胰岛细胞移植（课堂PPT）

1、1Dec. 2005Enhance (China) Medical Technology胰胰 岛岛 细细 胞胞 移移 植植ISLET CELL TRANSPLANTATION2目录目录n 糖尿病及治疗方法简介糖尿病及治疗方法简介n 胰腺移植介绍胰腺移植介绍n 胰岛移植介绍胰岛移植介绍n 胰岛细胞移植详述胰岛细胞移植详述n 胰岛细胞分离机胰岛细胞分离机(COBE-2991)应用简介应用简介n 胰岛细胞移植技术国际发展概况胰岛细胞移植技术国际发展概况n 胰岛细胞移植技术在中国推广的可行性胰岛细胞移植技术在中国推广的可行性3糖尿病简介糖尿病简介n糖尿病成为继心血管疾病和肿瘤后严重影响人类健康和糖尿病

2、成为继心血管疾病和肿瘤后严重影响人类健康和生命的第三大类疾病生命的第三大类疾病n目前全球有目前全球有1.5亿糖尿病患者，其中美国有亿糖尿病患者，其中美国有1600万，中国万，中国有有5000多万，到多万，到2020年全球患者将高达年全球患者将高达3亿亿n美国每年用于糖尿病的医疗保健费用已占其整个国民保美国每年用于糖尿病的医疗保健费用已占其整个国民保健费用的健费用的1/8，中国每年用于糖尿病的医疗保健费用亦高，中国每年用于糖尿病的医疗保健费用亦高达达2500亿元人民币亿元人民币n糖尿病分为糖尿病分为型和型和型型l型糖尿病为胰岛素依赖型，型糖尿病为胰岛素依赖型，5-10%的糖尿病患者为的糖尿病患者

3、为型型l型糖尿病为胰岛素非依赖型型糖尿病为胰岛素非依赖型，占糖尿病患者的占糖尿病患者的90%以上以上l超过超过1/3的的型糖尿病患者至中晚期亦会发展成型糖尿病患者至中晚期亦会发展成型型4糖尿病治疗方法简介糖尿病治疗方法简介n 注射胰岛素注射胰岛素l 型糖尿病患者由于胰腺中分泌胰岛素的细胞受到破坏，必须每天 人工注射胰岛素，以保持糖代谢稳定，维持生命l 外源性胰岛素不能达到生理性调节血糖目的，不能防止或延缓糖尿 病并发症的发生，如肾病、神经系统疾病、视网膜病变以及心血管等n 胰腺移植胰腺移植 (Pancreatic Transplantation)n 胰岛移植胰岛移植 (Islet Transp

4、lantation)l 成功的胰腺和胰岛移植术后，糖尿病患者可大大减少胰岛素用量或完 全停用胰岛素，即能纠正体内的代谢紊乱，明显提高生活质量。l 其中胰岛细胞移植因其安全、简便和有效的优点在型糖尿病的治疗 中备受瞩目。5胰腺移植介绍胰腺移植介绍n 胰腺移植胰腺移植 (Pancreatic Transplantation)v 将带血管的胰腺移植给患糖尿病的受者以纠正糖尿病的一种治疗方法v 移植成功后，受者可以完全不依赖胰岛素，血糖维持正常v 移植的胰腺可取自同种供者(尸体或活体)v 可移植全胰腺或节段胰腺，活体供胰只能切取节段胰腺v 移植的部位一般选择下腹部骼窝的异位移植，胰腺的动静脉与受者的骼

5、血 管作吻合；也可采用在受者原有胰腺的附近作原旁位移植，胰腺的血管与 受者的脾血管作吻合v 胰腺移植术后并发症较多，排斥反应较难控制，成功率相对其它大器官移 植较低v 受者一般选择胰岛素治疗效果差，并发症无法控制的晚期糖尿病患者，其 中绝大多数是糖尿病合并肾功能衰竭的患者，同时或分期进行胰腺和肾脏 移植6胰腺移植分类胰腺移植分类n 胰液肠道引流式胰腺移植胰液肠道引流式胰腺移植(Enteric Drainage Pancreatic Transplantation)l 胰腺相连的十二指肠和受者的Roux-en-Y空肠作吻合l 由于术后胰漏、肠漏和感染并发症发生率高，不利于早期通过监测胰腺 外分泌

