胰岛细胞移植.ppt

Dec.2005Enhance(China)Medical Technology胰胰 岛岛 细细 胞胞 移移 植植ISLET CELL TRANSPLANTATION1.目目录录n 糖尿病及治糖尿病及治疗疗方法方法简简介介n 胰腺移植介胰腺移植介绍绍n 胰胰岛岛移植介移植介绍绍n 胰胰岛细岛细胞移植胞移植详详述述n 胰胰岛细岛细胞分离机胞分离机(COBE-2991)应应用用简简介介n 胰胰岛细岛细胞移植技胞移植技术术国国际发际发展概况展概况n 胰胰岛细岛细胞移植技胞移植技术术在中国推广的可行性在中国推广的可行性2.糖尿病糖尿病简简介介n糖尿病成糖尿病成为继为继心血管疾病和心血管疾病和肿肿瘤后瘤后严严重影响人重影响人类类健康和健康和生命的第三大生命的第三大类类疾病疾病n目前全球有目前全球有1.5亿亿糖尿病患者，其中美国有糖尿病患者，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美国每年用于糖尿病的医疗疗保健保健费费用已占其整个国民保用已占其整个国民保健健费费用的用的1/8，中国每年用于糖尿病的医，中国每年用于糖尿病的医疗疗保健保健费费用亦高用亦高达达2500亿亿元人民元人民币币n糖尿病分糖尿病分为为型和型和型型l型糖尿病型糖尿病为为胰胰岛岛素依素依赖赖型，型，5-10%的糖尿病患者的糖尿病患者为为型型l型糖尿病型糖尿病为为胰胰岛岛素非依素非依赖赖型型，占糖尿病患者的占糖尿病患者的90%以上以上l超超过过1/3的的型糖尿病患者至中晚期亦会型糖尿病患者至中晚期亦会发发展成展成型型3.糖尿病治糖尿病治疗疗方法方法简简介介n 注射胰注射胰岛岛素素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 胰胰岛岛移植移植(Islet Transplantation)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。4.胰腺移植介胰腺移植介绍绍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5.胰腺移植分胰腺移植分类类n 胰液胰液肠肠道引流式胰腺移植道引流式胰腺移植(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，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6.胰腺移植分胰腺移植分类类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 7.胰胰岛岛移植介移植介绍绍n 胰胰岛岛移植移植(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、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8.胰胰岛岛移植移植优势优势n 与胰与胰岛岛素治素治疗疗比比较较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 与胰腺移植比与胰腺移植比较较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和降低移植物免疫原性等预处理9.胰胰岛细岛细胞移植胞移植n 什么是胰什么是胰岛细岛细胞移植胞移植(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 胰胰岛细岛细胞移植主要技胞移植主要技术术要点要点(加拿大埃德蒙加拿大埃德蒙顿顿方案方案)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)10.胰胰岛细岛细胞移植胞移植n 胰胰岛细岛细胞移植特点胞移植特点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 成人胰成人胰岛细岛细胞移植目前存在的主要困胞移植目前存在的主要困难难l 成人胰腺供体来源紧张，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11.