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Type 1 Diabetes Cell Therapy:我們離治癒第一型糖尿病還有多遠?

  • 作家相片: Jason Lu
    Jason Lu
  • 2021年11月13日
  • 讀畢需時 4 分鐘
Chinese medical infographic on type 1 diabetes cell therapy, showing pancreas/islet transplant, stem cells, and artificial pancreas system.

前言:治療,第一次不只是控制血糖


長期以來,第一型糖尿病(Type 1 Diabetes, T1D)的治療其實很單純。

身體無法製造 insulin,我們就補充 insulin。

這個方法有效,但如果再往下問一層,很快會發現一件事:

我們並沒有真正改變疾病本身。

問題不只是 insulin 不夠,而是免疫系統正在持續破壞胰臟中的 β cells。

因此過去一百年來,大部分的治療其實都在做同一件事:

幫身體代工。

無論是 insulin injection、insulin pump,甚至近年的 artificial pancreas,本質上都是替代原本應該由胰臟完成的工作。

但近幾年情況開始出現變化。

FDA 核准了第一個第一型糖尿病細胞療法 Lantidra。

Vertex 的 stem cell-derived islet therapy 在臨床試驗中讓部分病患停止使用 insulin。

而免疫調控藥物與細胞包覆技術(cell encapsulation)的進展,也讓許多人開始重新思考一個問題:

我們是不是第一次有機會真正重建胰島功能,而不只是控制血糖?



第一型糖尿病到底發生了什麼事?


如果把胰臟想像成人體的血糖控制中心。

其中最重要的是胰島(Islets of Langerhans)。

胰島裡面包含許多不同細胞。

其中兩種最重要:


β Cells


負責分泌 insulin。

當血糖上升時:

β cells 會感測葡萄糖濃度並釋放 insulin。

讓血糖下降。


α Cells


負責分泌 glucagon。

當血糖過低時:

α cells 會刺激肝臟釋放葡萄糖。

讓血糖回到正常範圍。

正常情況下,這套系統每天都在自動運作。

甚至精確到分鐘等級。


Chinese infographic comparing normal pancreas vs type 1 diabetes: healthy beta cells make insulin; immune attack destroys them.

為什麼病患仍然需要每天與血糖搏鬥?


如果你曾經接觸過第一型糖尿病病患。

你會發現疾病管理幾乎佔據生活的每一天。

吃飯前要算碳水化合物。

運動前要評估血糖。

睡覺前要擔心夜間低血糖。

感冒、生病、壓力增加,都可能影響血糖控制。

即使近年 CGM 與 insulin pump 大幅改善病患生活品質。

本質上仍然沒有恢復人體原本的血糖調控能力。

這也是為什麼研究人員一直在尋找更根本的解決方案。


Chinese infographic on type 1 diabetes management, with a 24-hour glucose timeline, meals, exercise, and meter readings.

第一個獲 FDA 核准的糖尿病細胞療法 (Type 1 Diabetes Cell Therapy):Lantidra


2023 年 FDA 核准 Lantidra(donislecel)。

這是第一個用於治療第一型糖尿病的細胞療法 (Type 1 Diabetes Cell Therapy)。

Lantidra 的概念其實很直接:

從器官捐贈者取得胰島細胞。

經過純化後移植到病人體內。

部分病患在移植後能夠恢復胰島功能。

甚至暫時停止 insulin 注射。

這是糖尿病治療史上的重要里程碑。

但它仍然有兩個限制:

第一是捐贈器官數量有限。

第二是病患需要接受免疫抑制治療。

因此難以大規模推廣。



Vertex VX-880:為什麼生技產業如此關注?


真正讓整個產業興奮的其實是另一條路線。

利用 stem cell 製造胰島細胞。

簡單來說。

如果器官捐贈數量不足。

那能不能直接在工廠大量製造新的 β cells?

Vertex 的 VX-880 正是在做這件事。

研究團隊利用 pluripotent stem cells 分化出具有功能的胰島細胞。

再移植給病患。

早期臨床數據顯示:

部分受試者恢復 insulin 分泌能力。

大幅降低 insulin 使用量。

甚至停止外部 insulin 注射。

這也是許多人第一次開始認真討論:

Type 1 Diabetes 是否可能進入功能性治癒(Functional Cure)的時代。


Infographic comparing Lantidra vs Vertex VX-880 with pancreas, cell, and liver icons, Chinese text, blue-green layout.

但最大的敵人其實不是細胞來源


很多人以為只要有足夠的 β cells 就能解決問題。

但事實上。

造成 T1D 的免疫系統仍然存在。

新的細胞移植進去後。

依然可能被攻擊。

因此目前所有細胞療法都面臨同一個問題:

如何保護移植細胞?



Cell Encapsulation:替細胞穿上一層防彈衣


這也是我在 Cornell University 時期參與研究較多的方向。

核心概念其實很簡單。

利用生物材料將細胞包覆起來。

形成一個半透膜保護層。

讓:

  • 氧氣可以進入

  • 養分可以進入

  • 葡萄糖可以進入

  • Insulin 可以釋放出去

但免疫細胞無法直接接觸移植細胞。

理想情況下。

這樣就能同時達成:

細胞存活

以及免疫保護。

當時 Minglin Ma Lab 開發的 Nanofiber-Enabled Encapsulation Device(NEEDs)便是這類概念的代表性研究之一。

透過 hydrogel 與 nanofiber 的結合,提高機械強度與長期穩定性。

即使到了今天,許多公司仍然在嘗試解決相同的問題。


Diagram of cell encapsulation showing a blue protective shell around cells blocking immune attacks, with nutrient and insulin arrows.

人工胰臟會取代細胞療法嗎?


另一條重要路線則是 Artificial Pancreas。

例如:

  • Omnipod 5

  • Medtronic MiniMed 780G

  • Tandem Control-IQ

這些系統結合:

CGM

Insulin Pump

控制演算法

形成閉環控制系統。

對許多病患而言。

這可能是未來十年最實際的解決方案。

不過它仍然需要設備維護與耗材更換。

而細胞療法的目標則是恢復人體自身功能。

因此兩者未必是競爭關係。

更可能同時存在。



LuTra Studio Perspective:我們真的開始接近治癒了嗎?


如果回顧過去二十年的發展。

我認為最大的改變並不是某一項技術突破。

而是整個領域的思維開始改變。

過去大家思考的是:

如何更有效率地補充 insulin?

現在思考的則是:

如何重建胰島功能?

如何保護移植細胞?

如何讓細胞療法真正商業化?

從 stem cell engineering、immune modulation 到 biomaterials,許多原本獨立的技術開始匯聚到同一個目標。

而這也是為什麼第一型糖尿病成為近年細胞治療領域最值得關注的應用之一。

我們或許還不能說已經治癒了第一型糖尿病。

但和十年前相比。

我們距離這個目標,確實比任何時候都更接近。


Chinese infographic timeline of type 1 diabetes treatment, from insulin to future functional cure, with devices, cells, and human figure

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