6、来协助诊断移植腺排斥反应，曾被停用一段时间l 80年代后,由于环孢素的出现以及术式的不断改进，又逐渐被采用n 胰液膀胱引流式胰腺移植胰液膀胱引流式胰腺移植(Bladder Drainage Pancreatic Transplantation)l 胰腺相连的十二指肠节段与受者膀胱吻合l 术后通过监测尿液中尿淀粉酶含量来监测移植胰外分泌功能，能在胰内 分泌组织尚未遭受不可逆排斥反应损害前，诊断和控制排斥反应l 由于移植胰大量的碱性胰液经尿液排出会引起代谢性酸中毒，受者需长 期服用碳酸氢钠等碱性药物；同时与膀胱吻合的十二指肠节段和受者膀 胱可能出现糜烂、出血等并发症，严重时被迫切除有功能的移植腺，

7、也 可将膀胱引流式改为肠道引流式或胰管填塞式胰腺移植7胰腺移植分类胰腺移植分类n 活体亲属供胰节段移植( Living Related Segmental Pancreatic Transplantation)l 切取供者的胰体尾，用其脾动静脉作血管重建l 由于配型较好，移植的效果也较好l 不能完全避免供者出现术后的并发症如出血、胰漏和感染，个别供者术后糖 耐量可能受影响n 同期胰肾联合移植(Simultaneous Pancreas and Renal Transplantation)l 晚期型糖尿病患者往往合并慢性肾功能衰竭l 如果仅接受肾移植，糖尿病的并发症仍会继续恶化，且移植肾又会发生

8、糖尿 病性肾功能衰竭；如果仅移植胰腺，血糖虽然得到纠正，患者仍无法摆脱透 析治疗的痛苦和负担，较合理的治疗方案是同期或分期移植胰腺和肾l 同期胰肾联合移植效果较好，因为胰和肾来自同一供者，移植肾的排斥反应 容易早期诊断，有助于移植胰排斥反应的早期诊断和控制 8胰岛移植介绍胰岛移植介绍n 胰岛移植胰岛移植 (Islet Transplantation)l 将胰岛从健康胰腺中分离出来，经体外处理植入患者体内以替代原来的胰岛功能l 胰岛取自胎儿、成人胰腺的胰岛移植称为同种胰岛移植；取自动物的称为异种胰 岛移植l 胰岛移植包括胎胰组织移植、胰岛细胞移植和免疫隔离胰岛细胞移植等l 移植部位包括门静脉内、

9、腹膜腔内与肌肉内等，其中门静脉因其血供丰富，符合 胰岛素分泌的生理基础而被较广泛地选择l 胰岛移植的适应症 型糖尿病(无明显并发症，病程五年以上，胰岛细胞抗体阴性，胰岛功能完全丧 失，血糖控制差(HbAlc8%)且反复发生低血糖) 慢性胰腺炎伴顽固性疼痛而行胰腺全切除或次全切者 广泛上腹部恶性肿瘤需切除胰腺者 其它胰岛素需求的糖尿病患者(如型糖尿病、胰腺纤维囊肿等)l 胰岛移植后需要定期监测胰岛功能，胰岛细胞抗体指标和血糖控制水平9胰岛移植优势胰岛移植优势n 与胰岛素治疗比较与胰岛素治疗比较l 糖尿病性微血管病变继发于糖代谢紊乱，若能纠正糖代谢紊乱，重建内环境葡萄糖稳定， 可防止甚至逆转糖尿病

