，结合可避免免疫排斥的生物膜来移植治疗T1DM。尽管蓝图是美好的，但在这个过程中，我们仍然面临一些难题，包括分化获得的胰岛素分泌细胞的葡萄糖敏感系数，生物膜功能的改进，移植胰岛的存活时间，长期移植后的致瘤性等。
综上，在动物试验已获得理想研究结果的前提下，临床研究旨在通过抑制免疫来达到预防或逆转T1DM的结果并不乐观，几个重要的原因如下：（1）前期动物试验的误导，动物模型发病机制尚未完全明了，且与人类T1DM发病机制一致性被高估；（2）T1DM多为儿童青少年起病，发现时胰岛功能已受损，干预时间可能滞后；且T1DM缺乏标志物，不能早期发现与防治；（3）疾病本身和患者对治疗反应具有异质性；（4）胰岛B细胞易遭受炎症、感染应激，内质网应激，细胞因子介导的死亡，自身免疫启动后B细胞生理学改变；（5）缺乏产业支持，T1DM患病率相对较低，制药产业