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糖尿病治療面臨三大挑戰

本刊記者 付冰冰    2021-09-23 15:52:21    《人民周刊》

“消瘦、尿糖、干渴、爛足、失明”……一百年前,由于缺少有效治療方法,飽受糖尿病并發癥折磨的人們只能在絕望中等待死亡。1921年8月5日,胰島素被從狗的胰腺中分離出后,為治療糖尿病提供了方向,此后,Ⅰ型糖尿病從曾經的絕癥變成可控的慢性病。問世百年來,從最初在動物身上提取的黏稠的棕色糊狀胰島素,到在大腸桿菌、酵母菌里人工合成胰島素基因,使其增殖從而提取胰島素,上億患者因這項發明延長了生命,改善了生活質量。1923年,加拿大多羅多小鎮診所醫生班廷、多倫多大學醫學院生理學系主任約翰·麥克勞德憑借對胰島素和糖尿病的研究獲得諾貝爾醫學和生理學獎。2021年8月,盡管胰島素已發明整整100年,但時至今日,糖尿病依然無法被根治,這項世紀難題需要患者、醫生等多方共同努力。

 

胰島素發明,一場超越百年的醫學接力

有關資料顯示,“糖尿病”一詞來自希臘語,意思是“管狀”或“穿過”。在糖尿病患者的身體中,食物只是“通過”他們的身體,無法利用食物中的營養物質來獲取能量。這會導致血液和尿液中積聚額外的葡萄糖。一旦患上糖尿病,兒童及成年人的生存周期僅為1—2年。

從發現胰腺與糖尿病之間的聯系,再到發現胰島素能夠治療糖尿病,這個過程充滿了巧合。正是這些巧合構成了一次醫學接力,最終使糖尿病患者抵達了免于死亡的彼岸。1889年,為研究人體胰腺的消化功能,德國醫學家約瑟夫·馮·梅林和俄國醫學家奧斯卡·明科夫斯基切除了一只狗的胰腺,結果在無意中發現,被切除胰腺的狗排泄的尿液上布滿了蒼蠅,這使他們意識到糖尿病與胰腺之間存在某種關系。他們認為,胰腺可能分泌一種能促使血糖降低的物質。

及至20世紀初期,羅馬尼亞生理學家保羅斯庫成功開發了一種能夠降低糖尿病狗的血糖的胰腺提取物,在其發表的醫學論文中曾指出注射該提取物具有“血糖驟降”等副作用。

1920年深秋的一個夜晚,從第一次世界大戰戰場歸來的戰地醫生班廷在備課解剖和生理學時,來自明尼蘇達大學摩西·巴倫的一篇署名文章《朗格爾漢斯島與糖尿病的關系,胰腺結石癥案例特別參考》引起了他的注意。文章稱:作者在進行常規尸檢時,遇到一例結石阻塞主胰管的特殊案例。這使得該案例身上的所有腺泡細胞全部變性萎縮、最終消失,但大多數胰島細胞都完整存活了下來。巴倫指出,這些現象與實驗結扎胰管的觀察結果相似。這使得深夜挑燈讀書的班廷突然閃現靈感,據《知識分子》撰文介紹顯示,班廷在紙上記錄下思路:“糖尿病,結扎狗的胰管,讓狗活著直到腺泡退化剩下胰島,嘗試分離出內部分泌物以緩解糖尿。”

由于缺少系統性醫學培訓,班廷的設想欠缺嚴謹的科學性,但這種鍥而不舍的探索精神卻在無形中為發明胰島素蹚出了一條新的道路。經人推薦,班廷結識了后來與其共同獲得諾貝爾獎的麥克勞德,后者為其提供了實驗室,配備了后來成為其重要實驗助手的貝斯特,并為其提供了新的血糖測量方法。隨著項目的推進,阿爾伯塔大學生物化學家科力普加入此項目,不到500天的時間內,無心插柳柳竟成蔭。1922年1月,一個名叫萊尼·湯普森、體重僅50斤的14歲男孩生命奄奄一息,患有糖尿病的他經胰島素純化提取物治療后,酮中毒癥狀得到明顯改善,這標志著人類糖尿病臨床試驗首次獲得顯著成功。

《知識分子》指出,獲得有關胰島素及其制造方法的美國專利后,班廷、科力普、貝斯特以每人1美元的價格,將胰島素的專利權轉讓給了多倫多大學董事會。這份專利轉讓的申請中,明確指出申請專利的初衷:“防止藥物制造商粗制濫造胰島素,使其在可信賴的廠家生產以保證產品的純度和效力。”在從基礎科研走向成果轉化的過程中,“盡管四人之間存在專業競爭和人格沖突,但在守護人類健康面前達成了前所未有的一致”。