10、性微血管病l 临床沿用的胰岛素治疗虽可改善病情，但难以恢复葡萄糖内环境的稳定，不能有效防止糖 尿病慢性并发症的发生l 国内外实验研究证明，胰腺或胰岛细胞移植不仅可纠正实验动物的糖尿病状态，且可有效 调控糖代谢防止糖尿病性微血管病变的发生与发展n 与胰腺移植比较与胰腺移植比较l 虽然胰岛移植后患者对胰岛素依赖性的解除率不如胰腺移植后高，在移植数量上也不及胰 腺移植，但胰岛移植应是比胰腺移植更加合理的治疗方法 胰岛移植手术操作简单、安全、风险及免疫排斥反应小；而胰腺移植易发生血栓形成、急 性及慢性胰腺炎等严重移植相关并发症 糖尿病早期进行胰岛移植可预防糖尿病性并发症的发生与发展 可体外进行细胞改造

11、和降低移植物免疫原性等预处理10胰岛细胞移植胰岛细胞移植n 什么是胰岛细胞移植什么是胰岛细胞移植 (Islet Cell Transplantation)l 胰岛是由数十数千个细胞组成的细胞团，组成的细胞按功能不同分为、 、细胞等，其中细胞为治疗糖尿病的功能细胞l 将胰岛细胞从胰岛组织中分离出来进行移植称为胰岛细胞移植l 若将分离后的胰岛进一步分散为单细胞，纯化出细胞进行移植称为细胞 移植，主要目的在于纯化移植的细胞减低免疫原性n 胰岛细胞移植主要技术要点胰岛细胞移植主要技术要点(加拿大埃德蒙顿方案加拿大埃德蒙顿方案)l 用特殊胶原酶充分消化胰腺l 用COBE-2991细胞分离机自动分离和纯化

12、胰岛细胞，体外严格的筛查与鉴定l 借助介入手段经皮穿刺，由门静脉插管将足够数量的胰岛细胞直接植入肝脏 或者由肝动脉超选插管植入l 移植后采用对胰岛细胞无毒性的新型免疫抑制剂方案(无糖皮质激素)11胰岛细胞移植胰岛细胞移植n 胰岛细胞移植特点胰岛细胞移植特点l 胰腺供体与胰岛细胞受体之间无须组织和血型配型l 可多次、重复移植以巩固或提高疗效l 分离、纯化后的胰岛细胞还可在体外培养数日或冷冻保存以便运输或用于日后移植等l 纯化的异种胰岛细胞(如猪胰岛细胞)也可用于人类，为先期临床开展供体处理提供了良 好的试验平台n 成人胰岛细胞移植目前存在的主要困难成人胰岛细胞移植目前存在的主要困难l 成人胰腺供

13、体来源紧张，每年不足4000个供体胰腺可以使用，且一个移植受体常需多 个供胰分离的胰岛(因为一个胰腺不能提供移植成功所需要的足够数量的胰岛细胞数) 具有很强分化繁殖能力的胚胎干细胞为解决该问题提供了思路l 胰岛细胞的分离与纯化技术复杂，只有较少的医疗和实验机构掌握此项技术l 最佳移植部位的确定还需进一步探讨l 机体针对胰岛细胞的各种损害，包括非特异性免疫损害、针对供体抗原的特异性损 害、自身免疫性损害和免疫抑制剂对胰岛细胞的损害12胰岛细胞移植手术胰岛细胞移植手术n 胰岛分离中心进行胰岛细胞分离胰岛分离中心进行胰岛细胞分离(48Hr)l 首先检查胰脏，放入一条管到胰腺的主胰管内，消化酶被灌注到

14、胰腺 内，它会消化胰岛周围的纤维组织以便胰岛细胞分离出来l 灌注好的胰腺被切成小片状放入一个特制的容器内(其内有大理石球) ， 这一容器被摇动，消化酶不断的通过该容器，样品多次被检验，一旦看 到胰岛组织从其余的组织中分离出来，停止灌注消化酶l 经过离心后胰岛组织和其它组织分离开来，并进行冲洗，检查计算胰岛 细胞数量l 胰岛细胞的数字不是满意的，那移植将会被取消n 移植术前准备移植术前准备l 患者需化验血液，胸部X光检查，检测血糖水平13胰岛细胞移植手术胰岛细胞移植手术n 移植过程移植过程(在在X光线中进行，光线中进行，30min至几个小时至几个小时)l 局部麻醉右侧腹部门静脉，留置管道将进行冷

