I型糖尿病是由遗传基础和环境因素相互作用而引起的，有17个以上的染色体区与该疾病的易感性有关，同时是一种由T细胞介导的器官特异性的自身免疫性疾病，由胰岛细胞免疫破坏所致，其主要缺陷是胰岛素的合成与分泌不足，从而需要终身依赖外源性胰岛素替代治疗，因为患者的血糖是不断变化的，而胰岛素的用量却相对固定，很难将血糖控制到理想的水平，慢性并发症不可避免。迄今为止，人们尝试了很多方法试图减少I型糖尿病患者外源性胰岛素的需要量，如胰腺或胰岛细胞的移植。目前，基因免疫治疗成为研究者青睐的新策略。

一、诱导免疫耐受

从免疫发病机制上看，I型糖尿病病因在于中枢及外周免疫系统对细胞特异性分子免疫耐受的丧失．胰岛淋巴细胞的浸润以及血清高滴度抗胰岛细胞自身抗体的出现，证实了上述假说，基于该假说，可以通过诱导免疫耐受来保护胰岛避免自身免疫的破坏，现在已经开始了这方面的研究工作，由MHCⅡ类启动控制的胰岛素原基因在胸腺转基因表达，可阻止NOD鼠糖尿病的发生．而向NOD鼠及BB鼠胸腺内注射胰岛提取物，也可阻止糖尿病的发生．在这些研究中，认为免疫耐受的发生可能是由于胰岛反应胸腺细胞克隆清除，如果免疫耐受及自身免疫抑制作用发生在胸腺一通过清除可识别胰岛或口细胞特异抗原的胸腺细胞而造成克隆损失，那么，可将编码自身抗原的基因导人糖尿病易感患者的胸腺内来诱导免疫耐受。研究还发现，腺病毒载体可将目的基因导入胸腺，且可诱导对病毒编码蛋白的耐受，由于多方面的限制，现在仍缺乏有关在人类青春期后胸腺转染效率及可行性方面的系统知识。

二、改变抗原提呈细胞(A)的功能及活性

正常情况下，APC处于静止状态，局部受到损伤时，APC可摄取受损处及其周围的抗原，同时产生前炎性因子，包括趋化因子，粘附分子的表达上调，并可促进APC向周围淋巴器官迁移以激活其他淋巴细胞．因此，胰岛局部的APC，包括巨噬细胞和树突状细胞，可作为基因运载系统的靶细胞．APC转基因表达的分子可通过以下方式达到抑制免疫反应的目的：1)阻止APC活化，2)阻止APC对抗原的加工与提呈，3)限制粘附分子的上调，4)促进APC反应性淋巴细胞凋亡．例如，在巨噬细胞活化的早期可产生白介素(IL)一1，IL一1可通过诱导细胞一氧化氮产生以及触发细胞表面Fas表达来介导细胞死亡．因此，可通过基因手段阻断IL一1与其信号受体的相互作用或阻断诱导型一氧化氮合酶基因的表达，来阻止胰岛炎的发生．现在已经证实，将携带IL一1受体拮抗蛋白基因的载体转染离体培养人胰岛，可阻止IL-1诱导细胞NO的产生和细胞表面Fas的表达，从而避免IL一1口介导的细胞损伤，并纠正糖耐量的异常J．Uno等发现，主要组织相溶性Ⅱ类抗原中I—E分子表达的转NOD鼠在19周内无胰岛炎的发生，为证明证实I—E表达不仅仅是延迟胰岛炎发生J，他们进一步研究了转基因NOD鼠I—E表达的特点和功能．Northern杂交显示转基因NOD鼠表达同Ead基因表达同BALB／C鼠内源性Ead表达，混合淋巴细胞反应显示，转基因NOD鼠中这种新表达的I—E分子对正常NOD鼠T细胞来说为异源抗原．正常NOD鼠却能抵抗环磷酸酰胺引导的糖尿病的发生，因此，认为I—E分子在预防转基因NOD鼠糖尿病发生中起了重要的作用．抗炎分子在糖尿病的发生中起重要作用．a1抗胰蛋白酶具有抗炎特性，将包含a1抗胰蛋白酶的重组腺相关病毒转染NOD鼠，可减少胰岛炎和糖尿病的发生率。

