[发明专利]胰岛干细胞在治疗糖尿病中的用途

说明书

本发明涉及胰岛干细胞在治疗糖尿病中的用途。本发明提供了分离的胰岛干细胞具有分泌胰岛素的功能。同时制备获得了特异性针对CD3的单克隆抗体，该单克隆抗体具有激活T细胞的功能，同时将该抗体与胰岛干细胞联用后能够有效的抑制小鼠体内免疫机制降低血糖值，可以用于制备治疗糖尿病的药物组合物，具有极好的应用前景。

技术领域

本申请涉及生物领域，更具体的涉及一种胰岛干细胞在治疗糖尿病中的用途。

背景技术

糖尿病是一种慢性疾病，当胰脏不能产生足够的胰岛素或者当机体不能有效利用胰岛素时就会产生高血糖症，最终导致多器官损坏，神经系统和血管受累尤重。糖尿病发生受多种因素的影响，包括遗传、衰老和不良生活方式等。近年来，随着人们生活水平的提高和以高能量、高脂肪和高动物性食物为特征的膳食结构的改变，我国糖尿病的发病率呈快速上升趋势。其中糖尿病分为1型糖尿病和2型糖尿病。其中，1型糖尿病是一种由多种病因引起的针对胰岛β细胞的自身免疫性疾病，需应用外源性胰岛素控制血糖，目前尚无根治办法。干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，具有在一定条件下分化为各种细胞、组织、器官的功能。由于糖尿病的发病机制主要为胰岛功能损害造成胰岛素绝对或相对分泌不足，因此，通过体内或体外诱导干细胞定向分化为具有胰岛素分泌能力的细胞，重建胰岛功能，有望彻底治愈1型糖尿病。

目前干细胞治疗1型糖尿病的研究可分为胚胎干细胞(ESC)和成体干细胞(ASC)。ASC存在于胎儿和成人组织及器官中，是已分化组织中的未分化细胞，具有自我更新能力。虽然ASC可能不具有ESC那样的全能性，但在一定条件下，ASC可跨越传统胚层概念的界限，分化为其他胚层来源的细胞，这种特性称为干细胞的可塑性，也有人称之为横向分化或者转分化。目前在1型糖尿病中研究较多的ASC是间充质干细胞、造血干细胞、胰岛干细胞。

胰岛干细胞也成为了胰腺干细胞，是胚胎发育中没有进行终末分化的胰腺细胞，能分化为各种胰腺细胞，成为糖尿病治疗的重要干细胞来源。Peck等成功地从人和小鼠的胰腺导管上皮分离了干细胞，在体外培养条件下能快速增殖，并失去导管上皮细胞特异性的表型，该细胞在合适的条件下可分化形成诱导的各种分泌细胞，具有多向分化潜能，被称为胰腺干细胞。国外也有人将小鼠胰腺组织制成单细胞悬液，用添加正常小鼠血清的低糖EHAA培养基对其进行培养，直到生长出单层上皮样的细胞，这些干细胞具有很强的自我更新能力及分化潜能。Ramiya等长期(超过3年)培养了胰腺导管中的干细胞，在整个培养过程中，它们均保持着分化为胰岛细胞的潜能。BonnerWeir等对分离于人胰腺组织的胰管细胞进行培养，成功诱导胰腺干细胞分化为既含胰管细胞又含胰岛细胞的细胞群，这些细胞群能分泌胰岛素，其分泌量随着糖浓度的增高而增多，他们用免疫组化等方法证明了这些细胞群含有胰岛的所有细胞类型。很显然，扩增及诱导胰腺干细胞分化是获得β细胞替代物更直接的途径。

胰岛β细胞主要功能是分泌胰岛素。胰岛素是由前体分子胰岛素原(proinsulin)通过型I、II型内肽酶(PC1/3、PC2)及羧基肽酶-H(CHP)裂解产生的。胰岛素原加工产生胰岛素(insulin)和C肽有以下两种途径，同时产生多种中间产物。其中的一个途径是，胰岛素原在PC2的作用下，在第65位氨基酸C端剪切成前胰岛素65-66，而后在CPH酶的作用下将第64和65位氨基酸剪切掉，然后在PC3和CPH共同作用下剪切成成熟的胰岛素和C肽；另一途径是，胰岛素在PC1/3的作用下，在第32位氨基酸C端剪切成前胰岛素32-33，然后在CPH酶的作用下将第31和32位氨基酸剪切掉，然后在PC2和CPH共同作用下剪切成成熟的胰岛素和C肽。因此，提供胰岛β细胞可以有效的用于糖尿病的治疗。

此前的研究表明，T细胞的功能与胰岛β细胞的自身免疫破坏直接相关。抗CD3的单克隆抗体与T细胞表明CD3结合，具有调剂T细胞功能的作用。因此，CD3是治疗1型糖尿病的作用靶点，通过抗CD3单克隆抗体的治疗，实现对胰岛β细胞的保护作用。目前上市的CD3单克隆抗体主要是teplizumab，而国内目前有效的单克隆抗体还不够多，提供可选择的类型也不够丰富。因此，需要开展继续的研究。

发明内容