15、冻注射l 使用一种特别的X光机器(荧光透视法)在肝脏放置一个导管在门静脉血管 中，放置完毕后进行胰岛细胞的注射l 拔出导管，患者将停留在床上达4个小时久n 移植术后移植术后l 术后将检查患者生命体征及血糖水平l 术后6个小时后对患者进行血液检查和超声波检查，确定在肝脏的周围没有 内在的出血和肝内血管血流情况l 术后免疫抑制剂包括赛尼哌、雷帕霉素、FK506，其中雷帕霉素和FK506终 生服用14胰岛细胞移植手术要点胰岛细胞移植手术要点v 供体选择标准和要求，供体胰腺取材和保存供体选择标准和要求，供体胰腺取材和保存v 胰岛细胞分离技术和程序，细胞分离机胰岛细胞分离技术和程序，细胞分离机COBE

16、2991自自 动分离和纯化胰岛细胞的正确使用和操作动分离和纯化胰岛细胞的正确使用和操作v 胰岛细胞质量检控和方法胰岛细胞质量检控和方法v 病人的选择标准和胰岛细胞移植手术步骤病人的选择标准和胰岛细胞移植手术步骤v 病人术后护理和免疫抑制剂的正确使用及剂量监测和病人术后护理和免疫抑制剂的正确使用及剂量监测和 调整调整v 胰岛细胞分离实验室要求及相关设施胰岛细胞分离实验室要求及相关设施v 猪胰腺取材和保存，猪胰岛细胞分离和纯化猪胰腺取材和保存，猪胰岛细胞分离和纯化15nCOBE-2991细胞分离机基本用途及原理细胞分离机基本用途及原理COBE-2991 细胞分离机细胞分离机nCOBE-2991细胞

17、分离机在胰岛细胞分离纯化的专业应用细胞分离机在胰岛细胞分离纯化的专业应用nCOBE-2991细胞分离机对胰岛细胞分离纯化效果评估细胞分离机对胰岛细胞分离纯化效果评估16n基本用途及原理基本用途及原理l在大批量细胞自动分离的临床使用过程中，在大批量细胞自动分离的临床使用过程中，COBE-2991 细胞分离设备以其优质独一无二的设计、良好的可靠性、细胞分离设备以其优质独一无二的设计、良好的可靠性、 稳定性和可操作性，在全球范围内一直处于无可替代的专稳定性和可操作性，在全球范围内一直处于无可替代的专 有设备地位有设备地位l基本原理是利用不同细胞具有不同密度的特性，采用先进基本原理是利用不同细胞具有不

18、同密度的特性，采用先进 的的梯度密度分离方法梯度密度分离方法对细胞进行精确、快捷的自动分离对细胞进行精确、快捷的自动分离l同时在专有设定的程序下，将指定的、已分离的不同密度同时在专有设定的程序下，将指定的、已分离的不同密度 细胞分别吸附至不同的收集管内，并进行相关处理，从而细胞分别吸附至不同的收集管内，并进行相关处理，从而 达到血液细胞成分分离和其它组织细胞分离的目的达到血液细胞成分分离和其它组织细胞分离的目的COBE-2991 细胞分离机细胞分离机17COBE-2991 细胞分离机专业应用细胞分离机专业应用n随着细胞移植技术在临床治疗的迅速发展，随着细胞移植技术在临床治疗的迅速发展，COBE

19、-2991细胞细胞分离机针对不同用途均有特定的配置分离机针对不同用途均有特定的配置nCOBE-2991细胞分离机在胰岛细胞分离、纯化技术设计方面细胞分离机在胰岛细胞分离、纯化技术设计方面有专门的设计和配置，包括相关条件的优化有专门的设计和配置，包括相关条件的优化(离心条件离心条件、细胞细胞分离纯化分离纯化、 温度调节控制温度调节控制)以及专用的以及专用的分离密度梯度系统分离密度梯度系统和和管理吸附收集系统管理吸附收集系统n新的配置使新的配置使COBE2991细胞分离机能够细胞分离机能够特异性特异性地对胰岛细地对胰岛细胞进行分离纯化胞进行分离纯化n国外应用该机开展胰岛细胞移植的使用已达国外应用该

