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美国完成全球首例猪心脏移植人体手术

日期:2022年01月13日 15:24 来源:观察者网 作者:佚名


莫希丁团队2016年4月发表的猪心脏移植到狒狒体内实验论文截图

【编译/观察者网 陈思佳】美国马里兰大学医学院近日完成了一项突破性的手术,成功地将一颗“转基因猪心脏”移植到了病人体内。这是全球首例人类成功移植猪心脏的手术。

根据该院10日发表的声明,患者是一名57岁的美国男子,他在7日接受了“基因编辑猪心脏移植手术”,目前情况良好,患者在术后48小时内并未发生任何险情。医疗团队将在未来几天时间内密切监测患者的身体状况,确认其身体是否出现排斥反应、移植是否有效。

这次实验显然迈出了异种器官移植领域的关键一步,有许多美国医学专家指出,以心脏为代表的人体器官移植一直出于“供不应求”的状态,此次猪心脏移植手术无疑是器官移植领域的一次重要进步,可能为器官移植手术带来新的变化,对于全球无数苦苦等待器官捐献的患者而言无疑是巨大的好消息。

而中国国内此前也开展过转基因猪器官移植的相关研究,长沙湘雅三医院团队曾开展过猪胰岛移植研究,术后病人状态良好。同时我国也在积极推动优质供体猪的培育和研究。

但专家也坦言,现在说美国这例手术取得成功还为时过早,需要确保患者在未来几个月内依然状态良好,才能说手术是成功的。这项技术不仅需要克服伦理问题,还需要时间发展。

“要么死,要么冒险尝试移植”

综合美国有线电视新闻网(CNN)、《纽约时报》1月10日报道,接受手术的患者名叫戴维·班尼特(David Bennett),患有晚期心脏病。他的家人和医生表示,班尼特已经用尽了其他治疗方法,又由于病情太过严重,无法接受常规的心脏移植手术,因此只能赌一把尝试实验性的治疗。

“要么死,要接受移植手术,我想活下去。我知道这很冒险,但这是我最后的选择。”班尼特在手术前说。

美国食品药品监督管理局(FDA)于12月31日批准了这例手术。马里兰大学医学院的外科医生团队于1月7日耗时8个小时,成功将一颗基因编辑猪的心脏移植到了班尼特的体内。

班尼特目前正处于康复期,医疗团队将在未来几天至几周时间内密切监测班尼特的状况,确认手术是否完全有效、班尼特的身体是否出现排异反应等。但报道提到,在术后关键的48小时内没有发生任何事故。

出于安全考虑,班尼特还接受了感染监测,确保其不会感染猪逆转录病毒等可能从猪传播给人类的病毒。

“它能产生脉搏、产生血压,它变成了他的心脏。”执行手术的外科医生巴特利·格里菲斯(Bartley Griffith)说,“它正在跳动,看起来一切正常。这个结果令我们兴奋,但我们还不知道接下来会如何。这是前所未有的。”

报道称,班尼特移植的猪心脏来自美国弗吉尼亚州的医疗公司Revivicor。该公司对提供心脏的猪进行了10处基因编辑,3个可能导致人类免疫系统强烈排斥的基因和1个会让猪心脏继续生长的基因被剔除或失活,植入了6个让猪心脏更好适应人体免疫系统的基因。

科研人员还使用了一种新开发的实验药物来抑制免疫系统、防止排异反应,并使用了一种新型灌注设备用于保存猪心脏。

协调美国器官采购工作的非营利组织“器官共享联合网络”首席医疗官戴维·克拉森(David Klassen)评价称,此次手术是一个“分水岭”,治疗器官衰竭的方式正在发生“重大变化”。但他也表示,这种手术在广泛应用前还有许多障碍需要克服,“保持客观很重要,这样的治疗还需要很长时间才能成熟。”

移植研究已持续数十年

异种器官移植的实验已经有着很长的历史,但在人体排斥动物器官等因素的影响下,早期实验大多以失败告终。《纽约时报》提到,早在上世纪60年代,就曾有手术尝试将黑猩猩的肾脏移植到人类患者体内,但接受者最长只存活了9个月。

1984年,一个名叫“菲宝宝”(Baby Fae)的美国婴儿因先天左心发育不良,尝试了移植狒狒心脏,她最终依靠这颗心脏存活了大约20天时间。

但随着基因编辑等技术的发展,异种器官移植的可行性正在逐步提升。2016年,一个由美国和德国科学家组成的团队发布研究结果称,该团队成功实现了将猪的心脏移植到狒狒身上的实验,这颗心脏最终存活了945天时间,打破了猪心脏移植到灵长类身上的存活时间纪录。

该团队在实验中使用的就是一颗经过基因编辑的猪心脏。根据美国马里兰大学医学院外科教授穆罕默德·莫希丁(Muhammad Mohiuddin)团队发表的论文,他们在此次实验中剔除了GGAT1基因以消除应激性排斥,过表达了解决免疫问题的hCD46基因和血栓调节蛋白相关的hTBM基因。

莫希丁表示,移植了“转基因猪心脏”的狒狒同时服用了某种抑制免疫的药品,狒狒最终存活了接近1000天,这表明人们有能力遏制异种器官移植的排斥反应。

去年10月,经过患者家人的同意后,美国纽约大学郎格尼健康中心外科医生罗伯特·蒙哥马利(Robert Montgomery)领导的团队,成功将一个经过基因编辑的猪肾脏移植到了一名有肾功能障碍的脑死亡患者体内。

外媒称,这颗猪肾脏在移植后“几乎立刻”开始产生尿液和排泄废物肌酐,这是肾脏功能良好的表现。初次实验在54小时后即终止,期间猪肾脏未表现出与排斥反应有关的宏观特征。

事实上此次突破性的猪心脏移植手术,也是在大量动物实验的基础上才得以完成的。《纽约时报》提到,格里菲斯和莫希丁此前已在狒狒身上完成过多次猪心脏移植,并共同设立了一个异种心脏移植项目。但出于安全方面的考虑,以及担心移植可能导致危及生命的免疫反应,两人一直没有这项技术应用到人体身上。

为什么要用猪的心脏?

