胰岛移植

 胰岛腺移植作为1型糖尿病根治手段之一，近年来也取得了许多进展。根据国际胰岛移植登记处（IPTR）的统计，截止2004年共进行23.043例胰腺移植，2000年后明显增加，其中多数为胰肾同时移植（SPK），移植后3年受体存活率在90%以上，移植物存活率在60%-70%。胰腺移植的长期疗效优于胰岛移植，然而目前尚存在较高的手术并发症风险，仅适应那些少数选择性病例，因此绝大数（80%）与肾移植联合进行。

临床胰岛移植可使1型糖尿病成为胰岛素不依赖，且手术安全简便。早在20世纪70年代中期国外开始应用胰岛移植治疗1型糖尿病，直到1990年才有病人移植后短期脱离胰岛素的报道。国内于1981年起率先开展了1型糖尿病异体胰岛移植治疗的临床研究，取得了良好的效果。据统计学1991年全国已有939例1型糖尿病作了胰岛移植，移植有效率86.6%，其中59例停用胰岛素治疗，保持胰岛素不依赖历时1.5-86月，这虽是世界上最大系列，效果较好的一组病例，然而总体移植效果还不理想，究其原因主要为移植的质量与数量不足，未适当应用免疫抑制剂，或与移植早期未积极控制受体的高血糖状态等有关。

进入新世纪后，加拿大艾伯塔大学Edmonton小组采用释放酶（Liberace）经导管灌注消化胰腺，在无异种蛋白环镜中纯化胰岛，新鲜胰岛经门脉肝内移植，并使用不含糖皮质激素的免疫抑制方案，进行临床胰岛移植获得巨大成功，并形成了著名的Edmonton方案。该小组于2000年报道了7例血糖极不稳定的1型糖尿病例移植1年后全部停用胰岛素，引起国际对胰岛移植广泛关注，为此美国NIH组织了欧美地区10个科研中心进行重复和临床研究。

因而，目前认为成胰岛移植仅适应于极不稳定的糖果尿病患者；或已进行另一个器官移植并已接受免疫抑制治疗的糖尿病患者。胰岛移植面临主要问题是供体胰腺匮乏和胰岛分离产量较低（一般50%）我国的组织器官供体更加匮乏，鉴于建立成人胰岛移植的技术体系的投资及难度较大，加之供体来源紧缺，整体进展较慢，有待于建立国家级临床胰岛移植研究中心，促进临床胰岛移植研究健康有序发展，以免造成资源的浪费。

目前，中国国内多家医院开展了胰岛移植。其中，中南大学湘雅三医院王维先后进行了二十多例同种和异种胰岛移植，取得了明显效果。^[1]

1894年，英国医生Williams和Harsant采用部分羊胰腺成分移植到皮下的方法治疗1例发生了酮症酸中毒的15岁1型糖尿病少年。虽然移植物发生排异而很快失效，但开创了胰岛移植的历史。1976年胰岛移植应用于临床，20世纪80年代，胰岛分离和纯化技术出现飞跃发展。

1972年，Ballinger等首次报道了胰岛移植可逆转糖尿病大鼠的高血糖。1977年，人类自体胰岛移植成功用于治疗难治性慢性胰腺炎，使10例患者中的3例获得了不同程度的不依赖胰岛素状态。随后，人类同种异体胰岛移植逐渐开始进行临床研究，但成功率非常低，主要原因是分离的胰岛数量不足和移植后的排斥反应。1988年，Ricordi等发明了半自动胰岛分离系统，解决了胰岛分离和纯化的技术障碍。1992年，Pyzdrowski等报道了移植26.5万个胰岛足以使1型糖尿病（T1DM）患者摆脱对胰岛素的依赖。尽管如此，2000年以前，国际胰岛移植登记处(IITR)共登记了447例同种异体成人胰岛移植，移植后只有不到10%的患者达到了超过1年的不依赖胰岛素状态，远远低于胰腺移植患者（70%以上）。效果不佳的原因包括：植入的胰岛数量不足或功能较差，免疫抑制剂对胰岛细胞有毒性作用，排斥反应或自身免疫反应对胰岛细胞的损害等。

 2000年，加拿大Edmonton Alberta University的James Shapiro领导的研究小组探索的胰岛移植方案(Edmonton方案)取得了重大成功。他们对7例有严重低血糖史和代谢不稳定的1型糖尿病患者成功进行了胰岛移植，随访平均11.9个月，术后均不需胰岛素治疗，未再发生严重低血糖。