20、机开展胰岛细胞移植的使用已达5年年，并取得了并取得了极为满意的临床疗效极为满意的临床疗效，目前目前, 全球开展胰岛移植技术主要的全球开展胰岛移植技术主要的20多家医院均使用多家医院均使用COBE2991细胞分离机作为关键设备细胞分离机作为关键设备，其中北美约占其中北美约占2/3，欧洲、大洋洲约占欧洲、大洋洲约占1/318COBE-2991 细胞分离机效果评估细胞分离机效果评估n临床胰岛细胞移植疗效是否成功，其关键在于胰岛细胞分离临床胰岛细胞移植疗效是否成功，其关键在于胰岛细胞分离的纯度、活力、获得率这三项指标是否达到指定标准，并与的纯度、活力、获得率这三项指标是否达到指定标准，并与其成正比关系

21、其成正比关系n国际上，一般临床应用指标标准为分离纯度达国际上，一般临床应用指标标准为分离纯度达50%以上，活以上，活力力75%以上，供受体比率为以上，供受体比率为2:1n应用应用COBE2991细胞分离机可大大提高胰岛细胞临床移植细胞分离机可大大提高胰岛细胞临床移植的成功率和远期疗效。的成功率和远期疗效。 三项重要指标三项重要指标临床应用指标临床应用指标COBE-2991细胞分离机分离纯化效果指标细胞分离机分离纯化效果指标胰岛细胞分离纯度胰岛细胞分离纯度50%85% (提高提高60%)胰岛细胞活力胰岛细胞活力75%90% (提高提高30%)供受体比率供受体比率2:11:119胰岛细胞分离实验室

22、主要的仪器胰岛细胞分离实验室主要的仪器Item Description QuantityPriceCobe6$360,000 Fluorescent Microscope1$20,000 Deionized Water system1$50,000 GMP Autoclave2$200,000 Gas Autoclave1$100,000 Incubators8$64,000 Biological Safety Cabinet16$160,000 Centrifuge14$140,000 Computer to maintain inventory6$30,000 Microscope6$30

23、,000 Automated acid glass wash2$20,000 Refrigerator5$25,000 Digital Camera4$16,000 20胰岛细胞移植技术国际发展概况胰岛细胞移植技术国际发展概况n90年代时年代时，糖尿病患者接受胰岛细胞移植后糖尿病患者接受胰岛细胞移植后，效果并不理效果并不理 想想，仅有仅有8%的受试者移植后胰岛素全脱离的时间能达到的受试者移植后胰岛素全脱离的时间能达到1年年n1999年年，加拿大加拿大埃德蒙顿埃德蒙顿阿伯特大学的临床胰岛移植中心革阿伯特大学的临床胰岛移植中心革 新了胰岛细胞分离和纯化方法新了胰岛细胞分离和纯化方法，大大提高了纯化

24、的胰岛细胞大大提高了纯化的胰岛细胞 得率和活力得率和活力，同时采用了无糖皮质激素且对胰岛细胞无毒性同时采用了无糖皮质激素且对胰岛细胞无毒性 得新型免疫抑制剂方案得新型免疫抑制剂方案，用该方案在对治疗用该方案在对治疗型糖尿病方面型糖尿病方面 取得了突破性进展取得了突破性进展l85%以上的患者移植后完全脱离胰岛素可达1年以上，3年后仍有超过50%的 患者完全脱离胰岛素，这一成功率与全胰腺移植的成功率相同，且比1998- 2000年的统计数据提高了14%l最早移植的9例患者中有2例至今已有5年完全脱离胰岛素(其余为部分脱离)l接受移植后的所有患者生活质量明显提高，并发症得以缓解和改善，迄今 无一例死亡21胰岛细胞移植技术国际发展概况胰岛细胞移植技术国际发展概况n自自2000年以来年以来，国际上已有国际上已有24家家医院或胰岛细胞移植中心采医院或胰岛细胞移植中心采 用了加拿大埃德蒙顿方案用了加拿大埃德蒙顿方案，开展了胰岛细胞移植治疗开展了胰岛细胞移植治疗型