I型糖尿病的基础与临床研究进展
中国协和医科大学 北京协和医院 内分泌科 王姮
第66届美国糖尿病学会(ADA)年会上有关1型糖尿病(T1DM)的临床与基础研究受到广泛关注,有多项研究结果在会上报告,现将部分报告内容整理如下。
基础研究
恢复T1DM β细胞功能的新方法
Exendin-4(Ex-4),是一种胰高血糖素样肽-1类似物,能增加胰岛素分泌,但不能逆转非肥胖糖尿病(NOD)小鼠糖尿病发生。利索茶碱(lisofyline,LSF),是一种新型抗炎复合物,它能够阻断白细胞介素(IL)-12的信号产生,在许多啮齿目动物模型中可以延缓自身免疫性糖尿病发生。有研究观察了Ex-4和LSF联合治疗NOD小鼠的效果。
研究者首先对于新分离的BALB/c胰岛细胞,分别给予LSF、Ex-4和LSF/Ex-4复合物处理后,观察有无前炎症细胞因子产生。然后对血糖>250
mg/dl的 NOD小鼠进行活体研究。 分别给予生理盐水、LSF、Ex-4和LSF/Ex-4复合物进行治疗。28天后,在进行胰腺组织学研究前行糖耐量检查。
结果,Ex-4/LSF联合治疗组β细胞功能提高了2.2~2.5倍,并且由炎性细胞因子引起的细胞凋亡减少了30%~40%。Ex-4/LSF逆转了NOD小鼠糖尿病的发生。相反,单独予生理盐水、Ex-4或LSF均不能逆转。通过糖耐量检查可以看到LSF/Ex-4使机体恢复了血糖的稳态。胰腺免疫组化提示在Ex-4/LSF治疗组的胰腺组织可以看到胰岛素阳性的胰岛样细胞,其对神经元3和胰十二指肠同源异形物1染色阳性。结果表明Ex-4/LSF联合治疗能够促进NOD小鼠β细胞再生并且恢复血糖水平。
T1DM基因治疗
T1DM的基因治疗因为没有一个满意的系统能根据生理葡萄糖水平调节胰岛素的生成而大大受到限制。来自芝加哥的研究者报告了他们近期研发的一种肝特异性、对糖有反应的人工合成启动子(SP),其能够根据血糖水平调节胰岛素合成。同时在SP上增加胰岛素反应序列,胰岛素反应序列能够对相应的基因表达进行负调节,用于提高根据血糖调节的胰岛素合成。研究者构建了一种腺病毒表达的弗林蛋白酶可裂解的基因重组体(rAd-SPIRS-rINSfur),对链脲霉素导致的糖尿病NOD小鼠进行治疗。
结果发现血糖在治疗1周后恢复正常,正常血糖状态维持超过1个月。使用rAd-SPIRS-rINSfur治疗的小鼠没有发生低血糖,说明胰岛素合成受到胰岛素本身的负反馈抑制。治疗后的小鼠血糖水平与未患糖尿病的小鼠相似。当对这种rAd-SPIRS-rINSfur治疗小鼠的不同组织的胰岛素表达进行分析时,发现仅在肝脏有表达,说明SPIRS是肝特异性的。这种人工合成的启动子能够根据血糖和胰岛素水平准确地调节胰岛素的合成,为人类T1DM肝特异性靶向性基因治疗奠定了科学依据。
 T1DM遗传学研究
T1DM 是慢性自身免疫性疾病,是多基因和环境因素共同作用的结果。已报道的T1DM主要致病基因是 HLA 2 类( IDDM1 )和胰岛素基因(
IDDM2 )。为了评价基因和环境因素在罗马尼亚(欧洲 T1DM发病率最低的国家) T1DM发病中所起的作用,他们分析了 423 个核心家庭。研究组共包括
1515名受试者,其中 439 例糖尿病患者(男206例/女224例)以及 1076名未受累的 1 级亲属。研究结果显示极少数(1.5%)T1DM 没有明显的HLA/INS基因易感性。大约50%的1级亲属具有基因易感性(HLA+/INS+)而没有发展为糖尿病,其中大约5%携带糖尿病已知致病基因。该结果提示基因易感性是发生T1DM的必要因素,但不是决定因素,不同的环境因素和其他基因的作用尚有待进一步阐明。