2000年，Shapiro等采用无类固醇激素的免疫抑制治疗用药方案，取得连续7例胰岛移植的成功，每位患者移植来源于2个或以上供体胰腺的胰岛，可使T1DM患者完全停用胰岛素治疗超过1年以上。其后，为了验证该方案的临床疗效和可重复性，由美国、加拿大及欧洲的9个胰岛移植中心对此方案进行了为期4年的合作研究。结果显示，在多家中心按照统一的Edmonton方案实施胰岛移植的36例T1DM患者中，有16例(44%)在移植1年后完全不需要胰岛素治疗；对这16例患者随访至2年时，仍有5例(31%)患者完全脱离胰岛素治疗。2004年美国糖尿病学会年会公布的国际多中心临床研究结果显示：应用Edmonton方案，胰岛移植3年以上不使用外源性胰岛素者达53% 。

截至2004年11月1日，Shapiro研究小组共开展了65例胰岛移植，进行2次移植者52例，3次移植者11例。其中达到不依赖胰岛素状态者44例，接受胰岛的总量为（11910±469）胰岛当量(IE)/kg，另有3例虽仍需使用胰岛素，但移植胰岛数量>16 000IE/kg。对上述47例患者进行随访的结果显示，移植5年后仍可测得C肽者占80%左右，但维持不依赖胰岛素者仅为7.5%左右，不依赖胰岛素状态持续时间中位数为15个月，需要重新开始胰岛素治疗的剂量比移植前减少一半，所有47例患者低血糖反应积分和血糖稳定性指数均较移植前显著改善。

上述结果提示，人类同种异体胰岛移植虽然取得了重要的进展，但在胰岛供体来源、胰岛分离技术、移植技术、保护胰岛功能、减少免疫抑制剂毒性等方面仍需新的突破，否则该治疗方法无法广泛应用于临床。^[2]

 1、胰腺移植种类有：胰肾联合移植Simultaneous Pancreas-kidney (SPK) Transplantation；肾移植后的胰腺移植Pancreas after Kidney (PAK) Transplantation；单独胰腺移植Pancreas Transplant alone ( PTA) 。

2、胰岛移植与胰腺移植比较的优势
1）将胰岛注射进入门静脉的方式远比进行复杂的外科手术进行胰腺移植简单，损伤小；2）可以事先在培养基中处理要植入的胰岛；3）使之的免疫耐受加强；4）事先使用供体抗原对受体进行脱敏处理；5）供体胰岛可以冷冻保存；6）胰岛的来源可能比较广泛，通过使用异种胰岛分离、体外胰岛扩增、或生物工程技术制备胰岛细胞系。

3、胰岛移植的主要方式：自供体取得胰岛细胞，将胰岛细胞植入糖尿病患者的肝脏；与胰脏血管相比，经门静脉进行操作较容易，而且移植的胰岛细胞在肝脏存活，可模拟生理性胰岛素分泌方式。 

4、胰岛移植适应症和禁忌症：
胰岛移植适应症，1992年ADA建议：1）1型糖尿病合并终末期肾脏疾病，接受或准备接受肾移植；2）对于没有肾功能衰竭的患者，应为经常发生严重急性代谢并发症的情况或精神障碍不能正常使用胰岛素治疗的人胰岛移植禁忌症，The Edmonton Islet CellTeam 建议：1）严重心脏病；2）严重的精神障碍，依从性差或酗酒；3）感染活动期或患有恶性肿瘤；4）体重大于理想体重25％以上；5）有内源性胰岛素分泌的证据，如2型糖尿病；6）吸烟；7）妊娠期或准备妊娠。

5、胰岛细胞的来源：1）人类胰腺B细胞；2）其他动物胰腺，例如猪；3）诱导人胰腺导管细胞；4）诱导胎儿胰腺干细胞；5）治疗克隆技术生产的B细胞自体移植；

 一、自体移植
适用范围：治疗慢性胰腺炎伴顽固性疼痛或引流失败的病人。

二、同种异体移植 
（一）体外胰岛分离纯化过程
对捐献者的胰腺进行处理；向捐献者胰管中逆行加压注入高浓度胶原酶溶液；胰腺被振荡摇动而撕碎；使用消化－过滤罐将已分离的胰岛尽快滤出，避免被过度消化，影响产量；胰岛通过过滤及Ficoll密度梯度离心及使用细胞分离仪COBE2991被分离。

（二）胰岛的质量控制 
1、 胰岛的数量与体积：采用DTZ染色，按胰岛的直径类别计数染色的胰岛，换算成150um的胰岛当量IEQ 。
2、胰岛纯度：使用DTZ染色评价。
3、胰岛活性与内分泌功能：AO与碘丙啶（PI)荧光染色；葡萄糖刺激的胰岛素释放试验。
4、胰岛无菌性：供体做病毒抗体检查。

（三）免疫抑制剂的应用
1、环孢菌素（CsA)：抑制T细胞活化，减少IL-2、IL-3和IFN的分泌量。 
2、 CsA与强的松或硫唑嘌呤联用。
3、ALG与CsA联用。
4、FK506 替代CsA。
5、FK506 与酶酚酸酯（MMF）联用。
6、新型免疫抑制剂：雷帕霉素、Allotrap（CTLA4Ig）、 长效IL-2受体抗体防止胰岛移植物免疫排斥对策。
7、在可能的情况下，尽量在移植前进行组织配型。
8、免疫抑制剂的应用。
9、免疫隔离。
10、移植耐受。

