幹細胞新療法有一天可能治癒第一型糖尿病

二十年前，當他還在襁褓中的兒子山姆被診斷出患有第一型糖尿病之後，道格‧密爾頓對自己承諾：他要把這種病治好。後來他的女兒艾瑪在14歲時也被診斷出患有這種自體免疫疾病時，他投入了雙倍的努力。

現在，終點終於在望。密爾頓在本週四於《細胞》（Cell）期刊發表的論文中宣布，他研發出一種方法，可以源源不絕地供應第一型糖尿病患者所缺乏的細胞。

現任教於哈佛大學並從事幹細胞研究的密爾頓說，透過以新細胞替代受損細胞的方式，並且保護這些細胞不受身體的免疫系統攻擊，有一天他一定會找到他一直在尋找的治療方法。

「我想我們已經證明了這個問題可以被解決，」他說。

第一型糖尿病好發於兒童，患者的免疫系統會攻擊並破壞胰臟內的β細胞。密爾頓利用可以分化為許多其他類型細胞的幹細胞製造出新的β細胞；這種細胞會針對血糖濃度做出極為精細的反應，分泌適當的胰島素。

我們吃東西的時候，β細胞會增加血液中的胰島素含量以處理多出來的血糖；空腹時，β細胞就會減少胰島素的分泌。

自1920年代起，第一型糖尿病患者一直都是靠著注射胰島素維持生命，不過很多人仍須面對神經損傷、傷口癒合緩慢甚至是失明的可能，因為即使是最好的幫浦與監測器都比不上人體自身的β細胞來得有效率。

第一型糖尿病唯一已知的療法是β細胞移植，也就是從近期內死去的人身上取得細胞後植入患者體內。但是手術非常複雜，而且病人一輩子都必須依靠藥物防止免疫系統破壞這些細胞。

有史以來曾進行的β細胞移植還不到1000次。

幹細胞帶來希望

經過15年、在大約50位研究生的幫助下，密爾頓現在已經成功製造出β細胞的替代細胞，而且似乎與真正的β細胞幾乎一樣好──至少在老鼠身上如此。人體實驗大概會在2到3年內展開。

現在還不清楚的是，一次大約1億5000萬的β細胞劑量是否就夠患者用一輩子了，還是之後必須接受更多劑量。

「不到臨床實驗的階段，你不會知道面對的是什麼狀況，」糖尿病研究組織JDRF科學長Richard Insel說。這個組織過去十多年來一直資助密爾頓的研發工作。

研究人員首先從才開始發育幾天的人類胚胎取得細胞。在這個階段，這些細胞還有能力發育成為身體內的任何細胞。其他研究者也曾試圖從這些人類胚胎幹細胞製造出β細胞，但從未真正取得成功。密爾頓的團隊花了十年時間、測試過數百種組合，最後才終於成功讓幹細胞發育成為β細胞。

「如果你打算做一個很花俏的覆盆子巧克力蛋糕，上面還有香草糖霜，你大概會知道所有要加的成分，但重點是怎麼加、加的順序和時機，烤多久，」這些才會影響最後的結果，密爾頓在記者會上說。「尋求這個解決之道花了很長時間。」

此外，這個解決之道所使用的幹細胞在取用時不會破壞胚胎，也因此省去了極受爭議的一個步驟。這種細胞稱為「誘導性多功能幹細胞」（induced pluripotent stem cells），是由成人細胞培育而成的幹細胞，可以再分化發育成為β細胞。

密爾頓說，人工β細胞也可以用來治癒大約10%到15%必須仰賴注射胰島素維生的第二型糖尿病患者，或者幫助他們擺脫對胰島素的需要。因為第二型糖尿病往往與過度肥胖有關，不是自體免疫疾病，因此身體不會破壞替代細胞。

根據世界衛生組織統計，全世界現在有超過3億人患有第一型或第二型糖尿病，若能找到療法將會嘉惠許多人。

突破障礙

「這個發展非常讓人興奮，」加州再生醫學機構的科學活動總監Patricia Olson指出，「細胞療法有巨大的潛力，可以處理醫學中一些尚未被滿足的需求。」

密爾頓的研究也有助於確認幹細胞研究的潛力。在幹細胞研究剛開始發展的時候，這個領域被形容為可能可以為糖尿病、癱瘓、心臟疾病與阿茲海默症帶來治療方法。但是幹細胞研究在2001年碰到阻礙，因為人類胚胎幹細胞是當時唯一的選擇，而美國布希政府對在政府出資的研究中使用人類胚胎幹細胞做出限制。

製造新的細胞就是第一型糖尿病「一半的解決之道」，密爾頓說。另一半是要保護新細胞在植入之後不要被免疫系統排斥。密爾頓正與麻省理工學院應用生物學教授Daniel Anderson合作，設計一個可移植的儀器，功能就像噴墨印表機，能夠以類似海藻的物質包覆細胞，讓免疫細胞無法附著其上。

至少已經有兩家公司在嘗試不同的策略：將細胞封裝起來，就像用茶包把茶葉包起來那樣。加州聖地牙哥的ViaCyte公司已經獲得美國聯邦政府許可，將在今年稍晚開始進行臨床試驗。

密爾頓說，他至少需要再一年的時間，才能發展出政府會考慮讓他進行人體實驗的細胞。他預估，還會再需要兩年的試驗時間，他的治療方法才可以開始幫助更多患者。

他的研究成果可能會比較早應用在第二型糖尿病患者的身上，他說。糖尿病研究組織JDRF的科學長Richard Insel則說，雖然患者當然會希望明天就能被治癒，密爾頓的研究已經是極具意義的成果了。

「有時我們必須退一步，才能看清楚並了解已經獲得的進展。」Insel說。