胰島細胞移植術有望治療糖尿病

文章發表:2016/08/22

郭玟婷、黃浥暐

壹、議題概要*

移植能夠製造胰島素的細胞是糖尿病(diabetes mellitus, DM)患者的一大希望,尤其是第一型糖尿病患者(Type I DM),因為免疫系統破壞胰島素生成細胞,Type I DM患者需要仰賴終生施打胰島素生活。糖尿病患者最容易引發的併發症之一為腎臟病變,有少數的DM患者在進行腎臟移植時,會同時移植胰臟。一旦胰臟移植成功,糖尿病患就有可能不再需要仰賴胰島素注射,但全胰臟的移植手術較為複雜,且需終生服用抗免疫藥物及有移植物感染或出血的風險。與其相比,若單純移植產生胰島素的貝他胰島細胞(β-islet cell),不但手術較容易進行,感染、出血及排斥反應的風險也較低,故許多國家開始發展這項技術。

與全胰臟移植相比,只移植部份純化出的胰島細胞,必定無法完整恢復胰臟的功能,但美國的研究團隊發現,其對於嚴重糖尿病患的無察覺性低血糖昏迷(hypoglycemic unaware)有很明顯的改善作用,使病患不用時時擔心突然失去意識、造成生命危險1;令研究團隊驚喜的是,有五成左右的病患在接受胰島細胞移植的1年後,甚至不需再注射胰島素,大大提升了生活品質。

研究團隊目前正爭取美國FDA許可,胰島細胞移植應該是未來治療糖尿病的新選擇。

貳、討論與分析

DM患者主要是胰島素無法適時適量的產出而導致生理機能失衡,胰臟(pancreas)中有一個小區塊稱作胰島(islet),胰島中的貝他胰島細胞是人體中主要生成胰島素(insulin)的細胞。DM大致上可分為幼年型(又稱第一型,Type I DM)及成人型(又稱第二型,Type II DM)兩類。Type I DM又稱胰島素依賴型糖尿病(Insulin dependent Diabetes Mellitus, IDDM),因為先天胰島細胞缺損或遭免疫系統攻擊而致無法生成胰島素,導致血糖過低或過高而有生命威脅,所以終身依賴胰島素施打,Type II DM又稱非胰島素依賴型糖尿病(Non Insulin dependent Diabetes Mellitus, NIDDM),Type II DM則是胰島素不足而以口服藥物增進胰島素生成,但若因血糖控制不佳而導致口服藥物刺激胰島素生成失效,Type II DM一樣有可能需要接受胰島素施打2

DM患者因高血糖而產生的併發症最常見為視網膜病變、腎病變及末梢神經病變等,許多DM患者腎病變後移植腎臟時會同時移植胰臟,只要移植的胰臟能成功運作,DM患者幾乎可宣告痊癒。因此大膽假設,胰臟移植是DM患者最有效的治療方法,但先決條件是必須在DM患者早期時就進行移植,不應延至後期患者多數器官產生病變後才移植。

器官移植一直以來最大的關注便是如何提升種植器官的存活率,免於遭受免疫系統辨識攻擊,而1966年完成全球首例全胰臟移植手術3,但是實際上能分泌胰島素的只有胰島細胞,且相較於全胰臟移植,若能直接將胰島細胞種植於患者身上,如此一來移植物總體積變小不但能減輕免疫攻擊程度,也能減少全胰臟移植之感染壞死風險。於是19世紀末期便開始嘗試胰島細胞分離純化種植至Type I DM病人身上,但是胰島細胞移植面臨最大的困難除了捐贈來源不足外,抗免疫藥物的高胰臟毒性,以及如何分離獲得高純度、品質良好之胰島細胞,移植困難度高出許多。

一直到2000年,加拿大亞伯達大學(University of Alberta)在新英格蘭醫學雜誌(The New England Journal of Medicine)發表了7位接受胰島細胞移植的病患,術後病患免用胰島素的比率為100%,才使胰島細胞移植又重新受到重視,至今亞洲在日本、韓國及中國也只有少數成功完成移植的案例4。而因應器官捐贈來源不足,異體培養或誘導胚胎幹細胞長成的細胞工程研究也是如火如荼的進行中。

全民健康保險署已在2008年將胰臟移植列入常規移植手術並予以費用給付,臺灣目前仍以全胰臟移植手術為主,共計有臺北榮民總醫院、臺大醫院及林口長庚紀念醫院三家醫療機構能實施胰臟移植手術5,其中以臺北榮總完成案例最多,術後成功率也高達96%6。關於胰島細胞移植的部份國內目前還未施作在人體,由於胰島細胞的純化及分離、培養還有須待克服的技術關卡,因此僅在動物試驗階段7

胰島細胞移植應該是未來治療DM的新希望,一旦克服技術問題,純化及大量製造胰島細胞應用至人體,相信必能有效解決DM引發的種種併發症及醫療社會負擔。

參、延伸閱讀

  1. 張美燕、高玉音、陳怡伶、曹維媛、張淑惠,運用羅氏適應模式於初次接受胰島素注射糖尿病個案之護理經驗,志為護理,14卷3期,2015年,62-72頁。
  2. 唐正乾、蘇世詠,糖尿病治療藥品的新進展,臺灣醫學,18卷1期,2014年,104-114頁。
  3. 林世崇,糖尿病治療的新策略,臺灣醫界雜誌,53卷9期,2010年,16-23頁。

註釋

  • Lauran Neergaard, Study Backs Pancreas Cell Transplants For Severe Diabetes, ABC NEWS, 19/04/2016, http://abcnews.go.com/health/ wirestory/study-backs-pancreas-cell-transplants-severe-diabetes-38500761 返回內文
  1. DM患者常因長期的藥物或胰島素治療產生低血糖,通常血糖降低會有意識模糊、冷汗心悸等徵兆來預警,但嚴重病患的血糖預警功能失效,會在無察覺的狀態下突然昏迷。 返回內文
  2. 臺北榮總新陳代謝科糖尿病衛教,http://homepage.vghtpe.gov.tw/ ~meta/dm.htm;漫談胰島素注射,成大醫院內科歐弘毅醫師,http:// dr.hosp.ncku.edu.tw/1_6_in.asp?page=13&num=306&dep 返回內文
  3. Squifflet JP, Gruessner RW, Sutherland DE, The History of Pancreas Transplantation: Past, Present and Future. Acta Chir Belg. 2008 May-Jun;108(3):367-78. 返回內文
  4. 楊卿堯、田郁文,移植醫學新進展──胰島細胞移植。臺灣醫學雜誌,11卷1期,2007年,42-46頁;莊峻鍠,胰島細胞移植,http://www. tsim.org.tw/article/A91/IT_9.pdf 返回內文
  5. 中華民國器官捐贈協會,http://www.organ.org.tw/obook/onow.htm 返回內文
  6. 胰臟移植100例 北榮成功率96%,健康醫療網,2014年11月15日,http://www.ettoday.net/news/20141115/425507.htm 返回內文
  7. 臺大醫院器官移植團隊,https://www.ntuh.gov.tw/medicalteams/ %E5%99%A8%E5%AE%98%E7%A7%BB%E7%A8%99%E5%9C%98%E9%9A%8A.aspx 返回內文

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