（四）移植成功的判断
1、患者的生活期望。
2、移植物功能的提供（如：脱离药用胰岛素，明显的C肽分泌）。
3、患者代谢指标的正常。
4、对于糖尿病合并症的改善。
5、患者的生活质量。

三、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：
1、来源丰富。
2、人和猪胰岛素的相似性。
3、猪为杂食动物，和人类的血糖水平接近。
4、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。

四、人工胰腺
免疫隔离就是采用合适的材料将移植物和宿主的免疫系统隔离开，使其免受宿主免疫系统的攻击而长期存活。隔离材料一般为半透膜，要允许营养物质和移植物分泌的激素通过，而不允许免疫球蛋白和免疫细胞通过，并且这些材料是无毒，有良好的组织相容性。

目前的隔离方式有三类：渗透性小腔、中空纤维管和海藻酸钠－多聚赖氨酸微囊。这里主要介绍微囊技术：微囊的基本成分是海藻酸钠、海藻酸钡、海藻酸钙、氯化钙等。

研究改进热点：增加表面润滑度和柔软度，使其与周围组织的摩擦力下降，增加了生物相容性。若生物相容性差，则会在囊表面有纤维生长，影响通透性，使囊内的胰岛得不到充分的营养而坏死；严格控制微囊的体积，小囊由于胰岛与宿主环境很近，可对刺激发生迅速的反应，大囊则不行；增加囊的强度，不致很快破碎。

五、其它来源的胰岛b细胞
1）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。

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。胚胎干细胞发育成可分泌胰岛素的B细胞－路径克隆技术生产B细胞———原理：将糖尿病患者的体细胞中的细胞核转入供体的卵母细胞中（卵母细胞的核已被去除）。于是被更换了细胞核的卵母细胞则携带了患者的遗传信息。之后，在体外可以将这样处理过的卵母细胞培育成胚囊，胚胎的干细胞则从内细胞团中分化出来。这个过程大致需要数月。然后，再使用胚胎干细胞继续分化发育成B细胞。

 1、胰岛分离后的培养温度
在同基因胰岛移植术后第2～4天间，24℃和37℃培养的胰岛分别有8 4%和96%的移植物出现血管生成的初始征象，而不经过组织培养的胰岛移植物有97 %的移植物出现上述征象，3组结果相近。此后微血管网继续生长，3组中再血管化均在移植术后10天完成。微循环的血流动力学指标在3组中均无明显的差异，而且也见不到炎症反应的征象。因此，鼠胰岛经过连续7天的组织培养，24℃或37℃的温度均不能改变其移植术后诱导血管生成和再血管化的能力。

2、胰岛培养天数及保存方法
用Ⅷ因子相关抗原的免疫组化染色对胰岛移植物在受体肾包膜下的研究说明，无论鼠受体是否为糖尿病状态，过夜培养的胰岛在移植术后第3天开始再血管化，第5天完成血管生成，而1周培养的胰岛在移植术后第7天才完成再血管化，较过夜培养的胰岛延迟，这可能由于经过连续7天的37℃培养之后，胰岛内的内皮细胞部分丧失所致。Merchant等认为，经培养的胰岛在移植到肾包膜下后1周内开始出现血管形成，2周内完成再血管化，而冻存的胰岛则在术后2周内开始出现血管形成，术后3周完成再血管化，比培养的胰岛血管生成要迟，但再血管化率两者相似，均在血管生成开始后1 周内建立微血管网；上述结果的不同可能与冻存胰岛的冻融过程有关，因为冻存后的胰岛会丧失所有残存脉管系统的血管内皮细胞成分，导致胰岛移植物再血管化的开始过程仅取决于宿主肾包膜下的有关血管，但经培养的胰岛移植物血管生成初期不仅有来自于宿主肾包膜下的有关血管，而且也起源于胰岛本身早已存在的血管细胞成分。

3、免疫抑制剂
同基因与异基因胰岛移植物一样在移植术后10天完成再血管化，但是后者会出现炎症反应的征象，其特点是功能性毛细血管密度减少，毛细血管红细胞速率降低以及毛细血管扩张，这种现象也可出现在(±)-15-deoxyspergualin(脱氧精胍菌素，DSG)治疗的异基因胰岛移植物上，不过比起没有治疗的异基因胰岛移植物，其功能性毛细血管密度增加，且毛细血管扩张也减少。同基因胰岛移植物用环孢素A(CsA)后只轻微地改变其再血管化过程，但不会使完全血管化的移植物的营养性血流灌注受到损害； 而异基因胰岛移植物用CsA后，可有效地防止炎症反应，减轻微血管的渗透性和毛细血管的扩张。胰岛移植用强的松龙治疗，可改变其血管生成和再血管化的过程，使微血管网总直径减小和功能性毛细血管密度减少，表现为对血管生成和再血管化过程起抑制作用，其作用机理似乎与在移植物排斥反应中的作用有所不同。

