Cell：世界首例，沈中阳/邓宏魁/王树森团队使用化学重编程多能干细胞，实现1型糖尿病患者临床功能性治愈

I型糖尿病是一种自身免疫性疾病，导致胰岛β细胞被破坏，患者需终身依赖外源性胰岛素治疗。胰岛细胞移植作为一种潜在的治疗方法，可以通过提供功能性的胰岛细胞来恢复患者的胰岛素分泌功能，从而达到控制血糖的目的。然而，传统的胰岛移植存在供体胰岛细胞稀缺、免疫排斥反应以及移植部位限制等问题。

近年来，多能干细胞（PSC）技术的发展为解决这些问题提供了新的途径。通过化学诱导方法将体细胞重编程为化学诱导多能干细胞（CiPSC），并进一步分化为胰岛样细胞，为胰岛细胞移植提供了无限的细胞来源。此外，选择合适的移植部位对于提高移植胰岛细胞的存活率和功能至关重要。

由王树森等人撰写，发表在《Cell》杂志上的这篇题为“Transplantation of chemically induced pluripotent stem-cell-derived islets under abdominal anterior rectus sheath in a type 1 diabetes patient”的文章，主要报道了一项I期临床试验的初步结果，该研究旨在评估利用化学诱导多能干细胞（CiPSC）衍生的胰岛细胞在I型糖尿病患者中进行自体移植的安全性和有效性。

方法

1. CiPSC的生成与分化：从患者的脂肪组织中获取脂肪间充质干细胞（ADSCs），通过化学重编程方法将其诱导为CiPSC。采用四步化学重编程方案，不使用基因操作方法，将ADSCs转化为CiPSC。利用之前建立的六阶段分化协议，将CiPSC分化为胰岛样细胞（CiPSC-islets）。

2. CiPSC-islets的质量控制：通过流式细胞术和免疫荧光染色检测胰岛内分泌细胞标志物（如NKX6.1、C-peptide、Glucagon等）的表达，确保细胞的纯度和活性。通过数字液滴PCR（dd-PCR）检测潜在残留的PSC细胞，以评估细胞的致瘤性风险。同时，进行全基因组测序（WGS）和全外显子组测序（WES）以检测基因突变。通过葡萄糖刺激胰岛素分泌（GSIS）实验评估CiPSC-islets的功能性。

3. 移植手术：选择腹部前直肌鞘下作为移植部位，该部位具有微创、易于监测和成像等优点。在超声引导下，将CiPSC-islets注射到前直肌鞘下。

4. 移植后监测与评估：通过连续血糖监测（CGM）和糖化血红蛋白（HbA1c）检测评估患者的血糖控制情况。通过检测空腹和餐后C-peptide水平、口服葡萄糖耐量试验（OGTT）以及BETA-2评分等方法评估胰岛功能。通过超声和磁共振成像（MRI）监测移植部位的情况，检测肿瘤标志物以评估致瘤性风险。

实验

在实验过程中，使用了ALPCO的人C肽酶联免疫吸附测定试剂盒（human C-peptide ELISA kit，货号：ALP-80-CPTHU-E10）在检测C-peptide水平中的应用。

该ELISA试剂盒用于定量检测人血清或血浆中的C-peptide水平。C-peptide是胰岛素原在转化为胰岛素过程中产生的一种连接肽，与胰岛素以等摩尔量分泌。因此，检测C-peptide水平可以间接反映胰岛素的分泌情况，是评估胰岛功能的重要指标之一。

评估胰岛移植效果：通过检测移植前后患者的空腹和餐后C-peptide水平变化，可以评估CiPSC-islets移植后胰岛功能的恢复情况。

监测胰岛功能：在移植后的长期随访中，定期检测C-peptide水平有助于监测胰岛功能的稳定性和持久性。

安全性评估：高C-peptide水平可能提示存在内源性胰岛素分泌，有助于排除胰岛细胞移植后的致瘤性风险。

文章详细描述了使用ALPCO human C-peptide ELISA kit检测患者移植前后C-peptide水平的变化。结果显示，移植后患者的C-peptide水平显著升高，并在移植后75天达到胰岛素独立状态，表明CiPSC-islets成功恢复了患者的胰岛功能。

结论

  本研究利用人CiPS细胞制备的胰岛，建立了糖尿病的细胞治疗新途径，实现了临床功能性治愈糖尿病。更为重要的是，化学重编程技术制备的功能细胞在临床治疗疾病的成功，表明了化学重编程有望成为高效制备各种功能细胞类型的通用底层技术，为细胞治疗在重大疾病治疗上的广泛应用开辟了一条新的途径。