每經編輯 李澤東

(資料圖)

據科技日報援引美國紐約大學朗格尼健康中心官網16日報道，該中心外科醫生為一名根據神經系統標準宣布死亡并靠呼吸機維持心跳的男子移植了一個基因工程豬腎，該腎在32天后仍能保持良好功能。

這代表了基因編輯豬腎在人體中發揮作用的最長時間，也是向實現替代性、可持續的移植器官供應邁出的最新一步。

杰弗里·斯特恩醫學博士（左）和羅伯特·蒙哥馬利醫學博士（右）準備將轉基因豬腎植入腹部。圖片來源：喬·卡羅塔/紐約大學朗格尼健康中心

該手術于今年7月14日進行，是該團隊開展的第5次異種移植手術，目前仍在觀察，并將持續到9月中旬。新研究表明，豬腎只需進行一次基因改造，無需實驗性藥物或設備，即可替代人腎功能至少32天而不被排斥。

異種移植要克服的第一個障礙是防止超急性排斥反應，這種排斥反應通常在動物器官與人體循環系統連接后幾分鐘內發生。通過“敲除”編碼α-gal生物分子的基因（該基因已被確定為人類抗體介導的豬器官快速排斥反應的原因），所有5次異種移植都避免了立即排斥反應。此外，豬的胸腺負責培養免疫系統，它被嵌入腎臟外層下方，以避免延遲的免疫反應。這種基因修飾組合已被證明可防止器官排斥，同時保留腎功能。

為確保人體的腎功能完全由豬腎維持，移植受者的兩個原生腎臟都被手術切除。移植的一只豬腎立即開始產生尿液，沒有任何超急性排斥反應的跡象。在觀察階段，臨床工作人員對該男子進行重癥監護支持，同時監測豬腎的性能，他們發現肌酐（腎功能的指標）水平處于最佳范圍，活檢證據也沒有發現排斥反應。

團隊也使用了標準移植免疫抑制藥物，并加強對供體豬的豬巨細胞病毒（pCMV）篩查，以防止pCMV影響器官功能并引發器官衰竭，目前尚未檢測到pCMV。

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2022年1月，馬里蘭大學醫學院的醫師進行了世界首例轉基因豬心移植手術，一名57歲的馬里蘭州男子接受“基因編輯豬心臟移植手術”。

在移植后的最初幾周內，男子沒有出現急性排斥反應的跡象。但在移植發生的2個月后，男子突然因心力衰竭離世。

據馬里蘭大學網站2023年6月30日報道，經過一年的研究，著名醫學雜志《柳葉刀》發表了關于本次手術的病例報告，給出了失敗原因分析的最新結論。

豬心臟從離體保存的設備中取出（圖源：馬里蘭大學醫學院網站）

左為主刀醫師，右為接受移植的患者（圖源：馬里蘭大學醫學中心）

《柳葉刀》發布的這項新研究證實，可能有多種原因疊加導致了患者的心力衰竭。

首先，患者廣泛的內皮損傷，表明存在抗體介導的排斥反應。患者在移植前健康狀況不佳，導致他的免疫系統嚴重受損，這也限制了移植臨床前研究中使用的有效抗排斥方案的使用。研究人員發現，因此，患者的器官可能更容易受到免疫系統產生的抗體的排斥。

然后，患者在移植后使用靜脈注射免疫球蛋白（IVIG）（一種含有抗體的藥物）也可能導致心肌細胞受損。在移植后的第二個月，患者接受了兩次注射，以幫助預防感染，也可能引發對豬心的免疫激活反應。

最后，這項新研究認為，異種移植豬心臟中可能存在豬巨細胞病毒/豬玫瑰疹病毒（PCMV/PRV）的潛伏病毒，這可能導致移植功能障礙。在患者減少抗病毒治療方案后，病毒可能被激活，可能引發了導致細胞損傷的炎癥反應。然而，沒有證據表明該病毒感染了患者或擴散到心臟以外的器官。

此前，2022年6月22日，醫學雜志《NEJM》首次發布世界首例豬心移植患者研究結果，認為患者心臟尸檢結果與典型的異種移植排斥不符。而《麻省理工科技評論》在2022年5月4日報道，認為其死亡原因可能是所移植的豬心中存在病毒。

格里菲思表示：“我們希望下一位患者不僅能夠通過移植存活更長時間，而且能夠恢復正常生活數月甚至數年。”

全球移植器官嚴重短缺科學家決定改變策略

全球首例豬心臟移植手術盡管最后以失敗結束，但仍打開了人們對各類器官移植的遐想。

據新華社去年的一篇報道提到，美國2021年實施的器官移植手術超過4.1萬例，創下紀錄，其中心臟移植手術約3800例。然而，器官供需缺口巨大。美國全國器官等候名單人數超過10.6萬，每年數以千計病人因等不到器官而死亡。

醫學界一直對異種器官移植充滿興趣，相關試驗可以追溯至17世紀。早期研究集中于從靈長類動物那里獲得器官，近年來關注點轉移到豬。

異種器官移植大多失敗，原因在于受體迅速排異。植入上述男子體內的豬心臟來自經基因改造的豬，這也是在此次豬心報道中提到的基因改造計劃。科學家移除豬體內會引起快速排異反應的基因，并添入人類基因以便人體更好地接納豬器官。

“排異”是器官移植工程都需要面對的難關。簡言之，人體免疫系統可能對外來的組織或器官產生排斥反應，這種反應結果可大可小，嚴重的就會帶來致命后果。科學家之所以要對豬進行基因改造，主要就是為了抑制這些排斥反應。

據文匯報，上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院副院長、心臟外科專家趙強教授趙強教授談到，豬可以快速繁殖，所以醫生選擇豬作為一種供體的異種來源還是比較合適的。

“當然，移植技術發展的頂峰，以心臟移植為例，還是用患者自身的細胞通過實驗室培養制造出一個人造的、有血有肉的心臟，這樣的心臟從倫理上、理論上、技術上來說都是完美的供體。從基因組學和免疫技術上來說，我國緊跟國際前沿，也在不懈探索。”趙強教授說。

轉基因的器官移植到底是為人類造福，還是打開了一個“潘多拉魔盒”，這還需要倫理問題、法律法規方面不斷討論、完善。為了讓生命不在等待中死去，人類“改造”器官的歷史還要更長，總體上來說，失敗更多，但沒有阻止科學家在挫折中一次次開啟新的探索。