4、血糖　　
同基因胰岛移植到皮下DSC中，糖尿病受体的胰岛移植物微血管血流灌注高于正常血糖受体，表现为毛细血管直径增宽及微血管阻力降低，但在毛细血管密度和毛细血管内红细胞速率上，两者差别不大；这与高血糖症能够增加原位胰岛微血管的血流灌注相似。但通过活体荧光显微镜观察表明，同基因胰岛移植到皮下DSC中的血管生成和再血管化并不受高血糖症的影响。Jansson等用MT的方法研究了高血糖症对大鼠自体移植的胰岛血流灌注的影响，结果发现胰岛血流灌注受到高血糖症的损害，这不仅可用胰岛再血管化不足作为解释，而且高血糖症对血流尚存在一种内在性调节作用。高血糖症对移植胰岛微循环建立的影响，其结论不同的原因有： ①移植前胰岛培养的过程不同； ②移植的形式不同，如胰岛团块与单个胰岛的移植； ③选择受体移植的部位不同； ④ 观察微血管灌注的方法不同。

1、分析微循环血流动力学的指标 
包括微血管形态参数(如微血管网总直径、功能性毛细血管密度、毛细血管管长以及毛细血管直径等)和微循环功能参数(如毛细血管内红细胞速率以及毛细血管内白细胞与血管内皮细胞间相互作用的情况等)。

1、检查移植胰岛术后再血管化的方法
①应用免疫组化检查研究移植胰岛的结构、细胞分布和新形成的微血管起源，电镜观察其血管内皮细胞； ②应用微球技术(microsphere technique，MT)研究胰岛移植中的血流变化； ③应用活体荧光显微镜直接观察鼠背部皮肤视窗模型(dor sal skinfold chamber, DSC)胰岛移植物的再血管化过程，其优点有： 可直接观察微血管网，并动态研究移植胰岛血管生成和再血管化的血流动力学过程，也可定量分析微循环及其有关细胞的参数(包括微血管内白细胞的聚集、粘附和迁移)； ④应用同焦扫描激光显微镜对肾包膜下移植的胰岛进行活体微循环显影研究，并重建新生血管的三维形态； ⑤含有胰岛的带蒂筋膜血管皮瓣(fasciovascular ped icled flap, FVP)模型： 将分离的胰岛移植到同基因糖尿病鼠的FVP内，5天内可逆转糖尿病状态； 同理，将胰岛移植到同基因正常鼠的FVP内，2周后获取含有胰岛的FVP，再应用显微外科技术把皮瓣移植到糖尿病鼠内，术后10天内糖尿病状态被逆转，而切除该皮瓣后糖尿病又复发，因此，FVP可作为建立和移植一个新的功能性内分泌胰腺的媒介物。

2　胰岛移植物内微循环的建立过程、血流灌注及其与宿主的关系
移植后的胰岛再血管化在1周内开始出现，并于10～14天内完成〔1～5〕。97%的同基因胰岛移植物在移植术后第2 ～4天间显示血管生成的初始征象，表现为从宿主毛细血管和毛细血管后小静脉向胰岛内长出毛细血管芽和窦状小囊的血管结构； 第6天时长出的毛细血管芽互相连接，形成有血流灌注的微血管网； 第10天完成再血管化，显示出小球样毛细血管网，有动脉性血供、毛细血管的输入袢和输出袢以及静脉性回流，其微脉管系统的结构类似于胰腺的原位胰岛。Menger等的报道是首次应用DSC对胰岛移植物血管生成和再血管化进行原位观察的研究。Tatarkiewicz等用大包囊胰岛移植到糖尿病鼠皮下，结果可逆转糖尿病状态，且组织学检查发现大包囊周围组织有肉眼可见的血管，而镜下大包囊被纤维组织所覆盖，其内存在小的血管和大的动静脉。足够的微血管血供对胰岛移植的成功和其功能的维持起着重要的作用，以保证移植物充足的营养性血供，并能引流出其所释放的内分泌激素。

85% 的同基因胰岛移植后经连续性灌注分析显示，血流经细动脉先进入胰岛的中心(β 细胞)，再经毛细血管到其外周(α或δ细胞)，最后胰岛的血流经外周通过毛细血管后小静脉和毛细血管间的吻合支流到宿主的血循环内，这种从中心到外周的毛细血管灌注方式类似于原位胰岛。胰岛移植物微循环的建立不仅需要有密集的毛细血管网形成，以保证组织的氧供，而且也包括建立特殊的血管结构，即血流灌注方向从β细胞→α细胞→δ细胞的胰岛内门脉系统。胰岛移植物内血流系统的重建是胰岛细胞间相互联系和激素分泌调节的基本条件。

