免疫型糖尿病.ppt

*,*,什么是糖尿病？,糖尿病（,Diabetes Mellitus,DM,）是由多种病因引起以慢性高血糖为特征的代谢性疾病，由于胰岛素分泌或作用的缺陷，或两者同时存在，引起糖、蛋白、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱。久病可引起多系统损害，病情严重或应激时可发生急性代谢紊乱。,lobal PrGojections for the Diabetes Epidemic:2003,2025(millions),25.0,39.7,59%,10.4,19.7,88%,38.2,44.2,16%,1.1,1.7,59%,13.6,26.9,98%,World,2003=189 million,2025=324 million,增加,72,81.8,156.1,91%,北美,中美,南美,非洲,欧洲,亚州,18.2,35.9,97%,中东,大洋洲,在我国患病人群中，以,II,型糖尿病为主，占,93.7%,，,I,型仅占,5.6%,。,糖尿病,I,型糖尿病,II,型糖尿病,原名,胰岛素依赖型糖尿病,，多发生在儿童和青少年。起病比较急剧，体内,胰岛素绝对不足,，容易发生酮症酸中毒，必须用,胰岛素治疗,，否则将危及生命。,I,型糖尿病是依赖胰岛素治疗的，也就是说病友从发病开始就需使用胰岛素治疗，并且,终身使用,。,又称,非胰岛素依赖型糖尿病,，是代谢性疾病。多发于中老年，占糖尿病患者,90%,以上。,II,型糖尿病患者体内,产生胰岛素的能力并非完全丧失，有的甚至产生过多,，但,胰岛素的作用效果较差,，因此患者体内的胰岛素是一种,相对缺乏,，可以通过某些口服药物刺激体内胰岛素的分泌。但到后期仍有一些病人需要使用胰岛素治疗。,环境因素,遗传因素,免疫紊乱,HLA,基因,-DR,3,和,DR,4,病毒感染（柯萨奇）,某些食物、化学制剂,胰岛,B,细胞免疫性损害,GAD,、,ICA,、,IAA,等（,+,）,1,型糖尿病,胰岛,B,细胞进行性广泛破,坏达,90%,以上至完全丧失,I,型 糖 尿 病,1997,年美国糖尿病协会,(ADA),关于糖尿病的诊断和分类指出，,I,型糖尿病,主要是由,自身免疫,所致，血清中存在的,胰岛自身抗体,，如谷氨酸脱梭酶抗体,(,GADA,),、胰岛细胞抗体,(,ICA,),等是其免疫异常的,标志,。,免疫介导的,胰岛,B,细胞破坏,导致了胰岛素缺乏，但不同个体,B,细胞破坏的速度差异较大。部分患者发病后由于仍有相当数量的,B,细胞存在，可在较长时间中不依赖胰岛素，故又称为缓慢进展的,1,型糖尿病或,成人迟发自身免疫性糖尿病,(LADA),。,自身免疫性糖尿病胰岛,B,细胞破坏主要与两方面相关，一方面是,体液免疫,，主要是抗体形成。另一个方面是,细胞免疫,，包括巨噬细胞，树突状细胞，,CD4+T,细胞和,CD8+T,细胞。当免疫失去平衡后就会有免疫性疾病或肿瘤的发生。,自身免疫病发病三要素,众所周知，目前的对症治疗并不能有效治愈,1,型糖尿病,(T1DM),，而,T1DM,理想的治疗方法是,诱导机体的免疫耐受。,免疫系统是机体抵御病原菌侵犯的最重要的保卫系统，在机体抗感染过程中发挥着极为重要的作用。目前，国内外许多学者已经发现糖尿病患者的机体内存在,体液免疫及细胞免疫的异常改变,，因而，,抗原特异性免疫治疗,是治愈,T1DM,的方向，即通过识别胰岛特异性抗原，作用于胰岛或者局部胰腺淋巴结，发挥免疫调节功能，同时不影响全身免疫应答。,胰岛素在靶组织,能量代谢中的作用,一、抗原特异性免疫治疗的靶点,胰岛特异性抗原,目前能识别的,T1DM,相关自身抗原,包括胰岛素及其前体蛋白即胰岛素原、胰岛素,B,链、谷氨酸脱羧酶,65(GAD65),、胰岛特异性葡萄糖石。磷酸酶催化亚基相关蛋白、锌转运体,8,蛋白和热休克蛋白,(HSP),。这些自身抗原都是,在胸腺内进行转录,。,健康机体通过胸腺的阴性选择清除针对这些胰岛抗原的效应,T,细胞，维持对自身的免疫耐受。