型糖尿病的早期預(yù)防
1型糖尿病占糖尿病患者總數(shù)5%~10%,全國1型糖尿病總數(shù)至少100萬,其中多數(shù)為兒童和青少年,他們需要依靠外源性胰島素存活,造成無數(shù)家庭精神上和經(jīng)濟(jì)上的巨大壓力,1型糖尿病的防治始終是一個(gè)重要課題。
1型糖尿病是T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病,遺傳易感性和環(huán)境因素如病毒感染、化學(xué)毒物、牛奶喂養(yǎng)以及與1型糖尿病有關(guān)的自身抗原如胰島素、谷氨酸脫羧酶、酪氨酸磷酸酶(IA-2)、胰島細(xì)胞抗原、前列環(huán)素合成酶等導(dǎo)致免疫失衡,可以引發(fā)1型糖尿病。1型糖尿病發(fā)病前,其胰島B細(xì)胞的免疫損害常需經(jīng)歷數(shù)年的歷程,從而有一個(gè)較長的臨床前期,這就為識(shí)別1型糖尿病前期的個(gè)體、并進(jìn)行有效的干預(yù)提供了時(shí)機(jī),而早期預(yù)防和進(jìn)行干預(yù)可減輕、延緩、和逆轉(zhuǎn)發(fā)病,改善胰島B細(xì)胞功能;而環(huán)境因素是可以改變的,改變環(huán)境因素就可減少糖尿病的發(fā)生,使預(yù)防1型糖尿病成為可能。
1型糖尿病的早期防治可分為三期:一期是只有1型糖尿病發(fā)病傾向的高危人群,如1型糖尿病的親屬或有遺傳素質(zhì)的一般人群,此時(shí)免疫學(xué)標(biāo)志尚未出現(xiàn),但可用遺傳標(biāo)志預(yù)測;二期即免疫破壞期,此時(shí)血清內(nèi)已有抗胰島細(xì)胞的自身抗體存在,是1型糖尿病預(yù)防的關(guān)鍵;三期即1型糖尿病發(fā)病的早期,已出現(xiàn)糖尿病癥狀,但胰島B細(xì)胞尚有一定功能,干預(yù)治療可保護(hù)殘存的胰島細(xì)胞不被破壞或延緩破壞。
(一)發(fā)現(xiàn)1型糖尿病的高危人群
早期預(yù)測1型糖尿病的發(fā)生是進(jìn)行早期預(yù)防的前提。
由于遺傳和環(huán)境共同參與1型糖尿病的發(fā)生,因此,1型糖尿病的預(yù)測應(yīng)包括多項(xiàng)抗體的檢測和高危因子HLADQB1等位基因的測定。
1.家族史 1型糖尿病具有種族和家族聚集性,1型糖尿病患者的親屬尤其是一級親屬,均為1型糖尿病的高危人群,這給我們發(fā)現(xiàn)1型糖尿病的高危人群提供線索。
2.特殊HLA類型 華人1型糖尿病的易感類型包括HLA-A9,DR4,DR3,DW3,應(yīng)注意在具有這些類型HLA人群中發(fā)現(xiàn)1型糖尿病。理論上,遺傳因素是1型糖尿病預(yù)測的最早指標(biāo),但單有HLA并不足以發(fā)病,還須有諸多因素參與。但作為一多基因遺傳性疾病,目前還沒有一項(xiàng)遺傳標(biāo)志能作為是否早期干預(yù)的指標(biāo)。
3.體液及細(xì)胞免疫學(xué)指標(biāo) ICA,IAA,IA-2及GADA是1型糖尿病的相關(guān)抗體,從這些自身免疫指標(biāo)陽性的個(gè)體中,可發(fā)現(xiàn)1型糖尿病的高危人群。最近,與1型糖尿病相關(guān)的細(xì)胞免疫學(xué)指標(biāo)的臨床應(yīng)用價(jià)值也引起人們的關(guān)注。
