超薄设备有可能改变胰岛细胞移植领域

休斯顿卫理公会创建的四分之一大小的设备可能会彻底改变 1 型糖尿病的治疗过程，这是一种影响数百万美国人且无法治愈的慢性病。

在 12 月 26 日出版的Nature Communications上发表的一项研究中，由休斯顿卫理公会领导的研究小组将胰岛细胞和免疫疗法直接输送到类似于生物工程胰腺的 3D 打印设备中，称为 NICHE。该疗法在动物模型中恢复了健康的葡萄糖水平并消除了 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疗法的严重副作用。

1 型糖尿病是由自身免疫反应引起的，这种反应会破坏胰腺中产生胰岛素的细胞。它还可能导致肾功能衰竭。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麻烦。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进行胰岛细胞移植，即收集、处理已故胰腺供体的胰岛细胞，然后将其移植到 1 型糖尿病患者的肝脏中。

这些移植可以帮助改善患者的症状;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免疫抑制药物以避免移植排斥。终生免疫抑制会导致患者易患传染病，并增加患某些类型癌症的风险。

NICHE 由休斯顿卫理公会研究所的纳米医学系创建，是一种放置在皮肤下的扁平装置，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。它是第一个将直接血管化和局部免疫抑制结合到一个单一的植入式设备中的平台，用于同种异体胰岛移植和长期 1 型糖尿病管理。直接血管化是提供营养和氧气以维持移植胰岛细胞活力的基础。

“我们研究的一个关键结果是细胞移植的局部免疫抑制是有效的，”通讯作者兼休斯顿卫理公会研究所纳米医学系主任 Alessandro Grattoni 博士说。“这种设备可以改变患者管理的模式，并对治疗效果和改善患者的生活质量产生巨大影响。”

NICHE 包含用于根据需要重新填充药物的端口。研究人员每 28 天重新填充一次药物储存器，这与临床上用于预防偏头痛或 HIV 治疗的其他长效药物相当。

Grattoni 的团队正在努力扩大用于临床部署的 NICHE 技术，为此可能只需要每六个月补充一次药物。重新填充 NICHE 技术的能力允许在患者中长期使用。此外，药物配方或浓度的变化可以将补充间隔延长至每年一次，与常规医生就诊保持一致。

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 在人体中的安全性。休斯顿卫理公会的 Grattoni 纳米医学实验室专注于基于植入式纳米流体的平台，用于控制和长期药物输送和细胞移植以治疗慢性病。

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