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世界第二例猪心脏的人类活体移植成功

来源:丁香学术  2023年09月28日  点击:8013

2023 年 9 月 22 日,美国马里兰大学医学院发布声明,宣布一名 58 岁男性成为世界第二位接受猪心脏器官移植的病人,该移植手术已于 9 月 20 日完成。该声明显示,患者在移植后猪心脏后,可以自主呼吸,新的心脏没有任何辅助设备的帮助,功能也很好。

世界首例猪心脏异种器官移植手术,以及此次的第二例手术,均由马里兰大学医学院的医生进行,首例患者在 2022 年 1 月 10 日接受猪心脏移植手术,并在 3 月 8 日因多种原因(包括自身健康状况不佳)死亡。

据悉,此次这位名为  Lawrence Faucette  的 58 岁男性因为存在血管疾病和内出血并发症,无法接受捐赠的人类心脏进行移植。他因出现心力衰竭正在于 9 月 14 日入院治疗。FDA 基于「同情使用」计划,批准了这项实验性猪心脏异种器官移植手术。


移植手术前的准备

这颗猪心脏由 Revivicor 公司提供,提供这颗心脏的猪被编辑了 10 个基因,其中敲除了 3 个猪的基因,以消除猪细胞中的 α-半乳糖苷寡糖,这种糖会引发人体免疫系统的严重排斥反应,还编辑了一个控制猪心脏大小的基因,防止猪心脏体积过大,并敲入了 6 个人类基因,以提高人体免疫系统对猪器官的接受度。

在手术前,Lawrence Faucette  表示:我唯一真正的希望就是用猪心脏进行异种移植,至少现在我有了希望,有了机会。

 

手术前的 Lawrence Faucette(左)和他的妻子(右)

与去年进行的首例猪心脏人体移植手术不同之处在于,去年手术后,研究团队才发现用于移植的猪心脏中潜伏着猪巨细胞病毒(PCMV),这也可能是患者之后出现心力衰竭并死亡的原因之一。而这一次,研究团队使用了更好的检测方法来寻找隐藏的病毒,排除了病毒和其他病原体存在的迹象。

该患者在完成移植手术后,状况良好,手术后 2 天,他已经可以自己坐在椅子上了。他正在使用常规的抗排斥反应药物,同时接受一种新的抗体疗法,以进一步抑制免疫系统,防止排斥反应。他还接受密切监测,以观察任何排斥迹象或猪相关病毒感染的情况。

该研究的领导者  Bartley Griffith  博士表示,我们再次为一位垂死的病人提供了延长生命的机会,非常感谢  Lawrence Faucette  先生的勇气和意愿,他帮助我们提高了对这一领域的了解。

马里兰大学医学院表示,Lawrence Faucette  完全同意接受这项实验性治疗,并被告知了所有可能存在的风险。此外,他还接受了全面的精神评估,并与医学伦理学家进行了讨论。

猪是人类器官移植的理想来源

1954 年 12 月 23 日,美国成功进行了世界第一例人体器官移植。此后,器官移植技术快速发展,20 世纪 70 年代以来,器官移植已经成为肾功能衰竭和其他器官疾病患者的切实选择。

据世界卫生组织(WHO)统计,全世界每年大约有 200 万人需要器官移植,然而,阻碍这些患者的最大难题不是技术问题,而是器官供体的严重短缺,全球平均器官供需比不足 1:20。以美国为例,现在有 114000 人在等待器官移植手术,但每年只有 3 万人等到了器官进行手术,平均每天有 20 多人在等待中去世。

全世界的科研人员尝试通过多种途径解决器官移植短缺问题,其中比较具有应用前景的是异种器官移植。异种器官移植,是使用其他物种的器官进行人体器官移植。然而,但由于人体的免疫系统会攻击外来器官,因此异种器官移植非常具有挑战性。

早期的异种器官移植研究,主要集中在从灵长类动物身上获取的器官,例如,1984 年,心脏学家  Leonard L. Bailey  博士首次将狒狒的心脏移植给了一个名为 Fae 的新生儿,Fae 出生时就患有严重的心脏发育不全,在垂死之际,Bailey 博士为她进行了这项轰动世界的异种器官移植手术,然而这并未能拯救 Fae,她在手术后第 21 天死于机体排斥和器官衰竭。

而近年来,科学家们开始异种器官移植的来源放到了猪的身上,猪本身是作为人类的食物而被大量养殖,因此用于器官移植所产生的的伦理问题较少,此外,猪的产仔数量大,妊娠期短,且器官大小与人类接近。因此,猪成为人类理想的器官移植来源。

实际上,来自猪的心脏瓣膜、来自猪肠的肝素、以及猪皮移植物和猪角膜,已经被成功应用于人类的治疗。但是将猪的整个器官移植给人类,首先面临的问题就是免疫排斥,这主要是由于猪携带的基因产生的 α-半乳糖苷寡糖所致。基于这一点,United Therapeutics 的子公司 Revivicor 开发出了敲除该基因的猪,并于 2020 年 12 月通过了美国 FDA 的批准,将这些猪用作人类的食物或药物。

用于给人类器官移植的基因编辑猪

将基因编辑后的猪器官移植给脑死亡人类

2021 年 10 月,纽约大学朗格尼医学中心的 Robert Montgomery 医生首次将这种基因编辑后的猪的肾脏移植给了一位脑死亡的女性,她的家人同意医生在她停止生命迹象之前进行这项异种移植实验。研究团队将这种猪的肾脏连接到这位人类受体的一对大血管上,然后在呼吸机上观察了两天时间,移植后的猪肾脏能够正常过滤废物并产生尿液,而且没有引发排异反应。

Robert Montgomery 医生

该研究的领导者 Robert Montgomery 医生表示,移植后的猪肾脏工作绝对是正常的,并没有像之前担心的那样立刻产生免疫排斥。

2023 年 7 月 24 日,Robert Montgomery 等人在 Nature Medicine 期刊发表论文【1】,在这项研究中,他们使用编辑了 10 个基因的猪的心脏移植给了两名脑死亡的人类患者,并在 66 个小时的过程中监测异种移植心脏的功能、血流动力学和全身反应。结果显示,这两个异种移植心脏在移植后立即显示出良好的心脏功能,并在研究期间继续发挥功能,但有一例移植后心脏功能下降,原因是供体猪心脏和人类受体的大小不匹配。此外,研究团队没有发现排斥反应和人畜共患病的传播。



这项研究结果表明,猪到人类的心脏异种移植是可以成功地进行,而且不会出现超急性排斥反应或人畜共患病。

而就在这个月,纽约大学朗格尼医学中心宣布,Robert Montgomery 等人将基因编辑的猪肾脏一直到一名因脑肿瘤而脑死亡的患者体内,猪肾脏在患者体内运行了 61 天,这是异种器官移植运行时间的新记录。

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