,T1DM,相关自身抗原,胰岛素,GAD65,IGRP,由,585,个氨基酸组成的多肽，是,B,细胞抗原中首先被,T,细胞识别的抗原肽，在幼年,NOD,鼠和,T1DM,高危人群体内可以检测到针对,GAD65,的,T,细胞介导的免疫反应；反义,GAD65,基因转导,NOD,鼠体内,B,细胞的,GAD65,表达被特异性抑制，可以完全预防,T1DM,发病和抑制致糖尿病性,T,细胞的增殖。使用,GAD65,或其部分肽表位预处理糖尿病前期,NOD,鼠可以有效延迟,T1DM,发生。,胰岛特异性葡萄糖,-6-,磷酸酶催化亚基相关蛋白，这是一类重要的自身抗原，可介导对胰岛的破坏作用。,IGRP,是一种镶嵌于内质网的多次跨膜糖蛋白，仅存在于胰岛,B,细胞中，故可以作为特异性攻击的靶点。,非肥胖糖尿病小鼠,(NOD),模型中仅胰岛素特异性表达于胰岛,B,细胞，在疾病进展早期就可以发现高亲和力胰岛素抗体，针对该抗原的免疫损伤可以导致,T1DM,的发生。,HSP60,HSP,既可以作为启动炎症应答的危险信号，也可诱导调节性,T,细胞,(Tregs),发挥作用以减轻炎症反应的强度。,HSP60,是胰岛,B,细胞的自身抗原之一，对,T1DM,的自身免疫病有调节作用。,1,、,动物实验发现使用,口服、鼻吸,和非口服途径胰岛素可以激活免疫耐受并预防糖尿病。但在临床研究中，多中心随机、对照、双盲研究发现口服胰岛素,不能,改变新诊断的,T1DM,患者的糖尿病进程，鼻吸胰岛素,也不能,延缓残存胰岛,B,细胞功能的衰退，口服胰岛素和小剂量胰岛素注射,均不能,预防糖尿病高危人群糖尿病的发生。研究发现鼻吸胰岛素可,诱导针对胰岛素的免疫耐受,，为糖尿病高危人群的初级预防提供,理论依据,。目前，口服和鼻吸胰岛素的后续研究正在进行，以进一步确定,T1DM,预防的最佳剂量、时间和目标人群。,小样本研究显示鼻喷胰岛素或皮下注射胰岛素改变肽配体,(NBl-6024),，对胰岛,B,细胞功能有一定保护作用；但后续试验则显示鼻喷胰岛素也不能阻止或延迟,1,型糖尿病的发生,由此引发的几个治疗策略,2,、使用,GAD65,或其部分肽表位预处理,糖尿病前期,NOD,鼠可以有效,延迟,T1DM,发生。针对儿童和青少年新发,T1DM,的,期,临床研究也证实,GADalum,不仅可以,保护残存的胰岛素分泌功能，而且显著延缓空腹和刺激后,C,肽分泌水平下降速率,。然而，随后的,期,临床研究却发现经过,GADalum,治疗后的第,15,个月，刺激后,C,肽分泌水平下降速率、外源性胰岛素需要量、糖化血红蛋白和低血糖发生率,无明显改善,。对于研究结果的大相径庭，研究者分析可能是选取的研究对象不同、研究规模不同、季节不同，对研究结果造成一定的影响。,3,、,IGRP,属于葡萄糖,-6-,磷酸酶,(G6Pase),蛋白家族中，是一种镶嵌于内质网的多次跨膜糖蛋白，仅存在于胰岛,B,细胞中，可以作为,特异性攻击的靶点,。,控制,T,细胞介导的抗,IGRP,自身免疫通路可预防小鼠糖尿病的发生,。,4,、,HSP,是一组高度保守且持续表达的蛋白，在免疫反应中发挥双重作用，针对,DiaPep277(HSP60,在,T1DM,中的一个特殊表位,),的临床研究表明该抗原肽可以,保护残存胰岛的胰岛素分泌功能,，有,效延缓,C,肽分泌水平下降速率,，但,不能有效降低糖化血红蛋白，外源性胰岛素的需要量也没有明显变化,。鉴于上述研究结果，目前的研究方向是以,DiaPep277,诱导的病理生理学改变,作为预测胰岛恢复的生物学标志。,抗原特异性调节性,T,细胞（,Treg,）,抗体的检测对临床诊断非常重要，从细胞免疫来说，近年来的研究热点的是,Treg,细胞,。,Treg,细胞在正常生理条件下的主要功能包括,免疫无能性,和,免疫抑制性,。免疫无能性是指接受抗原刺激后，其,既不增殖也不分泌,IL-2,等细胞因子,。免疫抑制性是通过细胞间接触与细胞因子作用，,在体内和体外起到抑制,CD4,+,、,CD8,+,T,细胞和,NK,、,NKT,细胞、,B,细胞和,APE,的激活、增殖和效应作用,。,Treg,具有多种高效的,抗原特异性,的免疫抑制机制，诱导针对,特定器官或者抗原,的特异性免疫抑制，维持免疫系统自身稳定，避免全身性免疫抑制引起的副作用。