另外,曾有研究显示细胞浆内蛋白质酪氨酸磷酸化基因PTPN22的错义单核苷酸多肽性(SNP),R620W(rs2476601)等位基因与多重自身免疫疾病相关,包括T1DM。为了确定PTPN22其他基因变异和T1DM
发生是否有关,韩国研究者对位于基因PTPN22内及其邻近的7个SNP进行了基因分型研究。研究对象来自首尔T1DM 基因库的290例T1DM
患者和298名非糖尿病对照人群。
结果显示,韩国人PTPN22另外两个SNP和T1DM 的易感性有关,分别是rs12730375(AA 对 AG+GG, OR=0.4,
P<0.001)和rs1310182(TT 对CT+CC, OR=0.6 , P <0.01)。另外,个体中1个以上PTPN22 的ht3单倍型者,T1DM
高度易感 (OR=4.7, P<0.001)。有趣的是,特异性基因型ht3/ht1组合显示很强的T1DM 易感性 (OR=6.0,
P<0.001)。亚组分析提示PTPN22基因的影响可能是独立于HLA基因或自身抗体之外。结果提示,至少部分T1DM
发病危险与是PTPN22基因多态性相关,而这一相关与R620W无关。
新发T1DM 患者基因表达分析
美国堪萨斯州糖尿病联盟为分析与T1DM
相关的基因及其蛋白的表达,以建立新的危险评价指标和新的预防措施。使用微阵列分析技术获得了新发T1DM的基因表达谱。研究对象为住院的8例T1DM(4例女性,4例男性,
7~14岁)患者,并从糖尿病试验网上收集年龄和性别匹配的抗体阴性对照组。提取周围血白细胞的RNA,并用Affymetrix HU133A基因芯片进行杂交分析。
初次分析结果显示,在22277个基因中T1DM男性患者与对照组相比6341个基因上调,5558个基因下调;而T1DM女性患者与对照组相比,5415个基因上调,6740个基因下调。两组性别的数据交叉分析显示2627个基因上调和2921个基因下调≥1倍。
进一步的分析显示,60个基因的差别有显著性(上调或下调≥1.5倍,P<0.05)。上调的基因包括干扰素诱导的基因、免疫球蛋白轻链基因、MHC
classⅡ DRB3
基因和整和素β3等。这些基因中的许多基因与系统性红斑狼疮有关,另一些基因与进化中的假设正选择压力有关。下调的基因包括与细胞分化相关的基因、同源盒结构蛋白NKX3、组织蛋白酶W、颗粒酶
B等。该工作需要进一步用实时PCR定量分析这些基因的差异,并确定这些基因在疾病过程中的作用。
临床研究
酒精可延迟T1DM 患者低血糖的激素应激反应
为了研究低血糖的应激反应,在一项随机双盲对照试验中,研究者对14例T1DM 患者[平均年龄(39.8±7.1)岁,HbA1c 8.1%±0.9%,
糖尿病史(15.9±11.7)年]在晚上饮酒后12小时进行了高胰岛素-低血糖钳夹试验。所有受试者使用标准餐及0.85
mg/kg酒精或安慰剂。结果显示,饮酒后葡萄糖的总利用比安慰剂组升高42%,葡萄糖利用虽增加,而负反馈激素分泌减少,仅儿茶酚胺下降明显(下降43%,
P=0.02)。表明酒精可使低血糖负反馈调节减弱,是发生低血糖原因之一。
甘露糖结合凝集素基因型及其血清浓度可预测T1DM 死亡率
甘露糖结合凝集素(MBL)是补体级联反应的一个重要启动子,它可能在低度炎症和局部缺血/再灌注损伤中发挥重要作用。糖尿病横断面研究显示高血清浓度MBL相关基因型与微血管和大血管并发症发生相关。
在一项前瞻性研究中,研究者对391例T1DM 患者(199例为糖尿病肾病,192例为正常白蛋白尿)随访10余年,以确定MBL对T1DM
死亡率的影响。在研究开始时测定血清MBL浓度并进行外显子1及启动子区基因多态性分型。