從動物胰島素到人胰島素,再到胰島素類似物、周制劑、超效速胰島素,一百年來,這項被譽為“醫學之光”的發明始終走在自我更新和優化的道路上,來自各領域的人們為守護人類血糖健康不斷進行科技創新與醫療革命。

 

糖尿病治療面臨三大挑戰,短期內無法實現根治

“在胰島素被發現之前,糖尿病就是一個判了死刑的疾病,因為Ⅰ型糖尿病患者患糖尿病之后,平均生存時間僅有十幾個月,很快就會因為缺乏胰島素出現高血糖、酮癥酸中毒、昏迷等癥狀導致死亡。據國際糖尿病聯盟估計,截至2020年,全球現有糖尿病患者已經超過4.3億,到2045年將有超過7億糖尿病患者。”由國家衛生健康委人口文化發展中心主管主辦的“《中國家庭報》致敬胰島素發現100周年媒體交流會”上,北京大學糖尿病中心主任、國際糖尿病聯盟西太平洋區主席紀立農表示,胰島素發現一百年來,人類在糖尿病治療和管理上獲得了重要進展,同時也面臨三大挑戰:一、糖尿病新發病例主要集中在發展中國家;二、肥胖是糖尿病的主要危險因素;三、盡管有了很好的、有效的胰島素和注射設備,但糖尿病病人仍控制不好血糖,控制血糖要朝三個方向努力。

“2021年是胰島素發現一百周年,百年來盡管發明了眾多有效藥物,但是糖尿病的患病率和患病人數還在迅猛增長。尤其是像中東、亞太、非洲等發展中國家里,糖尿病的患病率呈現倍增趨勢,我們看到80%成年糖尿病患者分布于低收入和中等收入國家。”

他同時引用了武漢大學中南醫院的統計文章,據文中數據顯示,中國已經成為肥胖第一大國,肥胖是糖尿病的主要危險因素,如果不控制肥胖,就無法控制糖尿病。

糖尿病患者面臨的第三個挑戰是,盡管胰島素研發有很大進展,但未徹底解決一個問題:在注射胰島素并且很好控制血糖的情況下,很多患者仍會受到低血糖的困擾,控制血糖要朝三個方向努力。“如何讓胰島素在控制好血糖的同時又減少低血糖,這是未來需要努力的第一個方向。”紀立農說。

醫學發展了,科技進步了,有了很好的胰島素、注射裝置和血糖監測裝置,但在過去20年里,胰島素患者的血糖治療卻基本上沒有改善,甚至在國際上有很多專家說胰島素治療是一個失敗的治療。為什么會出現這樣的悖論?在紀立農看來,這是第二個需要努力的方向。“從血糖監測到治療劑量決策再到治療方案的落實等諸多環節都是重點,需要醫生和患者共同努力,有再好的胰島素,如果不能把它用到實處的話,也發揮不了胰島素的作用。”

當口服藥無法理想地控制患者血糖時,全球通用的標準是在糖化血紅蛋白達到超過7%時考慮聯合胰島素治療。紀立農表示,如在口服藥治療不達標、糖化血紅蛋白達到7%時,就開始使用胰島素,則會使患者暴露在高血糖時間大大縮短,從而明顯減少并發癥。

“統計顯示,每一百萬中國糖尿病患者無論是及時接受胰島素治療還是及時接受其他治療,只要按照指南在不達標時就開始強化治療,每一百萬人可以節約并發癥治療費用37億元,雖然用藥數量增多,用藥時長增多,但是用在藥上的錢遠遠低于治療糖尿病并發癥的錢。當前胰島素不能及時應用被稱為臨床惰性,導致其發生的主要因素來自患者、醫生和我們的醫療體系,因為很多患者沒有及時得到治療調整,或者由于沒有治療調整支持系統,所以不愿意接受胰島素治療,因為開始胰島素治療之后存在著與血糖監測、劑量調整等相關的很多問題,這是目前治療糖尿病所面對的挑戰里需要努力的第三個方向。”

由于血糖波動和與血糖控制相關的治療和精神負擔,認真治療糖尿病的患者中有20%—40%的人患有抑郁癥。紀立農預測,未來二三十年之內可能不會實現根治糖尿病。“讓患者遠離糖尿病的困擾,需要大家一起從政策、家庭環境、社區糖尿病管理,以及從醫院糖尿病診療上來共同努力。”紀立農說。

(《人民周刊》2021年第17期)

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