所以，,Treg,细胞对于维持免疫系统起到重要作用。,Treg,有很多不同的亚型，包括,Tr1,、,Th3,、,CD4,+,CD25,-,FOXP3,+,Tregs,及,CD4,+,CD25,+,FOXP3,+,Treg,。其中，,天然,CD4,+,CD25,+,FOXP3,+,Treg,是诱导外周耐受的主要机制,。,Treg,细胞,CD4,+,CD25,+,Foxp3,+,Treg,除表达,CD4,分子和,CD25,分子外，其,特征性标志为,Foxp3,+,。,Foxp3,又称叉头状翅膀状螺旋转录因子，在,调控调节性,T,细胞的发育,中起重要作用，且对其发育和功能是必要的。,Scurfy,小鼠的淋巴细胞增殖病和,Foxp3,基因敲除小鼠引起的疾病与,人类的,X,染色体连锁的自身免疫性变态反应失调综合征,(XLAAD),疾病非常相似，且,Foxp3-,-,小鼠不显示,CD4,+,CD25,+,Foxp3,+,Treg,活性。因此，,Foxp3,+,是,CD4,+,CD25,+,Foxp3,+,Treg,发育的一个重要调控元件。,前期研究结果显示炎症因子信号可以导致,Treg,细胞免疫抑制功能的失活。,Stub1,介导的,FOXP3,降解导致炎症微环境下,Treg,细胞免疫抑制功能的失活,抗原特异性,Treg,的优势,对于预防和治疗,T1DM,，最理想的方式是,重建自身免疫耐受,。,Gershon,于,35,年前就提出使用,Treg,治疗自身免疫病。与多克隆,Treg,相比，自身抗原特异性,Treg,细胞治疗,T1DM,具有,定向性、特异性和有效性,。而且，,Treg,的高度特异性使其影响免疫系统和宿主免疫的风险较小，因此更安全。,二、抗原剂量、给药频率和佐剂,研究表明,过高的抗原剂量和给药频率不能诱导最优的免疫调节和耐受,。在小鼠口服胰岛素模型中，当给药频率为每周两次时，仅仅,0.2-2.0 mg,的胰岛素剂量有效；与之类似，针对成人迟发性自身免疫糖尿病,(LADA),患者的抗原剂量摸索研究结果表明皮下注射,20g GAD-alum,可以保护胰岛素分泌，更高或更低的剂量对于预防糖尿病发病没有明显效果。,针对,DiaPep277,的研究表明,0.2 mg,及,1.0 mg,的抗原肽能有效的保护胰岛功能,，更高或更低的剂量效果欠佳。动物研究结果显示，合适的抗原剂量可以诱导,Treg,增殖而过高的抗原剂量可能会导致,Treg,清除。所以,只有精确的抗原剂量才能有效保证治疗效果,。如何将动物模型中有效的抗原剂量准确转换到临床研究也很重要，目前没有有效的转化公式存在。,大量动物研究结果显示，,重复给予抗原才能有效预防疾病发生,，使用可靠的佐剂如铝或不完全弗氏佐剂,(IFA),可以延长抗原的作用时间。如需要重复给予,GAD65,，给予一次,GAD-alum,足以获得相同效果。因此，选择合适的佐剂可能是抗原特异性免疫治疗和,T1DM,长期免疫耐受的关键因素之一。,三、治疗时机的选择,T1DM,的治疗时机可分为,初级预防,和,次级干预,。,初级预防,主要针对,T1DM,高危人群，通过避免触发自身免疫和,(,或,),诱导自身免疫耐受获得积极干预结果。现有的预防性临床试验通过,应用胰岛特异性自身抗原诱导免疫耐受,，由于自身免疫启动机制尚未完全明确，尚存在一些需要解决的难题。,次级干预,主要针对,T1DM,初发患者，通过各种免疫干预措施减轻或延缓自身免疫病程的进展，,减少对胰岛功能的进一步损伤，保护残存的胰岛功能。,四、抗原特异性治疗的困境,(1),可能会加速胰岛,B,细胞的破坏和,T1DM,的进展,。部分临床研究未获得预期的免疫保护作用，极少数研究发现抗原特异性治疗会加速疾病进展，出现这一现象多是由于给药途径、药物剂量、,给药频率及研究对象不合适。,(2),可能会诱导出威胁生命安全的过敏反应,。抗原注射可以导致超敏反应、全身性变态反应以及过敏反应。,(3),可能诱导自身免疫的脱靶效,应。用于,T1 DM,抗原特异性治疗的部分抗原可能还表达于胰岛之外的器官，可能导致患者出现新的自身免疫病，这一担心在理论上是成立的，但研究中尚未,发现。,谢谢！,