二型糖尿病,其发病机制主要为胰岛素迪康和胰岛细胞功能障碍导致的胰岛素分泌不足,或因患者机体无法利用胰岛素引起的多饮、多食、多尿及消瘦等“三多一少”典型病症。而一型糖尿病(T1DM)的发病机制主要因为自身胰岛β细胞破坏导致的胰岛素绝对不足引起的糖尿病(有明确原因导致胰岛β细胞遭到破坏而产生的糖尿病不属于一型糖尿病),一般多于儿童或青少年时期发病,少数发生在成年时期。

          根据国际糖尿病联盟(IDF)2021年发布的《全球糖尿病地图(第10版)》数据显示,2021年全球糖尿病及糖尿病相关的治疗支出已高达9960亿美元,其中用于治疗糖尿病并发症的费用占总和的50%以上。而在全球范围内,因糖尿病产生的经济损失则更高,由于过早死亡、劳动力流失或残疾产生的“间接成本”使每年与糖尿病相关的全球医疗费用支出增加了35%。自1990年以来,全球范围内的胰岛素成本已经增加了超过10倍。

          据统计,在我国大陆糖尿病患者总数预计已超过1.3亿人,约占全球比例1/3,是全球患者人口最多的国家。每年我国糖尿病及糖尿病相关疾病治疗的整体医疗支出规模已超7582亿元,平均下来,我国糖尿病每年治疗费用近6000元。

          无论是一型还是二型糖尿病,它们都是一种严重影响人们健康和生活质量的慢性疾病。尽管现有的治疗方法在一定程度上可以控制病情,但其治疗策略对于人们正常生活仍产生巨大的影响,面临诸多挑战。

          在过去的几十年中,胰岛移植已成为一种治疗一型糖尿病的潜在方法。但研究人员发现在成功移植胰岛情况下,免疫系统仍会排斥新的胰岛细胞。2022 年 1 月 17 日,由美国西北大学研究团队发现,使用纳米载体重新设计的"雷帕霉素"可以使免疫调节更加有效。但这种治疗策略的成本与风险依然居高不下,它首先需要一型糖尿病患者找到可与之配型成功的胰岛器官,其次需要使用定量的抗排异药物,在这些前提完成的情况下,使用纳米载体重新设计的"雷帕霉素"才能够发挥其调节免疫的功效。

          其他的研究方向中,科研人员通过抑制胰高血糖素(glucagon)的分泌来降低体内血糖含量,通过胰高血糖素受体GCGR为靶点的药物研发也在进行中。而我们所知的DDP-4抑制剂、GLP-1R 激动剂、GIP、淀粉不溶素类似物等等也可以抑制胰高血糖素的分泌[1]。目前,抑制胰高血糖素药物研发以GLP-1R为主要研究方向,GLP-1是肠L细胞在营养消耗后释放的一种含有30个氨基酸的肤激素,它存在于多个区域,如胰腺β细胞、心脏、肾脏、肺、胃肠道、中枢神经和周围神经当中均有发现[2-3]。它可以诱导胰岛β细胞分泌胰岛素,降低胰高血糖素的分泌,从而调节体内血糖含量。目前已经获批的药物有司美格鲁肽、利拉鲁肽、甘精胰岛素等。

          而在另一种研究方向中,研究人员试图通过激活胰岛β细胞达到治疗糖尿病的目的,胰岛β细胞的激活通常与免疫应答和适应性免疫系统有关。目前的研究表明,纳米抗体可能通过与胰岛β细胞表面的特定受体或分子相互作用来激活这些细胞。这种相互作用可能会触发细胞内信号转导通路,激活胰岛β细胞的功能,修复细胞状态。又或者是通过抑制胰岛淀粉样肽(islet amyloid polypeptide,IAPP)分泌来提升胰岛素利用,同时减少其聚合为淀粉样纤维沉积于胰腺以避免损伤α细胞[4]

          综上所述,纳米抗体在糖尿病的治疗研究中,以精确的靶向能力向现代医学展示出了自身的无限潜力。它可以向相关的胰岛细胞传递药物,刺激或调节其功能,如血糖调节蛋白、胰岛素受体等,通过与药物、显像剂或其他治疗物质的结合,实现精准的治疗和监测功能[5]

          传统的药物载体方式均有不同层面的局限性,我们不妨设想一下,通过改造纳米抗体进行药物设计是否能达到加强药物疗效、降低药物使用频率及减轻其药物毒性的效果,这种思路十分令人期待。目前,全球针对治疗糖尿病的纳米抗体药物正引起广泛的关注和研究。作为一种创新的治疗手段,在未来以纳米抗体药物彻底治疗糖尿病也不失为一种可能。纳米抗体在此领域的应用前景令人期待,有望为糖尿病患者提供更有效、个体化的治疗选择,进一步改善他们的生活质量。

          新春佳节,我们更应注意暴饮暴食导致的胰岛功能损伤,纳博生命祝愿广大读者身体健康,新年快乐!


参考文献:
[1] 乔安娜.胰高血糖素受体的信号转导机制研究[D].中国科学院大学(中国科学院上海药物研究所),2019.
[2] Campbell, J.E. and D.J. Drucker, Islet alpha cells and glucagon--critical regulators of energy homeostasis. Nat Rev Endocrinol, 2015. 11(6): p. 329-38.
[3] Young, A., Inhibition of glucagon secretion. Adv Pharmacol, 2005. 52: p. 151-71.
[4] Xin Yanru;Wang Sheng;Liu Hui.Hierarchical Vitalization of Oligotyrosine in Mitigating Islet Amyloid Polypeptide Amyloidogenesis through Multivalent Macromolecules with Conformation-Restrained Nanobody Ligands.Journal|[J] ACS nano. Volume 15, Issue 8.2021.
[5]谭文彬,李佳.从宏观解剖到微观分子成像看糖尿病胰腺的可视化技术进展[J].解放军医学院学报.2023,44(04)