首例接受猪肾移植的病人不久前离世。研究人员纪念逝者,并分享了关于异种移植的研究成果。

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外科医生将猪肾移植到62岁的理查德·斯莱曼体内,斯莱曼于5月因与手术无关的原因去世

2024年5月11日,全球首例猪肾移植患者、62岁的非裔美国人理查德 · 斯莱曼(Richard Slayman)去世——距移植手术不到两个月,早于医生预期。当然,这一存活时间与首批猪心脏移植患者的一致——这两名患者均在移植约两个月后死亡。

美国纽约大学的移植外科医生罗伯特 · 蒙哥马利(Robert Montgomery)表示,上述3名异种移植者的存活时间都相对较短,这表明这些开创性的跨物种器官移植“并未如我们根据灵长类动物实验结果所预测的那般成功”。

3例猪器官移植手术给没有选择的绝症患者带来了希望。研究人员表示,他们从案例中吸取了宝贵的经验教训,包括患者需要的药物类型,以及猪器官必须接受多少检测等各方面的问题。蒙哥马利表示:“这不是无法解决的问题。取得如此大的进展让我很受鼓舞。”

《自然》(Nature)杂志采访了操刀异种移植的外科医生,询问其迄今为止学到的新知识以及业界对该领域未来发展的看法。

缓解短缺

由于合适的人体器官长期短缺,将其他物种的器官移植用于人体,即异种移植,一直是外科医生想要实现的愿景。科学家已将猪作为器官供体,部分原因是它们的器官大小和解剖结构与人类的相似。

一些非人类灵长类动物接受了猪器官移植,实验数据令人倍感鼓舞:2023年发表的一项研究报告称,5只猴子在接受移植猪肾后都存活了1年以上。

首次将异种器官移植给活着的人的尝试发生于2022年,当时57岁的大卫 · 贝内特(David Bennett)接受了猪心脏移植,并在手术后存活了60天。第二例手术患者劳伦斯 · 福塞特(Lawrence Faucette)于2023年接受猪心脏移植后,存活40天。

穆罕默德 · 穆希丁(Muhammad Mohiuddin)是美国马里兰大学医学院的外科医生,曾参与两次猪心脏移植手术的护理工作。他列举了贝内特死亡的几种可能原因。贝内特在去世前几周感染了疾病,因此医生为其提供了免疫增强疗法,该疗法由来自数千名捐赠者的混合抗体组成。科学家后来发现,其中一些抗体对猪器官产生了反应,换言之,免疫增强治疗或许加剧了贝内特的免疫排斥。自那以后,穆希丁就与当地血库合作,并开发出筛选反应性抗体的方法。

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理查德·斯莱曼(坐着)与他的伴侣和医生,右一为河合达夫

贝内特没能存活多久的另一个可能原因是移植心脏潜伏着一种名为猪巨细胞病毒的病原体——病毒被激活,然后损害心脏。穆希丁表示,贝内特去世后,工作人员在移植器官里发现了该病毒,但移植手术前的检测却未见其踪迹,这表明必须使用更灵敏的检测方法来筛查器官。

同情使用

所有送到活人身上的异种移植器官都获得了美国食品药品管理局(FDA)的“同情使用”批准。该批准只适用于极少数情况,即患者生命受到威胁且无其他治疗方法。穆希丁指出,接受此类治疗的患者往往比等待移植名单上的普通病人病情严重很多,因此难以确定不良结果由手术导致还是源于接受移植者的健康状况不佳。这也是为什么一些研究人员一直敦促FDA开始对该手术进行临床试验,以便系统性评估其性能。

例如,首位猪肾移植接受者理查德 · 斯莱曼于2024年5月去世,其健康状况不佳似乎是导致他死亡的主要原因。波士顿麻省总医院的一位外科医生也是该移植手术主刀医生河合达夫(Tatsuo Kawai)向《自然》杂志透露,斯莱曼去世前一天,他的肾脏功能良好,其死亡原因与移植无关;在手术前一年,斯莱曼患上了充血性心力衰竭。

研究人员还在试验——移植前可以做些什么来最有效地防止器官排斥。蒙哥马利表示,其中一种技术是对供体猪进行基因修饰,但避免排斥所需的基因编辑次数还远未能确定。

美国马萨诸塞州坎布里奇市的一家生物技术公司eGenesis培育了斯莱曼手术所用的供体猪,该公司以创纪录方式培育出经69处基因编辑的猪,既为避免排斥反应,也为降低器官内潜伏病毒感染接受者的风险。另一方面,弗吉尼亚州布莱克斯堡的Revivicor公司选择了大约10处基因进行编辑。

在第四次,也就是最新一次活体异种器官移植中,蒙哥马利团队尝试了一种新方法:利用胸腺——一种重要的人体免疫器官—来帮助接受者的免疫系统学会识别猪器官,视其为“自己人”。他们将供体猪胸腺移植至猪肾,后于2024年4月12日将含胸腺的肾移植给54岁的丽莎 · 皮萨诺(Lisa Pisano)。蒙哥马利表示,他们使用的猪只做过一次基因改造,这让猪器官的扩大生产变得更加容易。

蒙哥马利也指出,还有很多东西需要学习。在一项即将发表的研究以及另一项最近发表于《自然-医学》(Nature Medicine)杂志的研究中,蒙哥马利与同事分析了两名在接受猪心脏移植前就已死亡的人的组织样本,发现从细胞水平上看,异种移植器官的免疫排斥相较人类捐献者移植器官的排斥可谓“大不相同”。他们认为,这些发现将帮助研究人员预测免疫排斥反应,并为未来手术制定个性化免疫抑制方案。

资料来源 Nature

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本文作者马克思·科兹洛夫Max Kozlov)是一名科学记者,主要撰写生物医学主题相关的文章,他的作品常刊登在《大西洋月刊》《量子杂志》《科学》等刊物上。