(1)胞漿胰島細(xì)胞抗體(ICAs):影響ICA預(yù)測價(jià)值的因素有兩個(gè),即ICA的滴度和1型糖尿病的遺傳易感性。ICA的特性為:①高滴度的ICA預(yù)測性強(qiáng),其滴度大于40JDF(幼年糖尿病基礎(chǔ)單位)則有高度的預(yù)測性;②ICA能提示胰島B細(xì)胞自身免疫破壞過程,隨訪ICA可協(xié)助判斷B細(xì)胞功能衰竭趨勢和免疫損傷發(fā)展情況,ICA長時(shí)間持續(xù)陽性較間斷陽性的預(yù)測意義更大;③與年齡有關(guān),高滴度的ICA(>80JDF)的兒童比成人患1型糖尿病的危險(xiǎn)性大;④ICA的預(yù)測價(jià)值與性別有關(guān),5歲以下男孩ICA陽性者,發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)大于女孩。
(2)胰島素自身抗體(IAAs):未曾用過外源性胰島素的患者體內(nèi)檢出的可與自身胰島素相結(jié)合的自身抗體,隨著方法學(xué)的改進(jìn),目前新診斷的1型糖尿病病人其陽性率高達(dá)40%~50%,尤其是兒童糖尿病患者。動(dòng)物試驗(yàn)及大量研究均顯示,他可出現(xiàn)在1型糖尿病臨床前期。與一級親屬相比,普通人群中單一ICA或IAA陽性對1型糖尿病的預(yù)測價(jià)值較低,但二者均陽性預(yù)測價(jià)值明顯增高,其滴度高低也很重要。有學(xué)者提出一個(gè)預(yù)測公式:預(yù)計(jì)發(fā)生1型糖尿病的時(shí)間(年)=1.5+0.03(IVGTT第1分鐘胰島素水平+第3分鐘胰島素水平)-0.008(IAA滴度),對公式的客觀評價(jià)尚需更多的前瞻性研究來證實(shí)。
(3)谷氨酸脫羧酶抗體(GADA):在新發(fā)生的1型糖尿病病人中,GADA診斷敏感性最高,幾乎80%的病人GAD65抗體陽性,提示此時(shí)有B細(xì)胞功能的迅速丟失。GADA隨病程的延長而降低,它在1型糖尿病發(fā)病前就已經(jīng)出現(xiàn),最早的可提前10年出現(xiàn),但其滴度在發(fā)病后降低,2年內(nèi)可減少一半。在1型糖尿病一級親屬中GAD65抗體陽性率也增加,在預(yù)測1型糖尿病方面,GAD65抗體單獨(dú)或與其他胰島自身抗體一起,其預(yù)測值可能高達(dá)50%~60%,在普通人群中診斷的特異性為99%。
(4)酪氨酸磷酸酶(IA-2):在新發(fā)生的1型糖尿病病人和糖尿病前狀態(tài)的孿生子中檢出率分別為50%,67%。是1型糖尿病病人所特有的,在GAD抗體之后出現(xiàn),與臨床發(fā)病關(guān)系密切。有人建議將GAD65抗體、IAA和IA-2聯(lián)合檢測來替代ICA檢測。70%新診斷的1型糖尿病患者具有IA-2的自身抗體,非糖尿病者出現(xiàn)該抗體預(yù)示其1型糖尿病的高危險(xiǎn)性。
ICA陽性對是否發(fā)生1型糖尿病的預(yù)測價(jià)值,在1型糖尿病一級親屬為20%~50%,在一般人群中也可達(dá)20%~30%;IAA在1型糖尿病篩查中的應(yīng)用尚有疑問,但I(xiàn)CA陽性的1型糖尿病親屬若IAA也陽性,發(fā)生1型糖尿病的危險(xiǎn)性增加;IAA水平與1型糖尿病發(fā)生的速度呈正相關(guān),高水平IAA者發(fā)病較快;GAD抗體存在于80%確診的1型糖尿病患者中,且其水平穩(wěn)定,病程10年以上仍然存在。在糖尿病前期,患者即可表達(dá)上述3種抗體中的任意一種,也可表達(dá)所有3種。有研究認(rèn)為,98%新起病者表達(dá)其中1種,80%表達(dá)2種,35%表達(dá)3種,因此多種自身抗體聯(lián)合篩查,對1型糖尿病有較高的預(yù)測價(jià)值,3種抗體皆陽性的1型糖尿病一級親屬發(fā)生1型糖尿病的危險(xiǎn)性幾乎100%。通過GAD,IA-2,IAA 3種抗體的聯(lián)合檢測,不僅在1型糖尿病一級親屬中,也可以在普通人群中進(jìn)行糖尿病的精確預(yù)測,這是1型糖尿病預(yù)防性試驗(yàn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。有人建議,IAA,GAD65,IA-2三種抗體聯(lián)合檢測可取代舊的ICA測定。