异种器官移植往往选用猪的器官,而不采用人类的近亲灵长类动物,这看似有些“舍近求远”,但其背后其实有着诸多医学层面上的考量。

美媒援引专家的话指出,与灵长类相比,猪的培育难度要低得多,可以在6个月内达到成年人类器官的大小,这使得猪在器官供源方面具有优势,成本也更为低廉。当前人类移植猪心瓣膜的手术已经很常见。由于当前器官移植往往处于“供不应求”的状态,猪器官在手术中的运用也可极大缓解器官供应紧张。
 
武汉大学中南医院心血管病医院院长、心外科专家刘金平对《环球时报》解释说,猪的心脏大血管在解剖学和生理学指标上与人类脏器匹配度最接近;其次是因为猴子等灵长类动物体重较小,一些灵长类动物的心脏无法负担人体的运转;再者就是猪的繁殖能力强,一旦解决相关医学问题,能给人类提供的器官很多。

围绕异种器官移植的研究已经持续了数十年,尽管美国此次猪心脏移植手术已迈出至关重要的一步,但这项技术本身还面临诸多不确定性,免疫问题、术后护理问题、伦理道德问题的争议始终不曾平息。

美国纽约大学生物伦理学教授阿特·卡普兰(Art Caplan)向美媒坦言,他听说班尼特要移植猪心脏时,对手术的安全性颇为担忧。他表示,移植动物器官无疑是解决器官供应短缺的重要方案,“但问题是,我们能否保证在对第一批志愿者造成尽可能小的伤害的前提上实现它?”

卡普兰认为,现在说心脏移植取得成功还为时过早,如果班尼特在未来几个月内能够维持良好状态,这种说法才能够成立。这类手术还会引发道德层面上的争议,获得患者的同意是至关重要的,但这可能不足以平息争论。

美国生命伦理研究中心研究学者卡伦·马斯切克(Karen Maschke)则指出,在向更多患者开放这一选择之前,分享从这一移植中收集到的数据至关重要。马斯切克正在为美国国立卫生研究院资助开展的此类临床试验制定相关伦理和政策建议,“没有这些信息,仓促开展移植手术并不可取。”

除异种器官移植外,体外人工心脏同样是解决心脏移植问题的可行途径之一。这项技术相较之下更为昂贵,但安装创伤更小,且已能投入使用,可缓解供体等待时间长等急迫的问题。该技术此前一直为国外主导、选择有限。据《湖北日报》报道,国内首款体外人工心脏已于去年7月完成首例人体临床试验。

我国也在积极推动异种器官移植研究

异种器官移植作为前沿研究领域,一直颇受各国医学界的重视,我国也在重点发展相关领域的科学研究,并取得一定突破。

据中新网报道,2016年,长沙中南大学湘雅三医院教授王维领导的团队宣布,其采用调教细胞“哨兵”技术,成功将“五星级猪”的胰岛移植到3位I型糖尿病患者身上。1位移植病人胰岛素减量80.5%,血红蛋白已经完全恢复正常;其余2位移植病人胰岛素减量分别达到57%和56%,糖化血红蛋白也有下降。

2017年,王维的团队又宣布完成对10名I型糖尿病患者进行猪胰岛移植研究,移植猪胰岛后病情明显好转,血糖稳定正常,糖化血红蛋白也恢复正常,跟术前比较,总体胰岛素使用减少60%以上,最好效果减量90%。根据国际共认的胰岛移植综合评分,平均达到0.62分,最好达到0.88分。

与此同时,我国也在积极推动优质供体猪的培育和研究。据《科技日报》去年10月报道,我国首个医用小型猪产学研繁育基地于2020年6月在四川内江国家农业科技园内落户,致力于国内医用猪和器官移植供体基因编辑小型猪繁育、研究和应用转化。

该基地牵头单位、成都中科奥格生物首席科学家潘登科向《科技日报》表示,异种移植一直有两大问题要解决,一是免疫排斥问题,二是生物安全的问题。供体猪经过多年基因改造,在非人灵长类临床前试验结果表明,免疫排斥已经基本上得到克服。

但潘登科也指出,非人灵长类与人有很大的不同,基因修饰是针对人体免疫系统设计的,理论上还需移植到人体进行临床试验。

谈及美国蒙哥马利团队的猪肾脏移植实验,潘登科表示,“此次人体试验,仅仅验证了基因编辑猪克服异种器官移植的超急性排斥反应,接下来还会有一些延迟性排斥反应、消耗性血栓等问题需要解决,要想‘异种器官移植梦’成真,还需要更多地探索研究。”

原标题:美国完成全球首例猪心脏移植人体手术,专家:重大进步,但仍需时间检验


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