将胰岛分离纯化后的内分泌细胞集落(无血管)定义为假胰岛，分别由纯化的β细胞、非β细胞、70%β细胞和30%非β细胞组成的混合细胞或未分类的细胞所组成，假胰岛移植到同基因鼠DSC内，结果发现其所形成的脉管系统迟于完整的胰腺胰岛移植物，但他们是独立的细胞成分，且能够形成特殊的胰岛微脉管系统，以保证有足够的营养性血供使组织存活和内分泌激素有充足的血液流出道。这可能是胰岛的分离和纯化过程去除了免疫细胞(如树突状细胞和巨噬细胞)和其它的结构成分(如内皮细胞、纤维母细胞、导管细胞和外膜细胞)，而这些细胞成分可分泌生长因子和其它细胞因子，它们均有助于血管生成，这可能是造成假胰岛移植微循环建立延迟的原因之一。但假胰岛在同种或异种移植中可减轻移植物的排斥反应，改善和延长移植胰岛的功能，并取得良好的临床效果。

Vajkoczy等将宿主组织和移植的胰岛分别与抗Ⅷ因子相关抗原、牛PECAM-1和鼠ICAM-1的抗体相结合，经免疫组化分析发现，胰岛移植物内新形成的微血管内皮细胞来源于宿主残留的肌肉组织，因此认为胰岛移植再血管化所形成的微脉管系统来源于宿主的微血管床。

3　胰岛移植物内微循环的压力及血流情况
< p align="left">　　Carlsson等通过测定移植到糖尿病和正常血糖的同基因鼠肾包膜下的胰岛的毛细血管压力的研究表明，移植后胰岛的间质压力明显低于毛细血管压，这说明移植的胰岛与原位的胰岛建立的微循环不同，其细胞外液不仅可流入毛细血管内，而且也可进入淋巴管内； 糖尿病与正常血糖的鼠受体相比，前者移植的胰岛在术后1个月血流和毛细血管压高于后者，但其胰岛移植物间质压力则略低于后者，说明在这些移植中均有较好的细胞外液引流，而糖尿病鼠受体可使移植物血流灌注增加。尽管淋巴管的部位尚不清楚，但是它们可能存在于内分泌组织内，或者位于移植的胰岛间结缔组织内。

4　同基因或异基因胰岛移植与微循环的研究
在糖尿病鼠受体内，胰岛移植后恢复正常血糖的时间与移植物再血管化的时间是基本一致的。同基因鼠移植的胰岛再血管化在移植术后10天完成，可产生小球样的新生微血管网，并无炎症反应的征象(包括胰岛微脉管系统内的白细胞聚集、间质水肿及微血管通透性增加)。

异基因鼠胰岛移植的微循环在移植术后第6天才与同基因鼠胰岛移植相似，但是在第10天则出现微循环衰竭现象，其特点是移植胰岛微血管内出现白细胞聚集，白细胞与微血管内皮通过粘附而相互作用，这种现象以及扩张的毛细血管表明存在宿主抗移植物的炎症反应，而以功能性毛细血管密度和毛细血管内红细胞速率减少为特征的微循环衰竭显示了移植排斥反应的过程。

 一、胰岛移植进展显著
2000年，加拿大埃德蒙顿阿尔比大学的研究者综合以往全球胰岛移植研究的成果，对7例有严重低血糖史和代谢不稳定的1型糖尿病患者成功进行了胰岛移植，平均随访11.9个月(4.4~14.9个月),7例患者均实现了不需胰岛素治疗的效果，未再发生严重低血糖。 

他们的经验为：①经胰腺导管内灌注冷的纯净的胶原酶(Liberase)来分离胰岛：②在不含异种蛋白的培养液中消化和纯化胰岛：③获取的胰岛细胞不经培养立即经皮肝门静脉穿刺移植：④使用不含激素的免疫抑制方案即雷帕霉素、他克莫司和达珠单抗(daclizumab);⑤患者接受大量的胰岛移植，平均每例患者移植(11547±1604)胰岛当量/kg体重(IEQ/kg),其中6例行2次移植，1例行3次移植。这即是被称为“埃德蒙顿方案”的实验技术，此方案被称为胰岛移植的里程碑。

据统计，最近5年,全球40多个中心对近500例1型糖尿病患者进行了胰岛移植，数量超过了 方案公布前的总和。截至2004年11月1日，阿尔比大学的研究者已采用埃德蒙顿方案成功为45例患者进行胰岛移植。随访发现，80%的患者保持血C肽阳性,10%的患者不需要外源性胰岛素治疗，血糖控制平稳，低血糖发生减少。平均糖化血红蛋白水准在不需胰岛素治疗组为6.4%，在需要胰岛素治疗但C肽阳性组为6.7%，在移植胰岛完全失去功能组为9.0% (P<0.05)。