4.代謝標(biāo)志 靜脈葡萄糖耐量試驗(yàn)(IVGTT)中胰島素反應(yīng)第一時(shí)相下降對預(yù)測1型糖尿病具有非常重要的意義,與正常人相比,IVGTT第一時(shí)相胰島素釋放(FPIR)小于正常的第一百分位數(shù)者,短期內(nèi)發(fā)生1型糖尿病的危險(xiǎn)性增加。
但1型糖尿病高危人群的篩查也有許多困難和不足,目前所進(jìn)行的早期篩查,多局限于1型糖尿病的一級親屬,而這僅占1型糖尿病總數(shù)的10%,因此,需要尋找更敏感簡便的方法,在一般人群內(nèi)開展篩查工作。
(二)對1型糖尿病的高危人群給予足夠的關(guān)注
采取必要的干預(yù)措施,可減少1型糖尿病的發(fā)生。1型糖尿病早期預(yù)防動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),在糖尿病起病前及早予以免疫治療可以防止自發(fā)性1型糖尿病的發(fā)生,但由于目前的預(yù)測手段特異性還不高,而免疫干預(yù)治療代價(jià)高,副作用大,因此多不主張?jiān)诙谝郧斑M(jìn)行免疫干預(yù)。
1.免疫耐受誘導(dǎo) 運(yùn)用某些自身抗原,誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫耐受,可對胰島B細(xì)胞產(chǎn)生免疫保護(hù),但抗原決定簇的特異性,效應(yīng)及調(diào)節(jié)機(jī)制尚須加以研究。
(1)自身抗原誘導(dǎo)免疫耐受:胰島素口服、噴鼻和注射制劑能發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)或誘導(dǎo)耐受的作用,使胰島處于靜息狀態(tài),延緩胰島炎的出現(xiàn)和1型糖尿病的發(fā)生。臨床試驗(yàn)已初獲成功,另外,在1型糖尿病的蜜月期,胰島素強(qiáng)化治療也可保護(hù)患者胰島B細(xì)胞免受晚期的免疫破壞,故多數(shù)學(xué)者主張?jiān)?型糖尿病蜜月期應(yīng)堅(jiān)持使用胰島素治療。這種B細(xì)胞靜息學(xué)說認(rèn)為,在糖尿病前給胰島素可能減少與內(nèi)源性胰島素分泌有關(guān)的抗原表達(dá)。各免疫標(biāo)志物陽性的遺傳易感者皮下注射胰島素,可延緩糖尿病的發(fā)生。胰島素強(qiáng)化治療也可保護(hù)1型糖尿病病人的B細(xì)胞免于晚期破壞,對B細(xì)胞和免疫系統(tǒng)均有作用。
谷氨酸脫羧酶(GAD):研究發(fā)現(xiàn),靜脈注射GAD65可顯著延遲NOD鼠糖尿病的發(fā)生和胰島炎的進(jìn)展。給予實(shí)驗(yàn)動(dòng)物NOD鼠,口服GAD抗原可誘導(dǎo)對B細(xì)胞自身抗原的免疫耐受,在1型糖尿病發(fā)病早期,終止其自身免疫反應(yīng),完全有可能使B細(xì)胞自我修復(fù),分泌適量的胰島素,改善代謝,從根本上根治1型糖尿病。GAD的優(yōu)勢是它是機(jī)體的自身組織,無明顯的毒副作用,特異性高,安全有效,因而是很有前途的防治方法。
用于誘導(dǎo)免疫耐受且被證實(shí)有效的抗原還有:大腸埃希菌脂多糖、克雷伯桿菌脂蛋白、乳酸桿菌酪蛋白、霍亂毒素分子B亞單位。阻斷協(xié)同刺激分子也可誘導(dǎo)免疫耐受,包括給予抗CD40L抗體、抗CD28抗體治療和給予有缺陷的細(xì)胞間黏附分子(ICAM)-1基因治療。
