战胜糖尿病现状及未来

战胜糖尿病现状及未来,1900,2000,发现胰岛素,基因重组人胰岛素,b-细胞治疗 /控制 b-细胞再生和自身免疫,拯救1型糖尿病患者生命的治疗,无限制供应,消除糖尿病晚期并发症?,改善血糖控制,类似物,糖尿病治疗的重点,之前,之后,Banting & Best1922,1型糖尿病-胰岛素治疗,改善血糖控制人工胰腺1型糖尿病的预防1型糖尿病的逆转,更优良的胰岛素剂型设计,4:00,25,50,75,16:00,20:00,24:00,4:00,早餐,中餐,晚餐,血浆胰岛素（ U/ml),理想的基础餐前强化胰岛素治疗的模式,8:00,12:00,8:00,时间,Thr,Lys,Asp,Thr,Tyr,Phe,Phe,Gly,Arg,Glu,Gly,Glu,Cys,Val,Leu,Tyr,Leu,Ala,Val,Leu,His,Ser,Gly,Cys,Leu,His,Gln,Asn,Val,Phe,B1,Asn,Cys,Tyr,Asn,Glu,Leu,Gln,Tyr,Leu,Ser,Cys,Ile,Ser,Cys,Cys,Gln,Glu,Val,Ile,Gly,A21,A1,B28,B30,Asp,Pro,门冬胰岛素类似物,血清胰岛素,时间（小时),门冬胰岛素, t=0 min短效人胰岛素, t=0 min短效人胰岛素, t=-30 min(0.15U/kg),0,1型糖尿病患者试验餐后胰岛素的药代动力学模式,Adapted from Lindholm et al. 1999,(pmol/l),0,(mU/l),100,50,25,75,血清血糖 (mmol/l),时间(小时),Adapted from Lindholm et al. 1999,1型糖尿病患者试验餐后血糖的模式,门冬胰岛素, t=0 min短效人胰岛素, t=0 min短效人胰岛素, t=-30 min(0.15 U/kg),长效作用胰岛素,Insulin Detemir Lys(B29)-N-Tetradecanoyl,Des(B30)-Insulin,Insulin detemir,insulin detemir作用机理,HSA: 人血清百蛋白,扩散,吸收,受体作用,NN2211长效胰高血糖素样多肽-1(GLP-1)类似物，刺激胰岛素分泌，抑制胰高血糖素产生，显著降低高血糖。,诺和诺德糖尿病部分新产品胰高血糖素样多肽-1,GLP-1 是一种肠道激素,以葡萄糖浓度依赖方式刺激胰岛素分泌以葡萄糖浓度依赖方式减少胰高糖素分泌延缓胃排空使食欲减退增加b-细胞数目体积,GLP-1 类似物 -NN2211改进了药代动力学特性，使得每日一次的给药成为可能,GLP-1半衰期非常短,静脉注射后常 1 个月15/15无高血糖引起的昏迷15/15供体存在功能 (C-peptide刺激试验阳性)5 of first 7仍保持不使用外源性胰岛素10/15脱离外源性胰岛素2年以上在移植后的第一年: 80%的患者不依赖外源胰岛素有5位使用小量胰岛素：比移植前血糖的控制更佳,胰岛移植:Edmonton 经验,2001年8月更新,时间 (月),0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,HbA1c %,0,4,6,8,10,12,14,胰岛移植:Edmonton 经验,胰岛细胞的来源,人类胰腺b细胞其他动物胰腺，例如猪诱导人胰腺导管细胞诱导胎儿胰腺干细胞治疗克隆技术生产的b细胞,异种移植,在几种不同的来源中，猪胰岛最有可能在近期应用于临床：来源丰富人和猪胰岛素的相似性猪为杂食动物，和人类的血糖水平接近猪可以被经过基因学处理,转基因猪可使b细胞有人类基因的表达，对抗免疫攻击，胰岛素的分泌量加大,胰腺导管细胞的扩展和转分化,Peck报告将成年NOD鼠的胰腺导管内皮细胞在发生糖尿病之前分离出来，并进行长期的培养，可被诱导生长出Langerhan细胞，包括A、B、F细胞。