三、改变免疫调节细胞因子

在I型糖尿病自身免疫的发生中，细胞因子的失衡扮演重要角色．免疫反应由Th一1和Th一2细胞之间的平衡来调节，Th一1细胞分泌白介素2(IL一2)和7干扰素(IFN一7)诱导细胞免疫，而Th一2细胞分泌白介素4(IL一4)和白介素10(IL一10)诱导体液免疫，并且，两者通过分泌的细胞因子相互制约．白介素对APC功能的调节在抗原水平有着决定性的作用，而且，它可以有效地调节免疫炎症的反应．目前的研究资料表明，IL一4和IL一10具有抑制免疫反应的作用．GallichanJ等人发现，将IL一4通过病毒载体表达到非肥胖糖尿病模型小鼠胰岛细胞中，可以阻止移植物的排斥反应，近来更多的实验证实，胰岛细胞表达了IL一4后可以激活胰腺内胰岛特异性Th一2细胞，从而抑制自身免疫性淋巴细胞的活性，IL一10可以阻止Th一1细胞产生IFN一7，减少APC细胞上MHC—lI类分子的表达，阻止APC细胞释放白介素12(IL一12)．而IL一12对Th一1细胞的分化是一个重要的诱导因素．在自身免疫性糖尿病发生过程中，IL一12mRNA的表达水平与胰岛细胞破坏程度成正相关，它能诱导自然杀伤K(NK细胞)细胞和CD8+T细胞分泌IFN一7，并增强其细胞毒作用．另外，IL一10还可通过对MHC—lI的降调作用而抑制单核细胞的抗原提呈能力和减少抗原T细胞增殖，所以，增加IL一10的表达，可以阻止胰岛B细胞免受自身免疫的攻击．而TGF一对T细胞生长有直接抑制作用，尤其对活化T细胞；IL—lra则为IL一1受体拮抗蛋白，竞争抑制IL一1作用J．胰岛细胞移植中，胰岛细胞往往受宿主的免疫抑制排斥反应．为克服这一移植排斥反应，有学者考虑利用基因重组技术将免疫抑制作用的细胞因子IL一10，TGF一和IL—lra基因分别导入用于移植的胰岛细胞中，从而预防或减轻宿主对移植外源性胰岛细胞的排斥反应，而且仅仅引起局部免疫效应，故可减少全身免疫抑制剂的应用．另有研究表明：TH1细胞与自身免疫性糖尿病的发生发展密切相关．将有ICAM一1基因缺陷的非肥胖小鼠与ICAM一1基因表达正常的非肥胖小鼠在同样条件下，诱发自身免疫性糖尿病．ICAM一1基因表达正常者有52％发生糖尿病，胰岛有明显的炎症渗出，并且TH1细胞分泌的细胞因子较多．而ICAM一1基因缺陷的小鼠无1例出现高血糖症，胰岛仅有轻度炎症渗出．TH1细胞分泌的细胞因子明显减少．对ICAM-1基因调控能够防治I型糖尿病的。

四、干扰协同刺激信号

辅助性T细胞活化除了依赖T细胞表面受体与APC表面抗原／组织相溶性抗原lI(MHC一Ⅱ)复合体相互作用外，尚需由T细胞表面CD28分子与APC表面B7分子构成的第二信号的参与．因此，阻断CD一28B7相互作用可导致T细胞失活或凋亡．将融合蛋白(CTLA4一Ig)——细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA4，一种B7受体拮抗蛋白)和IgG的Fc段融合一基因转染离体胰岛并移植到同系糖尿病鼠后，发现CTLA—Ig局部表达可延长移植物的生存期．因此，将激活特异性破坏T细胞的自身抗原基因导入并表达，从而引导和封闭这些T细胞形成免疫耐受，进而阻止疾病的发展．CD40一CD40L是另外一对重要的共刺激因子，CD401主要表达在B细胞滤泡状树突细胞和单核细胞表面，而CD40L主要分布在CINT细胞表面，CIN0和CINOL的相互作用早于B7／CD28的相互作用，Keyon等抗CD154单克隆抗体5C8选择性阻断CD40一CD40L共刺激通道来验证对同种异体灵长类动物胰岛移植的影响，结果不依赖胰岛素能长期存活．因此，抗CD40或CD40L的抗体同样能抑制移植免疫应答，延长存活时间。

五、调节细胞凋亡

活化T细胞的清除受凋亡机制调控，凋亡是一个受Fas抗原／Fas配体(Fas—L)介导的程序性死亡过程．Fas—L在某些组织的表达，如睾丸、角膜被认为是免疫盲区，这可能是由于Fas+浸润T细胞与组织表达的Fas—L作用后自身被清除．因此，干扰Fas触发的凋亡及其后路也可保护胰岛。研究表明，B淋巴细胞瘤／白血病2(Bcl一2)在离体培养8细胞的转基因表达可保护其免于一组前凋亡细胞因子诱导的细胞凋亡．近来发现许多其他干扰凋亡级联的分子可作为胰岛基因转染的候选分子，来阻止凋亡的激活．例如，新近克隆的一种被称为A20的细胞内锌指蛋白，可阻止肿瘤坏死因子和Fas介导的细胞凋亡。

综上所述，基因免疫治疗I型糖尿病在近20年中已经取得了许多宝贵的资料，但目前仍处于基础的实验阶段，距离临床的应用还有相当大的距离。它需要人们彻底地阐明胰岛口细胞的生理机制和I型糖尿病的发病机制，我们有理由相信，随着I型糖尿病免疫发病机制和分子生物学技术的完善，这些问题将得到解决，基因免疫治疗糖尿病将会有很好的前景。