2 型糖尿病（T2DM）是一種慢性代謝疾病,，其由遺傳因素,、環(huán)境因素共同作用引發(fā)，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制血糖。常見(jiàn)的降糖藥包括雙胍類(lèi),、磺酰脲類(lèi)（sulfonylureas）,、噻唑烷二酮類(lèi)（thiazolidinedione）以及 DPP-4 受體抑制劑等。不過(guò)這些藥物大多由于存在副作用,、療效低和使用不便的問(wèn)題,，對(duì)患者生活造成了一定困擾。

為了解決這些問(wèn)題,，來(lái)自英國(guó)劍橋大學(xué) Wellcome-MRC 代謝科學(xué)研究所的一組研究人員開(kāi)發(fā)了一種人工胰腺,，用于幫助患者維持健康的血糖水平。該設(shè)備將現(xiàn)成的葡萄糖監(jiān)測(cè)儀和胰島素泵與團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的名為 CamAPS HX 的應(yīng)用程序結(jié)合在一起,，通過(guò)運(yùn)行算法即可根據(jù)個(gè)體水平預(yù)測(cè)所需胰島素的劑量,。

（來(lái)源：Nature Medicine）

1 月 11 日，該團(tuán)隊(duì)在 Nature Medicine 期刊發(fā)表最新論文,，報(bào)告了該設(shè)備在 2 型糖尿病患者人群中開(kāi)展的首次試驗(yàn)結(jié)果,。與當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)療法相比，該設(shè)備能夠?qū)⑹茉嚮颊哐撬骄S持在目標(biāo)范圍內(nèi)的時(shí)長(zhǎng)增加一倍,，并且顯著降低患者處于高血糖水平的時(shí)間,。此外，患者使用 CamAPS HX 系統(tǒng)時(shí)的平均血糖水平由標(biāo)準(zhǔn)療法時(shí)的 12.6 mmol/L 下降至 9.2 mmol/L,，糖化血紅蛋白水平（HbA1c）也從標(biāo)準(zhǔn)療法的 8.7% 降至 7.3%,。

無(wú)需進(jìn)餐提醒，適用于2型糖尿病患者的全自動(dòng)人工胰腺

自動(dòng)化胰島素輸送系統(tǒng),，也被稱(chēng)為人工胰腺或閉環(huán)控制系統(tǒng),。該類(lèi)設(shè)備使用連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)儀跟蹤人的血糖水平，并且能夠在需要時(shí)使用胰島素泵自動(dòng)輸送胰島素,。

在過(guò)去幾年中,，自動(dòng)化胰島素輸送系統(tǒng)的出現(xiàn)方便了眾多糖尿病患者的生活,。2016 年，來(lái)自美敦力的 MiniMed 670G 商用系統(tǒng)正式獲得美國(guó) FDA 批準(zhǔn),，該設(shè)備適用于 14 歲及以上的 1 型糖尿病患者,。此后，又有多種人工胰腺陸續(xù)獲批并上市,。不過(guò),，這些設(shè)備普遍面向于 1 型糖尿病患者，且仍屬于混合閉環(huán)控制系統(tǒng),，需要用戶自行輸入用餐時(shí)間以調(diào)節(jié)胰島素用量,，其在應(yīng)用范圍、適用人群方面存在一定限制,。

近年以來(lái),，隨著人工智能與算法技術(shù)的不斷進(jìn)步，研究人員意圖開(kāi)發(fā)操作更加簡(jiǎn)便的全自動(dòng)閉環(huán)控制系統(tǒng),。與此前設(shè)備不同的是,，這種被稱(chēng)為 CamAPS HX 的新型胰島素輸送系統(tǒng)能夠通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控患者的血糖水平，并且不再需要手動(dòng)輸入進(jìn)餐情況,，從而為 2 型糖尿病患者提供更加簡(jiǎn)單的血糖管理方式,。

▲圖丨全自動(dòng)閉環(huán)控制系統(tǒng) CamAPS HX（來(lái)源：劍橋大學(xué)）

CamAPS HX 系統(tǒng)包括一個(gè)連續(xù)葡萄糖監(jiān)測(cè)器、胰島素泵和自動(dòng)調(diào)節(jié)皮下胰島素輸送的控制算法,，該算法可以預(yù)測(cè)將葡萄糖水平維持在目標(biāo)范圍內(nèi)所需的胰島素量,，從而調(diào)節(jié)皮下胰島素的輸送。

“許多 2 型糖尿病患者使用標(biāo)準(zhǔn)療法,，例如胰島素注射時(shí)依然難以控制血糖水平,。人工胰腺可以提供一種安全有效的方法來(lái)幫助他們，而且該技術(shù)使用簡(jiǎn)單,，可以在家中安全地實(shí)施,。”該研究的通訊作者,，來(lái)自英國(guó)劍橋大學(xué) Wellcome-MRC 代謝科學(xué)研究所的 Charlotte Boughton 博士對(duì)此表示,。