将这些细胞移植入NOD鼠可使血糖转为正常1 人类的胰腺导管细胞也已经成功地在体外进行培养并诱导分化，但能否将这些细胞再移植入人体使其发挥降糖作用还未得到证实2,Peck et al , Nat Med 2000;6:278-82Bonner-Weir S et al, Proc Natl Acad Sci USA 2000,97:7999-8004,胚胎干细胞发育成可分泌胰岛素的细胞路径,克隆技术生产细胞,胰岛移植的步骤,免疫抑制剂的应用,环孢菌素（CsA)：抑制T细胞活化，减少IL-2、IL-3和IFN的分泌量CsA与强的松或硫唑嘌呤联用ALG与CsA联用FK506 替代CsAFK506 与酶酚酸酯（MMF）联用新型免疫抑制剂：雷帕霉素、Allotrap（CTLA4Ig）、 长效IL-2受体抗体,免疫隔离,胰岛移植的未来,做为胰岛移植的细胞来源应为 同种系，而非异种动物希望将来可研究出“通用型”可供移植 的胰岛细胞，而非个体化特异的细胞 我们不应一味抑制自身免疫反应，而应通过基因 工程，分化出可特异性对抗免疫反应的细胞将来的移植物可发展为受特异性保护，不需要广 泛地使用免疫抑制剂,基因治疗,胰岛素分泌,分泌,颗粒,葡萄糖,葡萄糖,G-6-P,代谢,信号,GLUT-2,葡萄糖激酶,葡萄糖介导的胰岛素分泌,b细胞,非调控性胰岛素分泌,葡萄糖,葡萄糖,G-6-P,GLUT-1,己糖激酶,Proinsulin cDNA,胰岛素原 cDNA,胰岛素原cDNA质粒进行基因治疗,非b细胞,胰岛素原,葡萄糖介导的胰岛素分泌,葡萄糖,葡萄糖,G-6-P,代谢,信号,GLUT-1,己糖激酶,假-b细胞,1. 胰岛素原 cDNA2. GLUT-2 cDNA3. 葡萄糖激酶 cDNA4. 己糖激酶抑制物,GLUT-2,葡萄糖激酶,胰岛素原,多基因治疗,2型糖尿病在IDF所属国家中2000年患病率的分布,Diabetes, Atlas 2000,2-DM的流行病学资料：不同国家人群中2-DM和IGT的发病率,(Diabetes Care. 1993; 16: 157-177),T2DM,目前研究2-DM相关基因主要采用两项策略,候选基因的筛选、克隆 在全基因组筛查相关基因作定位克隆,候选基因策略，目前已筛查250个以上基因,细胞的胰岛素产生、处理及分泌有关的基因 ( 如HNF 1A、4A、IPF等 )细胞中葡萄糖转运、代谢有关的基因 ( 如GLUT2、HK1等 )外周组织 ( 肝、肌肉、脂肪 ) 细胞中与胰岛素作用，糖代谢有关的基因 ( 如IRS-1、PI3K、TNF-等 )具调节机体摄食等行为有关的基因 ( 如Leptin、神经肽Y、Resistin等 ),糖尿病基因,未知的2型糖尿病基因 ( 70 %),未知的1型糖尿病基因 (15 %),未知的LADA基因 (10 %),MODY ( 4 %),胰岛素受体 ( 1 %),MIDD ( 1 %),Wolfram ( 1 %),1、2-DM是具有基因型和表现型高度异质性的复杂性疾病，临床综合征，其病因十分复杂，而目前尚缺乏针对此类疾病的有效研究策略和技术平台2、糖尿病研究样本中不可避免混杂有不同病因的群体，导致真正致病因素为其他因素所掩盖，因此临床按表现型作出亚群鉴定和分离收集，至关重要3、糖尿病是一种外显不全性疾病，具有复杂的病理生理机制，一个或几个基因的突变并不一定导致糖尿病的发生4、遗传因素可能仅使糖尿病个体发生糖尿病的易感性，其发病与否受到环境因素的影响，因目前缺乏识别糖尿病的遗传标志，使研究中的对照人群往往混有还未发病的糖尿病遗传易感者，而出现假阳性或假阴性结果,问题和展望(1),5、普通迟发型2-DM的相关基因在全基因组筛查的基础上，已发现若干相关连锁位点，需进一步扩大样本，缩短筛查间距，通过SNP、基因芯片技术筛查，候选基因突变检测，继续寻找相关基因，任重而道远6、2-DM的发病、进展，慢性并发症的形成为多种体内外因素相互作用的综合结果，必须尽快建立更为适合多基因疾病研究的策略、技术和分析方法，深入开展基因组、转录子组和蛋白质组三个层面，分子、细胞、生物模式和临床水平的综合研究,问题和展望(2),b-细胞 - PGR - PCO- GLP-1- Insulin-MCP,糖尿病治疗的靶点,肌肉/脂肪- Insulin sensitisers- Insulin- Insulin mimetics- PPAR g- GLUT4- TNF a- PTPase,肠道- GLP-1,大脑GLP-1Et