使用两层冷藏法(UW液/全氟萘烷)保存胰腺使胰腺在运输中有充足的氧供应，较单用UW保存液可以明显提高胰岛的产量和活力，甚至使一些冷缺血时间长于胰岛移植要求的所谓“边缘”胰腺供体可以用于移植。 Tsujimura等在分离前使用两层冷藏方法短期保存(3.2±0.5小时)冷缺血时间较长(11.1 ±0.9小时)的胰腺，也可以恢复缺血损伤胰腺的生存能力，与冷缺血时间相似但未用两层法保存的胰腺相比，胰岛活力提高，可供移植的胰腺增多(71%对 24%)。此方法可以较好地保存胰腺活力并扩大“边缘”胰腺供应，已经成为目前运输胰腺的常规保存方法。

采用 Liberase取代胶原酶P消化胰腺可保护胰岛形态的完整，也可使胰岛的产量、纯度、活性等明显提高，而且得到的胰岛细胞团体积较大，含破碎的胰岛较 少，使胰腺消化产物满足移植需要。日内瓦大学的研究人员采用按一定比例混合的胶原酶和中性蛋白酶来分离胰腺，其内毒素更低，胰岛产量、纯度、活性较 Liberase更好。

近来，有研究者使用非离子造影剂碘克沙醇作为梯度介质纯化胰岛，其效果优于Ficoll梯度分离法。分离纯化的胰岛经过短期体外培养后再移植的效果优于不经培养移植胰岛，并被认为是单个供体胰岛移植成功的原因之一。

为 了解决胰腺的供需矛盾，宾夕法尼亚大学研究者使用临床死亡供体进行胰岛移植获得成功，从活体获得部分胰腺用于胰岛移植也有成功报导。活供体可以避免冷缺血损伤和直接暴露于炎性介质而导致的凋亡。由于胰尾的胰岛含量较多，消化产物体积较小，可能不需要纯化，因此可以减少纯化过程中胰岛的损失与破坏。

由于需要移植大量的胰岛才能达到脱离胰岛素治疗的效果，近来也有对此方面的原因与机制的研究报导。许多研究显示，移植胰岛与血液接触立即触发一系列组织因数介导的炎症反应和凝血酶介导的血栓形成，导致移植胰岛大量死亡,此反应被称为即时血液介导炎症反应(IBMIR )，可能是临床胰岛移植成功率较低和需要移植大量胰岛才能脱离胰岛素治疗的原因之一，抑制凝血酶和组织因数可以抑制此反应，提高临床胰岛移植的效果。

二、当前面临的挑战
虽 然胰岛移植的疗效有了很大提高，但是移植和免疫抑制相关的并发症和副作用也比原先估计的要多。与雷帕霉素相关的副作用有口腔溃疡、腹泻、水肿、体重减轻、 血脂升高、痤疮、月经紊乱、卵巢囊肿、骨髓抑制(贫血、中性粒细胞减少、血小板减少)和肺炎等，与他克莫司相关的副作用有肾功能恶化、高血压、震颤以及体 内的胰岛毒性作用等，与操作相关的副作用有腹腔出血、门静脉血栓形成、转氨酶暂时升高、脂肪肝等。部分患者因严重副作用而停用免疫抑制剂。

在阿尔比大学进行的47例胰岛移植患者中，4例需进行视网膜镭射光凝治疗或玻璃体切除术治疗，5例由微量白蛋白尿发展到大量蛋白尿，需要联合药物降压治疗的比例由移植前的6%升高到42%，需要他汀类药物治疗的比例由移植前的23%升高到83%。这些可能与免疫移植方案的副作用有关，但是也表明，目前胰岛移 植和免疫抑制方案并不能完全阻止糖尿病并发症的发生。有研究显示，虽然接受胰岛移植的1型糖尿病患者血糖控制平稳，没有发生严重低血糖，不需要或需要较少的外源性胰岛素治疗，但与强化胰岛素治疗相比，患者生活品质评分相似，糖尿病慢性并发症没有明显变化。这些更使胰岛移植的优越性变得不那么明显了。

虽然所有的器官移植均存在移植物丧失功能的情况，但是胰岛移植却面临一个尴尬的问题。目前把胰岛移植后血C肽水准保持阳性也看作是移植成功的标志，相当多的患者最终仍需要外源性胰岛素治疗，虽然需要量较移植前减少且血C肽阳性，但这部分患者是继续接受免疫抑制剂和外源性胰岛素治疗，还是停用免疫抑制剂而完全使用胰岛素治疗，或是再继续移植胰岛，这是摆在研究者面前的难题,需要对患者接受胰岛移植的获益程度与潜在危害进行全面、准确的评估。