自身抗原誘導(dǎo)耐受預(yù)防1型糖尿病的試驗(yàn)成果令人鼓舞,抗原給予的劑量和途徑似乎是影響因素,但現(xiàn)在對抗原數(shù)量的限制性可通過黏膜佐劑而克服,而且胰島素和GAD作為人體自身抗原,對機(jī)體無明顯副作用,最新研究表明,應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù),可由植物生成大量優(yōu)質(zhì)、低價(jià)、可溶性動(dòng)物蛋白,這樣可食用植物就提供了一個(gè)簡單而直接的口服抗原,由該轉(zhuǎn)基因植物生成的GAD已成為飲食提供給NOD鼠,并抑制其糖尿病的發(fā)展,這就為口服胰島素的廣泛應(yīng)用開拓了廣闊的前景。
(2)核酸疫苗誘導(dǎo)免疫耐受:將編碼Ⅰ型糖尿病相關(guān)自身抗原(或肽)CD分子或Th2細(xì)胞因子的核酸序列插入質(zhì)?;虿《据d體就構(gòu)建成相應(yīng)的疫苗,再通過各種免疫途徑將該疫苗接種到1型糖尿病的模型鼠(NOD鼠)的幼鼠,誘導(dǎo)免疫耐受和免疫調(diào)節(jié),從而達(dá)到延緩或阻止糖尿病發(fā)生的目的。
用于制備核酸疫苗的有:熱休克蛋白60核酸疫苗(phsp60)、胰島素β鏈核酸疫苗、GAD核酸疫苗、改良CD80分子前胰島素原核酸疫苗、細(xì)胞因子核酸疫苗等,核酸疫苗的預(yù)防效應(yīng)受眾多因素影響,其中最主要的為接種技術(shù)、免疫途徑、抗原類型、接種時(shí)機(jī)有關(guān)。目前,所進(jìn)行的各種1型糖尿病核酸疫苗的研究,只能對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物提供部分預(yù)防作用,臨床是否有效還有待于進(jìn)一步研究,但是隨著對1型糖尿病發(fā)病機(jī)制特別是其始動(dòng)抗原的研究深入,以及分子生物學(xué)和免疫學(xué)理論和技術(shù)的不斷提高,1型糖尿病核酸疫苗必將展現(xiàn)出其廣闊的應(yīng)用前景。
2.免疫干預(yù)治療
(1)IL-18:可能通過打破Th1/Th2平衡狀態(tài),使保護(hù)性的Th2占優(yōu)勢地位而抑制糖尿病的發(fā)展。
(2)IFN-α:新的研究表明,給予IFN-α可延緩自發(fā)性糖尿病的發(fā)展和被動(dòng)轉(zhuǎn)移糖尿病的發(fā)生,其對自發(fā)性糖尿病的作用存在劑量依賴性。
(3)阻斷多種整合素:整合素黏附分子例如α4β1和αLβ2是淋巴細(xì)胞的激活劑和歸巢因子。給予針對整合素αL和α4及其配基VCAM-1抗體治療,可通過阻斷多種黏附途徑而有效地預(yù)防1型糖尿病的發(fā)生。
3.磷酸二酯酶抑制藥 peotoxitylline(PTX)是一般性磷酸二酯酶抑制藥,而rolipram則是選擇性磷酸二酯酶Ⅳ抑制藥,給予NOD鼠口服PTX或rolipram都可降低胰島炎嚴(yán)重程度并可預(yù)防糖尿病的發(fā)生,而rolipram較PTX強(qiáng)100倍,其機(jī)制為阻斷多種炎性因子的產(chǎn)生。
4.其他干預(yù)措施還包括 牛乳回避試驗(yàn)(cow milk avoidance)煙酰胺糖尿病干預(yù)試驗(yàn)等。
5.其他藥物
