2 型糖尿病(T2DM)是一種慢性代謝疾病，其由遺傳因素、環境因素共同作用引發，占所有糖尿病患者的 90% 以上。

        目前，2 型糖尿病的主要治療方式包括使用胰島素及降糖藥控製血糖。常見的降糖藥包括雙胍類、磺酰脲類(sulfonylureas)、噻唑烷二酮類(thiazolidinedione)以及 DPP-4 受體抑製劑等。不過這些藥物大多由於存在副作用、療效低和使用不便的問題，對患者生活造成了一定困擾。

        為了解決這些問題，來自英國劍橋大學 Wellcome-MRC 代謝科學研究所的一組研究人員開發了一種人工胰腺，用於幫助患者維持健康的血糖水平。該設備將現成的葡萄糖監測儀和胰島素泵與團隊開發的名為 CamAPS HX 的應用程序結合在一起，通過運行算法即可根據個體水平預測所需胰島素的劑量。

        (來源：Nature Medicine)

        1 月 11 日，該團隊在Nature Medicine期刊發表最新論文，報告了該設備在 2 型糖尿病患者人群中開展的首次試驗結果。與當前標準療法相比，該設備能夠將受試患者血糖水平維持在目標範圍內的時長增加一倍，並且顯著降低患者處於高血糖水平的時間。此外，患者使用 CamAPS HX 係統時的平均血糖水平由標準療法時的 12.6 mmol/L 下降至 9.2 mmol/L，糖化血紅蛋白水平(HbA1c)也從標準療法的 8.7% 降至 7.3%。

        無需進餐提醒，適用於2型糖尿病患者的全自動人工胰腺

        自動化胰島素輸送係統，也被稱為人工胰腺或閉環控製係統。該類設備使用連續血糖監測儀跟蹤人的血糖水平，並且能夠在需要時使用胰島素泵自動輸送胰島素。

        在過去幾年中，自動化胰島素輸送係統的出現方便了眾多糖尿病患者的生活。2016 年，來自美敦力的 MiniMed 670G 商用係統正式獲得美國FDA批準，該設備適用於 14 歲及以上的1 型糖尿病患者。此後，又有多種人工胰腺陸續獲批並上市。不過，這些設備普遍麵向於 1 型糖尿病患者，且仍屬於混合閉環控製係統，需要用戶自行輸入用餐時間以調節胰島素用量，其在應用範圍、適用人群方麵存在一定限製。

        近年以來，隨著人工智能與算法技術的不斷進步，研究人員意圖開發操作更加簡便的全自動閉環控製係統。與此前設備不同的是，這種被稱為 CamAPS HX 的新型胰島素輸送係統能夠通過傳感器實時監控患者的血糖水平，並且不再需要手動輸入進餐情況，從而為2 型糖尿病患者提供更加簡單的血糖管理方式。

        ▲圖丨全自動閉環控製係統 CamAPS HX(來源：劍橋大學)

        CamAPS HX 係統包括一個連續葡萄糖監測器、胰島素泵和自動調節皮下胰島素輸送的控製算法，該算法可以預測將葡萄糖水平維持在目標範圍內所需的胰島素量，從而調節皮下胰島素的輸送。

        “許多 2 型糖尿病患者使用標準療法，例如胰島素注射時依然難以控製血糖水平。人工胰腺可以提供一種安全有效的方法來幫助他們，而且該技術使用簡單，可以在家中安全地實施。”該研究的通訊作者，來自英國劍橋大學 Wellcome-MRC 代謝科學研究所的Charlotte Boughton博士對此表示。

        在此之前，研究人員已經成功地在需要腎透析的 2 型糖尿病患者身上試用了該設備，並且進行了為期 20 天的治療。然而，其長期效果如何尚不明確。因此，研究者進一步開展了一項開放標簽、單中心隨機交叉試驗(NCT04701424)。

        患者血糖處於正常範圍的時間被提升一倍，無低血糖風險

        在本次試驗中，研究人員從 Addenbrooke 醫院的 Wolfson 糖尿病和內分泌診所等共計招募了 26 名患者。隨後將這些患者隨機分配為兩組：第一組將試用人工胰腺八周，然後轉為每天注射多次胰島素的標準療法;第二組則是先接受對照療法，八周後改用人工胰腺。

        研究中，科學家使用了多種指標用於評估人工胰腺的性能。首先是患者血糖水平在 3.9 至 10.0 mmol/L 的理想範圍內的時間百分比。平均而言，使用人工胰腺的患者有 66% 的時間處於理想範圍內，而對照組患者血糖處於該範圍內的時長僅有 32%。

        ▲圖丨全自動閉環胰島素給藥試驗終點評估數據(來源：Nature Medicine)

        除此之外，血糖水平高於 10.0 mmol/L，即高血糖水平的時間占比是試驗考察的次要指標之一。對於糖尿病患者來說，長期處於高血糖水平會增加潛在嚴重並發症的發病風險。比較來看，接受藥物治療的對照組患者中有 67% 的時間處於高血糖水平;然而當使用人工胰腺時，這個數字顯著下降了一半，僅為 33%。

        值得注意的是，該應用程序還顯著降低了糖化血紅蛋白(HbA1c)的分子水平。由於糖化血紅蛋白是在血紅蛋白與血液中的葡萄糖結合並發生“糖化”時形成的，因此，通過測量 HbA1c 的水平，臨床醫生即可全麵了解個體在幾周甚至幾個月內的平均血糖水平。對於糖尿病患者而言，HbA1c 越高，發生糖尿病相關並發症的風險就越大。在試驗中，對照組患者經過治療後的平均 HbA1c 水平為 8.7%，而使用人工胰腺後為 7.3%。同樣值得關注的還包括患者的平均血糖水平，使用人工胰腺時該指標也出現了顯著下降。

        ▲圖丨閉環組與對照組的血糖控製情況(來源：Nature Medicine)

        安全性方麵，試驗期間沒有患者出現嚴重的低血糖情況。除此之外，研究者共報告了 8 起嚴重不良事件(SAE)，其中一名患者在使用人工胰腺時因泵插管部位出現膿腫而入院治療。

        研究人員介紹，“患者群體在使用胰島素治療時，麵對的主要風險之一便是嚴重低血糖。但在我們的試驗中，沒有患者經曆過這些，而且患者血糖水平低於正常水平的時間也很少。”

        而來自參與者的反饋也顯示，這些受試者普遍樂於使用自動化的血糖控製係統。其中有 89% 的人表示希望花費更少的時間來管理和控製糖尿病。除此之外，避免指尖注射也是用戶關心的重點問題之一。

        目前，該團隊正在計劃開展一項更大規模的多中心研究，以確認該係統的安全性和有效性。並且該團隊已向監管部門提交該設備的批準申請，以期將其商業化並最終用於眾多的 2 型糖尿病患者。