在此之前，研究人員已經(jīng)成功地在需要腎透析的 2 型糖尿病患者身上試用了該設(shè)備,，并且進(jìn)行了為期 20 天的治療,。然而，其長(zhǎng)期效果如何尚不明確,。因此,，研究者進(jìn)一步開(kāi)展了一項(xiàng)開(kāi)放標(biāo)簽、單中心隨機(jī)交叉試驗(yàn)（NCT04701424）。

患者血糖處于正常范圍的時(shí)間被提升一倍,，無(wú)低血糖風(fēng)險(xiǎn)

在本次試驗(yàn)中,，研究人員從 Addenbrooke 醫(yī)院的 Wolfson 糖尿病和內(nèi)分泌診所等共計(jì)招募了 26 名患者。隨后將這些患者隨機(jī)分配為兩組：第一組將試用人工胰腺八周,，然后轉(zhuǎn)為每天注射多次胰島素的標(biāo)準(zhǔn)療法；第二組則是先接受對(duì)照療法,，八周后改用人工胰腺,。

研究中，科學(xué)家使用了多種指標(biāo)用于評(píng)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 的理想范圍內(nèi)的時(shí)間百分比,。平均而言，使用人工胰腺的患者有 66% 的時(shí)間處于理想范圍內(nèi),，而對(duì)照組患者血糖處于該范圍內(nèi)的時(shí)長(zhǎng)僅有 32%,。

▲圖丨全自動(dòng)閉環(huán)胰島素給藥試驗(yàn)終點(diǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)（來(lái)源：Nature Medicine）

除此之外，血糖水平高于 10.0 mmol/L,，即高血糖水平的時(shí)間占比是試驗(yàn)考察的次要指標(biāo)之一,。對(duì)于糖尿病患者來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)期處于高血糖水平會(huì)增加潛在嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),。比較來(lái)看,，接受藥物治療的對(duì)照組患者中有 67% 的時(shí)間處于高血糖水平；然而當(dāng)使用人工胰腺時(shí),，這個(gè)數(shù)字顯著下降了一半,，僅為 33%。

值得注意的是,，該應(yīng)用程序還顯著降低了糖化血紅蛋白（HbA1c）的分子水平,。由于糖化血紅蛋白是在血紅蛋白與血液中的葡萄糖結(jié)合并發(fā)生“糖化”時(shí)形成的，因此,，通過(guò)測(cè)量 HbA1c 的水平,，臨床醫(yī)生即可全面了解個(gè)體在幾周甚至幾個(gè)月內(nèi)的平均血糖水平。對(duì)于糖尿病患者而言,，HbA1c 越高,，發(fā)生糖尿病相關(guān)并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)就越大。在試驗(yàn)中,，對(duì)照組患者經(jīng)過(guò)治療后的平均 HbA1c 水平為 8.7%,，而使用人工胰腺后為 7.3%。同樣值得關(guān)注的還包括患者的平均血糖水平,，使用人工胰腺時(shí)該指標(biāo)也出現(xiàn)了顯著下降,。

▲圖丨閉環(huán)組與對(duì)照組的血糖控制情況（來(lái)源：Nature Medicine）

安全性方面，試驗(yàn)期間沒(méi)有患者出現(xiàn)嚴(yán)重的低血糖情況。除此之外,，研究者共報(bào)告了 8 起嚴(yán)重不良事件（SAE）,，其中一名患者在使用人工胰腺時(shí)因泵插管部位出現(xiàn)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(shí),，面對(duì)的主要風(fēng)險(xiǎn)之一便是嚴(yán)重低血糖。但在我們的試驗(yàn)中,，沒(méi)有患者經(jīng)歷過(guò)這些,，而且患者血糖水平低于正常水平的時(shí)間也很少?！?/p>

而來(lái)自參與者的反饋也顯示,，這些受試者普遍樂(lè)于使用自動(dòng)化的血糖控制系統(tǒng)。其中有 89% 的人表示希望花費(fèi)更少的時(shí)間來(lái)管理和控制糖尿病,。除此之外,，避免指尖注射也是用戶關(guān)心的重點(diǎn)問(wèn)題之一。

目前,，該團(tuán)隊(duì)正在計(jì)劃開(kāi)展一項(xiàng)更大規(guī)模的多中心研究,，以確認(rèn)該系統(tǒng)的安全性和有效性。并且該團(tuán)隊(duì)已向監(jiān)管部門(mén)提交該設(shè)備的批準(zhǔn)申請(qǐng),，以期將其商業(yè)化并最終用于眾多的 2 型糖尿病患者,。