Nature子刊：超薄器件有可能改变胰岛细胞移植

休斯顿卫理公会教堂发明的一种四分之一大小的设备可能会极大地改变1型糖尿病的治疗过程，这是一种影响数百万美国人的慢性疾病，目前还没有治愈方法。

在12月26日出版的《自然通讯》(Nature Communications)上发表的一项研究中，由休斯顿卫理公会教会(Houston Methodist)领导的研究小组将胰岛细胞和免疫疗法直接送入一个类似于生物工程胰腺的3D打印设备，称为NICHE。该治疗在动物模型中恢复了健康的葡萄糖水平，消除了1型糖尿病症状超过150天，同时通过仅在移植的胰岛细胞所在位置施用免疫抑制药物，避免了抗排斥治疗的严重不良反应。

1型糖尿病是由自身免疫反应引起的，该反应破坏了胰腺中制造胰岛素的细胞。它还会导致肾衰竭。每日注射胰岛素是最常规的治疗方法，但严格控制血糖水平对患者来说仍然具有挑战性和繁琐性。此外，在更严重的情况下，患者可能需要胰腺和肾脏移植，或者他们可能有资格接受胰岛细胞移植，即收集、处理和移植到1型糖尿病患者的肝脏中。

这些移植可以帮助改善病人的症状;然而，与所有器官移植一样，最大的挑战之一是在他们的余生中需要使用免疫抑制药物来避免移植排斥反应。终身免疫抑制可导致患者易患传染病，并增加患某些类型癌症的风险。

由休斯顿卫理公会研究所(Houston Methodist Research Institute)纳米医学系创建的NICHE是一种放置在皮肤下的扁平设备，由用于胰岛的细胞库和用于局部免疫抑制治疗的周围药物库组成。这是第一个将直接血管化和局部免疫抑制结合为一个单一的可植入设备的平台，用于异基因胰岛移植和长期1型糖尿病管理。直接血管化是维持移植胰岛细胞存活所需营养和氧气的基础。

休斯顿卫理公会研究所纳米医学部主任、通讯作者Alessandro Grattoni博士说:“我们研究的一个关键结果是，局部免疫抑制对细胞移植是有效的。”“这种设备可能会改变患者的管理模式，并对治疗效果和改善患者的生活质量产生巨大影响。”

利基包括端口，以补充所需的药物。研究人员每28天重新填充一次药物库，这与临床用于预防偏头痛或治疗艾滋病毒的其他长效药物相当。

Grattoni的团队正致力于将NICHE技术推广到临床应用中，这种技术可能只需要每六个月进行一次药物补充。NICHE技术的再填充能力允许在患者中长期使用。此外，改变药物配方或浓度可以将补充间隔延长到每年一次，与常规医生访问保持一致。

Grattoni和他的合作者将在未来几年扩大这项研究，最终目标是在大约三年内测试NICHE在人类身上的安全性。Grattoni在休斯顿卫理dist的纳米医学实验室专注于可植入的纳米流体平台，用于控制和长期药物输送和细胞移植，以治疗慢性疾病。

本研究获得了青少年糖尿病研究基金会(1- no -2018-595- a - n)、Vivian L. Smith基金会、休斯顿卫理dist研究所、糖尿病研究所和美国国立卫生研究院(NIDDK R01DK132104)的资助。

文章标题

mplantable niche with local immunosuppression for islet allotransplantation achieves type 1 diabetes reversal in rats