豬腎人用,世界首例移植暫未發現排斥反應!異種移植成真?

10月19日,美國紐約大學朗格尼醫學中心移植外科Montgomery教授團隊將經基因改造的豬腎,移植到腦死亡患者中,暫未發現排斥反應,且患者異常的肌酐指標在移植後恢復至正常水平。

該實驗資訊止於新聞通稿,尚未經過同行評議及學術出版。患者生前曾希望器官捐贈,但不適合傳統的捐贈方式,因而家屬在患者亡故後同意了該實驗的進行。

即便如此,本次實驗的成功讓移植學界振奮了對“異種移植”的信心。現代醫學的進步總是讓我們目不暇接。從何時起,我們對“豬腎”打起了主意?又準備走向哪裡?

豬腎人用,世界首例移植暫未發現排斥反應!異種移植成真?

圖。 供體“豬腎” 來源Joe Carrotta for NYU Langone Health/Handout via REUTERS

這被視為異種器官移植一項重大進步,將有助於緩解用於移植的人體器官嚴重短缺這一世界難題。

· 器官移植,讓生命延續

人體器官移植技術是20世紀醫學領域取得的重大進展之一,上世紀60年代進入中國。從不被理解到逐漸接受,如今器官移植已成為許多終末期臟器衰竭患者最後的希望。

移植可以分為很多種類,有的是器官移植,包括有肝臟、腎臟、、心臟、胰腺、肺腑等移植;有的是組織移植,比如角膜移植,還有像血友病的骨髓移植,其屬於細胞移植。

隨著醫學技術的進步,器官移植逐漸發展為三類:

自體移植、同種移植

以及

異種移植

所謂自體移植,是透過將組織和器官從身體的一個部分移植到另一部分,例如我們常見的自體面板移植,這種移植不受免疫排斥的影響;

同種移植,移植髮生在同一物種不同個體間,由於不同個體在免疫系統上存在差異,所以同種移植在手術時需考慮免疫排斥反應;

異種移植,即器官移植髮生在不同種類的物種之間,通常來說這兩個物種親緣關係(進化上的種屬關係)較近,否則移植的器官難以成功。

這三類當中,異種移植最容易發生強烈的免疫排斥反應,也最難控制。

· 為什麼是豬?

1905年,法國臨床人員進行了世界首例異種器官移植手術,將兔腎植入腎功能衰竭兒童體內,儘管當時手術非常成功,但是在16天后患者卻由於排異反應死於肺部感染。

在這之後,世界各地的研究者逐步加入到異種移植器官研究之中。

科學家們嘗試了很多動物,比如兔子、山羊、豬及狒狒等靈長類動物。

最後發現,豬很有可能是理想的器官移植供體來源,因其在

結構、大小和生理功能上與人體器官相近

,且

生長週期較短,方便獲取

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人和豬身上的器官大小比較

事實上,多年來豬已經為人類奉獻了很多。

比如豬的心臟瓣膜已在人類身上成功使用了幾十年;血液稀釋劑肝素是從豬腸中提取的;豬的面板移植被用於燒傷;中國外科醫生用豬的角膜來恢復患者視力等等。

但在豬的器官移植到人體的過程中存在一個最大難題,那就是

超急性排斥反應

因為豬細胞記憶體在一種與人體無關的α-1,3-半乳糖抗原基因,若被人體免疫系統識別,可在幾分鐘到幾小時內造成移植器官的衰敗。

且科學家發現,豬體內普遍存在的“豬內生逆轉錄酶病毒”能感染人體細胞。

基因編輯技術的出現,讓科學家們找到了解決這一難題的方法。

此次紐約大學實驗中使用的腎臟,就來自一隻經過基因編輯的豬,

經過基因修飾的豬被敲除了這個基因,避免了免疫系統的攻擊

此次研究的負責人蒙哥馬利醫生表示,首例豬腎移植人體手術的成功將為腎功能衰竭晚期患者人體試驗鋪平道路,最快有望於未來1-2年開展人體試驗。這些動物器官可以為正在等待人體器官供體的重症患者提供

短期的生命過渡支援

豬腎人用,世界首例移植暫未發現排斥反應!異種移植成真?

近年,我國科學家在異種器官移植的研究中也已有頗多成績。

2019年,成都中科奧格生物科技有限公司潘登科團隊把培育的無α-gal且高表達人的補體啟用抑制因子CD55的豬腎臟移植到非人靈長類恆河猴體內,完全採用人體臨床免疫抑制劑,恆河猴腎移植術後存活時間達到32天,達到了同等免疫方案(即使用同等的人體臨床免疫抑制劑)世界上異種腎臟移植的最長存活記錄。

2020年6月,西京醫院牽頭的研究團隊首次在國際上使用PERV敲除的13個基因修飾豬作為供體,將一個供體豬的肝、心、腎分別移植給3只恆河猴受體。

豬腎人用,世界首例移植暫未發現排斥反應!異種移植成真?

豬-猴異種肝心腎器官移植手術現場(2020年6月13日攝)(新華社發)

2020年9月,由基因編輯領域先驅George Church教授和楊璐菡博士共同創立的杭州啟函生物科技有限公司宣佈,成功地做出了第一代可用於臨床的異種器官移植雛形——“豬3。0”,不僅有更好的免疫相容性,並且完全消除了豬內源性逆轉錄病毒(PERV)。相關成果在英國《自然·生物醫學工程》雜誌上發表。

科研的進步總是令人振奮,但異種器官移植面臨的挑戰也不小。

技術挑戰是一方面,器官移植面臨的

政治、法制、倫理

等深層次問題也需格外警醒。

畢竟,異種移植在為病患帶來生的希望的同時,還存在著給人類帶來毀滅性疫病流行潛在風險的可能。

科學研究必須守好法律之門、倫理之門,這是底線。

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