随访期间有76例患者死亡,其中32例死于心血管疾病。高MBL基因型患者总死亡率显著高于低MBL基因型(25%对14%,HR=1.9,P=0.009)。这一差别可部分归结于高MBL基因型组心血管死亡率高于低MBL基因型组(11%对5%,HR=2.3,P=0.03)。死亡患者基线时血清MBL水平显著高于生存者,(P<0.001)。这一结果提示MBL基因型及其血清浓度可能是T1DM
患者预后的重要预测因素。
胰岛素类似物basal-bolus能更好控制血糖和减少低血糖发生
PREDICTIVE研究是为评价胰岛素类似物地特胰岛素,在实际临床应用的安全性和有效性的一个大型的、多中心、前瞻性的研究。德国亚组的研究纳入了179例T1DM
患者(54% 女性,平均年龄44.1岁,平均病程17.7年,平均HbA1C 8.1%,平均BMI 25.4 kg/m2)。这些人由胰岛素basal-bolus(BB)治疗改为胰岛素类似物地特胰岛素/门冬胰岛素治疗。治疗3个月后,患者低血糖的发生率显著减少。由研究开始前4周内的55次/人-年下降为11次/人-年。
随访中,严重低血糖事件明显减少(由1.2/人-年下降为0/人-年),夜间低血糖事件也明显减少(由18.3/人-年下降为1.7/人-年)。与人胰岛素治疗相比,用胰岛素类似物治疗发生低血糖事件的患者从59%降至23%,夜间低血糖由39%降至8%;
HbA1C降低了0.65%,空腹血糖降低了39.4 mg/dl。空腹血糖波动的标准差下降了13.4
mg/dl,体重没有变化。患者全天的总胰岛素量在整个观察期间一直是稳定的(基础水平为0.68 IU/kg,随访期间0.71 IU/kg)。
该结果表明,由人胰岛素BB 治疗转变为胰岛素类似物BB治疗改善了T1DM 的血糖控制并减少了低血糖发生的危险,而且不影响体重。
口服避孕药对女性T1DM临床肾病的发生具有保护作用
曾经有关于应用口服避孕药(OC)会通过多种途径增加肾脏损伤危险的报告,但研究结果并未明确显示应用OC与肾病的联系。为此来自匹兹堡的学者们在女性T1DM中对这一关系进行了前瞻性研究。入选的女性受试者平均年龄为27岁,平均糖尿病病程为18年。在长达14年的随访中,共有216例未患肾病的女性提供了关于OC的服用信息。临床肾病被定义为,在2/3的定时采集的尿样本中,白蛋白排泄率>200
mg/分钟。用高血压、腰臀比、HbA1c对高胰岛素-正常血糖钳夹试验测得的葡萄糖利用率(eGDR)建立回归方程,估计胰岛素敏感性〔Egdr=24.4-12.97(WHR)-3.39(HTN)-0.60(HbA1c)
〕。用SAS的GLIMMIX程序,运用二项分布和logit联系函数,对重复测量的混合模型进行逻辑线性回归分析。
与非病例组相比,后期发展为肾病的女性(n=28)在基线具有较高的HbA1c、非HDL-C、白细胞计数、脉率和白蛋白排泄率水平,而eGDR水平较低。而在曾经服用过OC的人群中,临床肾病发病较少(分别为32.1%和56.3%,P=0.02)。在多变量分析中,对糖尿病病程以外的其他参数进行协变量调整,包括eGDR(P<0.0001),HDL-C(P=0.36),非HDL-C(P<0.0001),脉率(P=0.0009),白细胞计数(P=0.95),观察到服用OC对肾脏发病具有保护作用(OR=0.34,P<0.0001)。调整血压或高血压对结果无影响。进一步调整血管紧张素转换酶抑制剂类药物的使用情况,同样对结果无影响。结果显示,口服避孕药对糖尿病临床肾病的发生具有保护性作用,这一结论尚难以用传统理论加以解释。
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