胰胰岛细岛细胞移植手胞移植手术术n 胰胰岛岛分离中心分离中心进进行胰行胰岛细岛细胞分离胞分离(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 移植移植术术前准前准备备l 患者需化验血液，胸部X光检查，检测血糖水平12.胰胰岛细岛细胞移植手胞移植手术术n 移植移植过过程程(在在X光光线线中中进进行，行，30min至几个小至几个小时时)l 局部麻醉右侧腹部门静脉，留置管道将进行冷冻注射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 移植移植术术后后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13.胰胰岛细岛细胞移植手胞移植手术术要点要点v 供体供体选择标选择标准和要求，供体胰腺取材和保存准和要求，供体胰腺取材和保存v 胰胰岛细岛细胞分离技胞分离技术术和程序，和程序，细细胞分离机胞分离机COBE 2991自自 动动分离和分离和纯纯化胰化胰岛细岛细胞的正确使用和操作胞的正确使用和操作v 胰胰岛细岛细胞胞质质量量检检控和方法控和方法v 病人的病人的选择标选择标准和胰准和胰岛细岛细胞移植手胞移植手术术步步骤骤v 病人病人术术后后护护理和免疫抑制理和免疫抑制剂剂的正确使用及的正确使用及剂剂量量监测监测和和 调调整整v 胰胰岛细岛细胞分离胞分离实验实验室要求及相关室要求及相关设设施施v 猪胰腺取材和保存，猪胰猪胰腺取材和保存，猪胰岛细岛细胞分离和胞分离和纯纯化化14.nCOBE-2991细细胞分离机基本用途及原理胞分离机基本用途及原理COBE-2991 细细胞分离机胞分离机nCOBE-2991细细胞分离机在胰胞分离机在胰岛细岛细胞分离胞分离纯纯化的化的专业应专业应用用nCOBE-2991细细胞分离机胞分离机对对胰胰岛细岛细胞分离胞分离纯纯化效果化效果评评估估15.n基本用途及原理基本用途及原理l在大批量在大批量细细胞自胞自动动分离的分离的临临床使用床使用过过程中，程中，COBE-2991 细细胞分离胞分离设备设备以其以其优质优质独一无二的独一无二的设计设计、良好的可靠性、良好的可靠性、稳稳定性和可操作性，在全球范定性和可操作性，在全球范围围内一直内一直处处于无可替代的于无可替代的专专 有有设备设备地位地位l基本原理是利用不同基本原理是利用不同细细胞具有不同密度的特性，采用先胞具有不同密度的特性，采用先进进 的的梯度密度分离方法梯度密度分离方法对细对细胞胞进进行精确、快捷的自行精确、快捷的自动动分离分离l同同时时在在专专有有设设定的程序下，将指定的、已分离的不同密度定的程序下，将指定的、已分离的不同密度 细细胞分胞分别别吸附至不同的收集管内，并吸附至不同的收集管内，并进进行相关行相关处处理，从而理，从而 达到血液达到血液细细胞成分分离和其它胞成分分离和其它组织细组织细胞分离的目的胞分离的目的COBE-2991 细细胞分离机胞分离机16.COBE-2991 细细胞分离机胞分离机专业应专业应用用n随着随着细细胞移植技胞移植技术术在在临临床治床治疗疗的迅速的迅速发发展，展，COBE-2991细细胞胞分离机分离机针对针对不同用途均有特定的配置不同用途均有特定的配置nCOBE-2991细细胞分离机在胰胞分离机在胰岛细岛细胞分离、胞分离、纯纯化技化技术设计术设计方面方面有有专门专门的的设计设计和配置，包括相关条件的和配置，包括相关条件的优优化化(离心条件离心条件、细细胞胞分离分离纯纯化化、温度温度调节调节控制控制)以及以及专专用的用的分离密度梯度系分离密度梯度系统统和和管理吸附收集系管理吸附收集系统统n新的配置使新的配置使COBE2991细细胞分离机能胞分离机能够够特异性特异性地地对对胰胰岛细岛细胞胞进进行分离行分离纯纯化化n国外国外应应用用该该机开展胰机开展胰岛细岛细胞移植的使用已达胞移植的使用已达5年年，并取得了极并取得了极为满为满意的意的临临床床疗疗效效，目前目前,全球开展胰全球开展胰岛岛移植技移植技术术主要的主要的20多多家医院均使用家医院均使用COBE2991细细胞分离机作胞分离机作为为关关键设备键设备，其中其中北美北美约约占占2/3，欧洲、大洋洲欧洲、大洋洲约约占占1/317.COBE-2991 细细胞分离机效果胞分离机效果评评估估n临临床胰床胰岛细岛细胞移植胞移植疗疗效是否成功，其关效是否成功，其关键键在于胰在于胰岛细岛细胞分离胞分离的的纯纯度、活力、度、活力、获获得率得率这这三三项项指指标标是否达到指定是否达到指定标标准，并与准，并与其成正比关系其成正比关系n国国际际上上，一般，一般临床床应用指用指标标准准为分离分离纯度达度达50%以上，活以上，活力力75%以上，供受体比率以上，供受体比率为2:1n应用用COBE2991细胞分离机可大大提高胰胞分离机可大大提高胰岛细胞胞临床移植床移植的成功率和的成功率和远期期疗效。