大突破!術前僅有幾週生命,54歲女病人「豬腎和人工心臟聯合移植手術」完成,其丈夫:重新看到了妻子的笑容
根據科技日報4月26日報導,美國紐約大學朗格尼健康中心官網24日消息,該中心外科醫生進行了首例機械心臟泵(LVAD)和基因編輯豬腎移植聯合手術。該手術代表了多種醫學進步的融合,展示了現代醫學的可能性和希望。先前還沒有使用機械心臟幫浦的人接受任何類型器官移植的記錄,將基因編輯豬腎移植到活人體內則是第二次,然而是第一次與胸腺結合。
圖片來源:喬卡羅塔/紐約大學朗格尼移植研究所
手術前,54歲的女病人麗莎·皮薩諾患有心臟衰竭和末期腎臟病。如果沒有心臟泵,心臟衰竭會讓皮薩諾的預期壽命只剩下幾天或幾週;她的腎臟病需要透析,透析期間不符合使用心臟泵的條件;抗體反應又讓她沒辦法接受傳統的腎臟移植。研究人員稱,對其治療宛如“身處迷宮,找不到出路”,直到他們決定了豬腎移植的方案。
此次,醫生分兩個階段在九天內完成了這項壯舉。在4月4日進行的第一次手術中,醫生給皮薩諾植入了心臟幫浦。第二次手術是異種移植。 4月12日,團隊為她移植了基因編輯豬腎和豬胸腺,以幫助抵抗排斥。研究團隊對豬進行基因工程改造,破壞或「敲除」負責產生α-gal的基因。紐約大學朗格尼分校先前的研究表明,去除α-gal能防止抗體反應,這種反應可能導致異種器官產生致命的超急性排斥。
先前移植的供體豬胸腺,則負責「教育」免疫系統,透過手術將其放置在腎臟覆蓋物下,以減少排斥的可能性。
研究人員表示,透過使用經過單一基因改造的豬,醫生可更了解基因組中某一個關鍵的穩定變化在異種移植成功方面所扮演的角色。由於這些豬可繁殖,因此也不需要更複雜的克隆,這是解決器官短缺問題的可持續、可擴展方案。
這是世界上首次對透析患者進行LVAD手術,並隨後展開腎臟移植。團隊認為,衡量成功的標準是患者有機會獲得更好的生活質量,並且有更多時間與家人共度時光。
皮薩諾是醫生見過的最棘手的病人:她原本就對人體組織有高水平有害抗體,如果是等待人類腎臟器官移植,需要很多年才能找到匹配對象。但不進行腎臟移植的話,她使用心臟幫浦還進行透析,死亡率非常高。幸好,醫師團隊找到了豬腎移植這條路。這一系列手術後,她已經能靠助行器進行少許活動了。她丈夫說:「我重新看到了妻子的笑容。」這對醫生團隊來說,就是最大的獎勵。
據了解,美國有近104,000人在等待移植名單上,其中89,360 人正在排隊等待腎臟手術,去年只有27,000人等到了人類腎臟供體,而美國有近808,000人患有終末期腎病。
腎臟移植,是治癒末期腎病的唯一方法。
本月7日,西京醫院微信公眾號發文稱,3月25日,空軍軍醫大學西京醫院泌尿外科主任秦衛軍團隊實施了一例多基因編輯豬-腦死亡受者異種腎移植手術,將一隻多基因編輯豬的腎臟,移植到一位腦死受者體內。 「截至4月7日,移植腎已持續工作13天,其在受者體內功能良好,正常產生尿液。」這是該院繼3月10日世界首例「多基因編輯豬-腦死受者「異種肝移植成功後,在異種移植研究領域的另一個重大突破。
空軍軍醫大學西京醫院泌尿科主任秦衛軍介紹,對豬的細胞進行基因編輯已是相對成熟的技術。本次就是用的一頭被改造了5個基因的供體豬。它被敲除了3個會引起超急性和急性排斥反應的基因,轉入了1個人補體調節蛋白基因及1個人凝血調節蛋白基因。
秦衛軍也介紹道,豬的繁殖能力較強,易於規模飼養,這些使得豬成為目前技術條件下異種移植供體的最佳選擇。針對解決排斥的問題,秦衛軍表示,目前最主要的基因改造技術是CRISPR/Cas9技術,團隊透過敲除/轉入這兩大策略,降低異種移植排斥反應的發生。
當下,器官短缺已成為移植領域面臨的全球難題。根據世界衛生組織(WHO)的數據,每年全球只有不到10%的器官移植需求能滿足。在中國,末期腎病患者超過百萬,但每年進行的同種異體腎移植手術僅1萬餘例,很多人因等不到合適的腎臟而失去生命。
人類器官“不夠用”,醫學界很早就想到動物。異種器官移植被認為是未來解決人類移植器官短缺最可能的方向之一。早在1960年代,醫學界就開展了多項人類異種器官移植手術,選擇黑猩猩和狒狒等靈長類動物作為腎臟、肝臟等移植器官捐贈者。但由於排異反應嚴重,接受移植者術後存活時間很短。這些早期的異種器官移植手術讓科學家意識到,免疫排斥是異種器官移植最大的技術挑戰。
近年來,在基因編輯等新技術推動下,以豬作為供體的異種器官移植取得較大進展。豬因其器官組織結構、生理功能和尺寸與人體器官相近,並且與人類親緣關係較遠,人畜共患疾病較少,因而被視為人類異種器官移植的理想供體之一。科學家透過基因編輯「敲除」豬體內可能引起排斥反應的基因,並插入一些人類基因,從而提高接受移植者長期存活的可能性。
隨著基因編輯技術和免疫學的深入發展,異種移植研究或有望成為解決器官短缺的新途徑。那麼,中國基因編輯供體豬器官離真正惠及患者還有多遠?
為西京醫院豬-人異種腎移植手術提供腎臟的中科奧格生物科技有限公司創始人、董事長潘登科預測,未來兩至三年,也許更快,為無法等到器官移植的病危患者進行的異種器官移植的手術可能會開展,“開始不會大規模的應用,只有嚴格符合要求的患者,才能成為首批基因編輯豬器官惠及的患者。”
另根據新華社3月底的一篇報導,進行更大規模的異種器官移植臨床手術還有許多困難和挑戰,除了免疫排斥反應、動物器官病毒傳播、跨物種適配等科技難題之外,目前對人體移植動物器官的長期健康影響、接受移植者生活品質、移植器官功能維持狀況等領域仍缺乏研究。同時,社會上對異種器官移植的倫理邊界和相關立法仍存在巨大爭議。
對異種器官移植的未來保持樂觀的同時,還需看到人類與動物器官「共存」仍前路漫漫,有待醫學界艱難探索、審慎推進。 (每日經濟新聞)