当人体无法控制血糖水平时,就会患上糖尿病。有一种糖尿病会导致人体对胰岛素完全没有反应。这种自身免疫性疾病被称为1 型糖尿病 (T1D),当人体的防御系统将自己的胰岛素分泌细胞误认为外来细胞并杀死它们时,就会发生这种疾病。平均而言,T1D 会导致患者平均失去 32 年的健康寿命。
目前,T1D 的治疗方法是终生注射胰岛素。虽然有效,但接受胰岛素治疗的患者有低血糖的风险,这会导致颤抖、易怒、饥饿、精神错乱和头晕等症状。严重的情况下可能会导致癫痫发作或昏迷。实时血糖监测仪和注射装置可以通过控制胰岛素释放来帮助避免低血糖,但对某些患者不起作用。
对于这些患者,一种称为胰岛移植的治疗方法可以帮助更好地控制血糖,因为它既能为他们提供新的胰岛素产生细胞,也能防止血糖水平降得太低。然而,这种方法受到捐赠者可用性和使用免疫抑制药物的需要的限制。只有大约 10% 的 T1D 患者有资格接受胰岛移植。
经过一个多世纪的研究,1 型糖尿病的胰岛移植于 2023 年获得 FDA 批准。
产生胰岛素的细胞,也称为β细胞,位于胰腺中称为朗格汉斯岛的区域。它们存在于产生参与代谢的其他激素的细胞簇中,例如胰高血糖素(可增加血糖水平)、生长抑素(可抑制胰岛素和胰高血糖素)和饥饿素(发出饥饿信号)。解剖学家保罗·朗格汉斯于 1869 年在研究胰腺的微观解剖结构时发现了胰岛,他观察到这些细胞簇与其他细胞的染色截然不同。
自19 世纪末病理学家 Gustave-Édouard Laguesse 首次推测胰岛在激素生成中的作用以来,胰岛移植之路一直面临重重障碍。1893 年,研究人员尝试用羊胰腺移植来治疗一名死于糖尿病的 13 岁男孩。尽管他们发现血糖水平略有改善,但男孩在手术三天后就去世了。
1972 年,科学家Paul E. Lacy成功将胰岛移植到患糖尿病的老鼠体内,人们再次对胰岛移植产生了兴趣。此后,许多研究小组尝试将胰岛移植到人体,但均未见成效,或者收效甚微。
1999 年,移植外科医生詹姆斯·夏皮罗 (James Shapiro) 及其团队通过同时移植两到三个捐赠者的大量胰岛并使用免疫抑制药物,成功地为加拿大埃德蒙顿的七名患者移植了胰岛。通过埃德蒙顿方案,这些患者一年内无需胰岛素即可控制糖尿病。到 2012 年,已有超过 1,800 名患者接受了基于该技术的胰岛移植,约 90% 的患者在七年的随访中存活下来。FDA批准的首个胰岛移植疗法基于埃德蒙顿方案。