目前，干细胞和异种胰岛移植研究进入临床尚有困难，在胰腺供体短缺问题没有解决的情况下，胰腺移植技术也在继续发展。虽然胰腺移植技术较复杂，但是它对设备要求较低，容易开展，且节约供体。胰岛移植是否优于胰腺移植,能否取代后者也倍受怀疑。虽然目前有很多新的免疫抑制剂正在试验中，但是尚无肯定结论。^[3]

 要使胰岛移植广泛开展,最终进入临床应用阶段，首先要使从一个供体获得的胰岛能够满足一个患者的移植需要量。目前已有单个供体胰岛移植成功的报导，多采用从体质指数(BMI)大的供体获得较多的胰岛，然后移植给体重较轻的受体使达到每公斤体重需要的最少胰岛当量。最近有研究表明,IBMIR导致大部分早期移植胰岛丧失功能的原因，阻止此反应过程可减少胰岛需要量，提高移植成功率。 

近处来一些研究中心对Edmondon方案作了部分改进，包括分离胰岛经体外短期培养及阻断TNF-α处理。与新鲜成人胰岛移植相比，培养的胰岛移植同样可能较好临床效果。日本医生报道了首例单个亲属活体供胰采用Edmonton方案的胰岛移植获得成功，两年后随访供体和受体血糖仍维持正常，表明单个供胰分离的胰岛可满足临床移植获得胰岛素不依赖的可行性，鉴于胰岛移植技术尚存在一些不确定因素，目前一般不提倡亲属活体供胰的胰岛移植。

2006年Edmonton小组对65例胰岛移植病例进行了5年随访报告，胰岛素停用率仅为10%但恢复胰岛素治疗的病例胰岛素剂前的一半，低血糖评分和血糖脆性指数明显改善，表明多数患者仍有C肽分泌功能且胰岛移植物能缓解血糖的不稳定性和低血糖问题。同时，2006年国际胰岛移植登记处（CITR）对319例糖尿病患者所做的593次移植进行了总结，1年胰岛素不依赖为46.6%，2年为33.3%，可见成人胰岛移植仍是充满希望的治疗方法，但仍有一些瓶颈问题。

近年来胰岛细胞移植治疗糖尿病的研究取得了长足的进展，具有稳定病情、减少外源型胰岛素的用量、防止糖尿病并发症的发生与进展、提高生活质量等多重优点，并有成为糖尿病最终治疗方案的趋势，但它不是万能的，并不适用于各型糖尿病患者，而且应用于临床尚存在很多问题。目前存在的主要问题是胰岛细胞来源不足，投入大，胰岛细胞的分离与纯化技术十分复杂，获得足够数量、纯度和活力的成人胰岛细胞需要极高的技术条件与经验积累，移植后的免疫排斥反应以及随时间而呈现出的移植物功能衰退。

虽然胰岛移植仍存在很多困难和争议，道路仍会很艰辛，但随着基因治疗、细胞治疗等的研究，以及细胞工程学的发展， 相信将逐步解决目前困扰移植的难题。随着胰岛分离纯化技术的进一步改善、新的诱导与免疫抑制方案的完善、临床经验的积累技术，相信胰岛移植会发展成为理想的根治糖尿病的方法，使更多的患者受益。

寻找新的更安全有效的免疫抑制剂是减少免疫抑制副作用，提高移植疗效的途径之一。胰岛移植不同于器官移植的特点是，可能使其更容易诱导免疫耐受。临床死亡尸体和活体有希望成为胰岛移植的重要供体，但对其适用范围和安全性仍需研究。 

虽然胰岛移植仍存在很多困难和争议，但通过回顾它的发展历程，我们会发现当前的成绩令人兴奋，而且其发展仍不断加快。我们认为，胰岛移植的前途很光明，但道路仍会很艰辛。 

第一阶段First Generation Islet Transplants
1、人供体胰岛的分离、纯化和植入。 
2、使用免疫移植剂，适用人群为1型糖尿病成人患者。
3、开始逐步替代胰腺移植。
4、胰岛来源限于尸胰。

第二阶段Second Generation Islet Transplants
1、人供体胰岛分离后，在移植前使用有保护性、选择性通透屏障的生物膜包裹。
2、微囊化避免了长期免疫抑制剂的使用，从而使更多的1型糖尿病可用于移植。
3、尽管有更多的器官捐赠，胰岛来源依旧有限。

第三阶段Third Generation Islet Transplants
1、供体胰岛扩展至猪、胚胎干细胞等。
2、微囊化避免了长期免疫抑制剂的使用。
大量的胰岛供应可为1型糖尿病和部分2型糖尿病患者胰岛移植提供可能性。