效。三三项项重要指重要指标标临临床床应应用指用指标标COBE-2991细细胞分离机分离胞分离机分离纯纯化效果指化效果指标标胰胰岛细岛细胞分离胞分离纯纯度度50%85%(提高提高60%)胰胰岛细岛细胞活力胞活力75%90%(提高提高30%)供受体比率供受体比率2:11:118.胰胰岛细岛细胞分离胞分离实验实验室主要的室主要的仪仪器器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$30,000 Automated acid glass wash2$20,000 Refrigerator5$25,000 Digital Camera4$16,000 19.胰胰岛细岛细胞移植技胞移植技术术国国际发际发展概况展概况n90年代年代时时，糖尿病患者接受胰糖尿病患者接受胰岛细岛细胞移植后胞移植后，效果并不理效果并不理 想想，仅仅有有8%的受的受试试者移植后胰者移植后胰岛岛素全脱离的素全脱离的时间时间能达到能达到1年年n1999年年，加拿大加拿大埃德蒙埃德蒙顿顿阿伯特大学的阿伯特大学的临临床胰床胰岛岛移植中心革移植中心革 新了胰新了胰岛细岛细胞分离和胞分离和纯纯化方法化方法，大大提高了大大提高了纯纯化的胰化的胰岛细岛细胞胞 得率和活力得率和活力，同同时时采用了无糖皮采用了无糖皮质质激素且激素且对对胰胰岛细岛细胞无毒性胞无毒性 得新型免疫抑制得新型免疫抑制剂剂方案方案，用用该该方案在方案在对对治治疗疗型糖尿病方面型糖尿病方面 取得了突破性取得了突破性进进展展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20.胰胰岛细岛细胞移植技胞移植技术术国国际发际发展概况展概况n自自2000年以来年以来，国国际际上已有上已有24家家医院或胰医院或胰岛细岛细胞移植中心采胞移植中心采 用了加拿大埃德蒙用了加拿大埃德蒙顿顿方案方案，开展了胰开展了胰岛细岛细胞移植治胞移植治疗疗型糖型糖 尿病的尿病的临临床床应应用用，均取得了良好的效果均取得了良好的效果l至2004年底，全世界报道的成人胰岛细胞移植成功病例为400多例l24家已开展胰岛细胞移植的单位中，美国占14家，加拿大2家(包括加拿大埃 德蒙顿)，欧洲7家，澳大利亚1家(悉尼大学威斯米医院国家胰岛移植中心)n我国已开展胰我国已开展胰岛细岛细胞移植的医院胞移植的医院l上海市第一人民医院院长谭建明在世界成人胰岛细胞专家，美国迈阿密大学 教授里柯迪的指导下，于2003年2月成功完成了亚洲首例成人胰岛细胞移植手 术，后又于2005年6月23日成功完成了亚洲首例肾-成人胰岛细胞联合移植l中南大学湘雅三院的王维教授先后为20多名糖尿病患者成功地进行了同种和 异种胰岛细胞的移植，取得了明显效果l沈阳军区总医院内分泌科首创羊膜室包裹胎儿胰岛，保护移植的胰岛组织21.胰胰岛细岛细胞移植技胞移植技术术在中国推广的可行性在中国推广的可行性n国外供体来源受限，自国外供体来源受限，自2000年采用加拿大埃德蒙年采用加拿大埃德蒙顿顿方方 案以来案以来，国国际际上所有开展胰上所有开展胰岛细岛细胞移植的胞移植的单单位位总总共才共才 做了不到做了不到500例病人例病人(澳大利澳大利亚亚2年多才做了年多才做了7例例)n中国供体来源丰富中国供体来源丰富，以往只取供体肝以往只取供体肝、肾肾等器官而将等器官而将 胰腺弃之不用胰腺弃之不用；如能开展胰如能开展胰岛细岛细胞移植胞移植，则则可将可将“废”变“宝宝”，为糖尿病人造福糖尿病人造福n中国各地已有少数医院在国外中国各地已有少数医院在国外专家指家指导下按埃德蒙下按埃德蒙顿 方案做了几例胰方案做了几例胰岛细胞移植胞移植，采用采用细细胞分离机自胞分离机自动动分分 离和离和纯纯化消化后的胰化消化后的胰岛细岛细胞胞，能达到能达到临临床要求的活力床要求的活力 和数量而取得不和数量而取得不错错的的结结果果22.