(1)煙酰胺(NA):是一種保護(hù)細(xì)胞免受自身免疫細(xì)胞毒作用的藥物,有人對1型糖尿病的親屬用煙酰胺進(jìn)行1型糖尿病的預(yù)防,發(fā)現(xiàn)至少對那些出現(xiàn)代謝減弱、免疫指標(biāo)陽性的個(gè)體有效,對處于1型糖尿病蜜月期的患者,煙酰胺可延長其1型糖尿病蜜月期,減輕或避免胰島B細(xì)胞的自身免疫性破壞。由于煙酰胺的副作用較小,被用于1型糖尿病二期預(yù)防的研究。NA能否真正預(yù)防人類1型糖尿病的發(fā)生,關(guān)鍵在于糖尿病前狀態(tài)及患者年齡,年齡愈小,B細(xì)胞破壞愈快,NA的有效性愈小。
(2)環(huán)孢素:可選擇性地抑制T淋巴細(xì)胞克隆生長和功能激活,主要作用于細(xì)胞免疫,對體液免疫也有一定影響,在臨床診斷的1型糖尿病病人中,早期采用環(huán)孢素(cyclosporin)、azathioprine,甚或糖皮質(zhì)激素等進(jìn)行免疫治療可在一定的程度上保護(hù)殘存的胰島B細(xì)胞免于被破壞,促進(jìn)B細(xì)胞再生和誘導(dǎo)臨床緩解,但由于免疫抑制藥有明顯的副作用,且停藥后,1型糖尿病仍會(huì)復(fù)發(fā)等缺點(diǎn),極大地限制了免疫抑制藥的臨床引用。
(3)卡介苗和完全弗氏佐劑可預(yù)防自身免疫性胰島炎和1型糖尿病的發(fā)生。
(三)盡量減少環(huán)境致病因素的影響
1.防止病毒感染 現(xiàn)認(rèn)為,先天性風(fēng)疹病毒、腸道病毒,腮腺炎病毒、巨細(xì)胞病毒特別是柯薩奇B4和B5的感染是本癥高危易患因素,有學(xué)者檢測1型糖尿病患兒母親妊娠期間腸道病毒感染情況,證實(shí)她們在妊褥期確曾有腸道病毒感染。此外,超級抗原也是重要的致病因素,超級抗原為細(xì)菌或病毒的蛋白質(zhì)產(chǎn)物,激活自身反應(yīng)性T細(xì)胞的超級抗原在易感人群中可致自身免疫。因此,增強(qiáng)體質(zhì),減少精神壓力及心理壓力,減少病毒對胰島的侵害,對1型糖尿病的預(yù)防有重大的價(jià)值,特別是在1型糖尿病的高危人群。
2.飲食 牛奶中的牛血清白蛋白可能引起兒童體內(nèi)淋巴細(xì)胞致敏,最終導(dǎo)致體內(nèi)B細(xì)胞破壞。另外,β乳球蛋白和酪蛋白也可能與B細(xì)胞的免疫破壞有關(guān)。嬰兒期牛乳喂養(yǎng)的兒童發(fā)生1型糖尿病的危險(xiǎn)性增加,因此提倡母乳喂養(yǎng)是1型糖尿病三期預(yù)防最切實(shí)可行的方法。施行母乳喂養(yǎng),是1型糖尿病早期預(yù)防的重要手段,在過去幾年中人們已經(jīng)注意到母乳喂養(yǎng)時(shí)間長短與發(fā)生1型糖尿病間的潛在關(guān)系,已有多項(xiàng)研究結(jié)果表明,過早加入牛奶蛋白質(zhì)易致糖尿病而且對牛奶消耗量大的國家如芬蘭,糖尿病的發(fā)病研究也表明二者間存在相關(guān)性,目前認(rèn)為牛奶中某些蛋白質(zhì)成分可能是導(dǎo)致糖尿病的因素。牛奶中的牛血清白蛋白、β-乳球蛋白、酪蛋白可能是導(dǎo)致糖尿病的因素。
3.盡量少用亞硝胺食物 亞硝胺是一種很強(qiáng)的致癌物,因亞硝胺和鏈佐星(STZ)作用類似,而STZ是復(fù)制1型糖尿病動(dòng)物模型的首選藥,故目前提出改變飲食習(xí)慣,少食用熏制品、泡菜、酸菜等富含亞硝胺的食品,對預(yù)防1型糖尿病及其他疾患均有積極作用。
由于1型糖尿病早期預(yù)防的方法學(xué)的進(jìn)展,使得1型糖尿病早期預(yù)防成為可能,這是1型糖尿病治療史的里程碑。但應(yīng)在普通人群中進(jìn)行干預(yù)試驗(yàn),針對B細(xì)胞的自身免疫反應(yīng),在人一生的早期即出現(xiàn),而且90%新診斷的1型糖尿病患者沒有家族史,因此在普通人群中開展1型糖尿病的預(yù)防將更有意義。
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