 1、胰岛移植所解决的临床实际问题
通过多例临床资料已经证明，对伴有感知障碍性低血糖的1型DM，胰岛移植确实能起到稳定血糖，缓解低血糖发作，挽救生命的作用。Edmond等的研究显示，80％的1型DM在移植后可检测到血C-肽，但长期随访发现达到胰岛素非依赖的比例低，仅占10％左右，且维持时间短，平均脱离胰岛素的期限为15个月。在观察指标中，成功移植者HbA1c显著改善，低血糖分数和血糖波动指数明显好转。有意义的研究发现，移植后胰高糖素的反应性亦明显提高。此外，移植成败并不加重胰岛素抵抗程度。

2、胰岛移植对糖尿病并发症转归的利与弊
胰岛移植对DM并发症的影响各有不同。来自米兰移植中心的研究显示，胰岛移植可促使肾移植成功率和移植物存活率大为提高。IT可使50％（4/8）DM患者在移植后一年内神经病变显著改善。此外，IT还能降低DM心血管疾病的死亡率，减缓颈动脉中膜厚度，增加心脏射血分数以及降低心、脑利钠素水平，对延缓大血管并发症起到益处。而另有研究发现，IT对防治DM视网膜病变（DR）似未带来福音，部分患者在胰岛移植短期内DR进行性加重，甚至需要接受视网膜激光电凝治疗或玻璃体切割术，其确切原因和机制尚未明了。

3、免疫抑制剂应用的效价比
临床胰岛移植过程中免疫抑制剂应用的效价比一直是多有争议的问题。归纳起来，免疫抑制（immunological suppression,IS）主要和以下方面密不可分：（1）IS与胰岛寿命的关系；（2）IS对患者的影响。其中矛盾之处贯穿于胰岛移植的全过程，取舍难断。首先，在无免疫抑制剂保护状态下，移植胰岛在宿主体内可出现快速排异反应，遭受免疫攻击而失活。而长期IS又是引起供体胰岛进行性功能衰竭、导致继发失效的重要原因之一。其次，虽然Edmond方案摒弃传统的免疫抑制剂―糖皮质激素，采用新的预防免疫排斥药物组合（雷帕霉素＋他克莫司＋塞尼哌），极大地提高了胰岛移植的成功率，但通过5年随访发现，50%以上患者出现口腔溃疡、腹泻、痤疮、水肿、蛋白尿等症状。因长期接受IS，需要使用降压药物（6％→42％）和调脂药物（23％→83％）者显著增多，此外，女性卵巢囊肿发生率亦明显升高。以上诸多不良反应不仅给患者带来躯体痛苦，增加经济负担，还造成患者不耐受，严重影响生活质量。肾－胰岛联合移植（kidney-islet transplantation，KIT）不仅可提高胰岛移植成功率，更为重要的是，其“兼二有之”的免疫抑制方案实为增加了IS的性价，值得尝试。

4、突破困难，迎接挑战
目前，胰岛移植领域主要存在以下问题和困惑：（1）供体短缺，移植所需胰岛数量多（>11 000 IEQ/kg体重）；（2）移植物在宿主体内难以长期存活，患者不易获得胰岛素非依赖状态；（3）免疫抑制现存的若干问题等。针对以上状况，人们拭目以待，迎接挑战：（1）完善胰岛提取分离方法，减少实验室阶段的胰岛损失。已有研究通过改进供体胰腺预处理过程，如Two-Layer以及蛋白酶抑制剂预灌注等方法对提高供体质量作出了贡献。最近，某些移植中心用烟碱孵育胰岛或采用新鲜胰岛进行移植可望提高胰岛活力，增加IT成功率。（2）积极改进免疫抑制方案，突破免疫排斥屏障。与异体胰岛移植相比，自体移植所需胰岛数量少，远期效果满意，提示免疫排斥和免疫抑制剂的使用是目前影响胰岛移植质量的主要障碍，其中1型DM自体免疫紊乱的内环境基础、宿主对移植物的急和（或）慢性排斥反应以及免疫抑制剂对供体胰岛的内在毒性皆是导致上述问题的诸多重要因素。目前，MHC组织配型是否明显有助于IT还值得探讨，但是免疫抑制方案的革新却对IT成功起着重要作用。例如，肿瘤坏死因子－α阻断剂（TNF-α blocker）可显著提高IT患者胰岛素非依赖率。新近又发现，与IL-6、TNF-α、IFN-γ等炎症因子相比，IL-1对IT免疫排斥影响更大，阻断这一因子是否能显著改善胰岛移植过程中的免疫排斥问题还有待证实。另外，寻求新的胰岛移植途径，如微囊化大网膜移植等方法无疑为胰岛移植提供了新思路。

总之，IT作为新兴的微器官移植方法，虽令人不尽满意，相信随着科学研究和临床实践的不断深入，它必将走出低谷，迎来成功和光明。 ^[4]