人類探索異種移植道路上的又一次嘗試,于近日劃上了句點(diǎn)。
馬里蘭大學(xué)醫(yī)療中心近日發(fā)表聲明:世界上第二例接受豬心臟移植的人類患者——58歲的馬里蘭州居民勞倫斯·福塞特在接受豬心臟移植手術(shù)40天后去世。此前,全球首例轉(zhuǎn)基因豬心臟移植手術(shù)者,為57歲的男性患者戴維·貝內(nèi),術(shù)后也僅僅存活兩個(gè)月。
世界第二例豬心臟移植患者生前照片
為什么選擇豬心臟?
現(xiàn)如今,我們需要面對(duì)的事實(shí)是:器官移植已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)供不應(yīng)求。
據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計(jì),全世界每年大約有200萬(wàn)人需要器官移植。以中美兩國(guó)為例,中國(guó)目前登記在冊(cè)的需要器官移植人數(shù)大概為30萬(wàn),但每年只有約1.6萬(wàn)個(gè)器官能夠被成功移植。而在美國(guó)器官移植率約為20:1,平均每天就有10人因?yàn)榈炔坏胶线m的移植器官而死。供體的嚴(yán)重短缺是阻礙這些患者的最大難題。異種移植無(wú)疑是解決這一難題的一個(gè)有希望的解決方案。
那么,像猩猩這樣的靈長(zhǎng)類動(dòng)物和咱們更相似,為什么不用這些動(dòng)物,非得用豬的心臟呢?
大猩猩
據(jù)了解,人類對(duì)于異種生物器官移植的相關(guān)實(shí)驗(yàn)可追溯至17世紀(jì)。人類早期的研究都是聚焦于從靈長(zhǎng)類動(dòng)物身上取得器官。早在1984年,美國(guó)一名外科醫(yī)生就嘗試將一顆狒狒的心臟移植到一名女嬰身上,但這名嬰兒僅存活了20天就宣布死亡。
現(xiàn)如今,科學(xué)家進(jìn)行器官移植時(shí),大多數(shù)都選用豬心臟而非靈長(zhǎng)類動(dòng)物的心臟,其實(shí)是有多方面原因的。
首先,作為人類“遠(yuǎn)房親戚”的猩猩和狒狒等靈長(zhǎng)類動(dòng)物,其體內(nèi)攜帶的一些病毒更容易傳染給人類,而且將靈長(zhǎng)類動(dòng)物的器官移植到人體后,很有可能會(huì)產(chǎn)生1+1>2的效果,病毒在人體內(nèi)會(huì)“升級(jí)”為殺傷力更強(qiáng)的病毒。
其次,從食性、代謝水平、體溫和心率方面考慮,豬和人類的特征更接近。同時(shí)豬心與人類心臟的大小、管道分布和動(dòng)力輸出類似。而且,豬被選中異種移植由來(lái)已久。目前,豬心臟瓣膜、豬胰腺細(xì)胞都已成功進(jìn)入人體。豬皮也被用作燒傷患者的臨時(shí)移植物。
豬
還有一個(gè)原因是,猩猩這樣的靈長(zhǎng)類動(dòng)物培養(yǎng)一代需要的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),平均10年一代,且通常是一胎一仔,飼養(yǎng)成本和存活成本較高。豬則不同,豬是一生一窩,而且一年就能長(zhǎng)熟,更加適合定向育種和大規(guī)模繁殖。因此,豬器官作為人體移植的異種器官是大勢(shì)所趨。
豬器官移植背后的隱患
雖然,豬器官對(duì)人體的適配性很大,但是兩例豬心臟移植患者的去世,讓人們對(duì)類似手術(shù)實(shí)施的可行性開始持擔(dān)憂態(tài)度。
其實(shí),首例豬心臟移植患者死亡后,研究團(tuán)隊(duì)對(duì)失敗原因的探索就一直在進(jìn)行。通過(guò)對(duì)患者心臟進(jìn)行初步尸檢,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn):結(jié)果與典型的異種移植排斥不符?;颊叩闹鞯夺t(yī)生在美國(guó)移植協(xié)會(huì)的網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上表示,豬巨細(xì)胞病毒可能對(duì)心臟移植產(chǎn)生破壞性的影響,也是患者死亡的潛在原因。
2022年 6月22日,NEJM 發(fā)表了該病例的詳細(xì)報(bào)告。
首例豬心臟移植患者病例報(bào)告
而第二例豬心臟移植患者和第一例患者相似,也是在最初沒有明顯排斥證據(jù)的情況下,患者隨后開始出現(xiàn)排斥反應(yīng)的初步跡象,并在數(shù)日內(nèi)死亡。
兩例豬心臟移植手術(shù)的實(shí)施,初步說(shuō)明將豬心臟移植到人的身上方案具有可行性,至少初期心臟功能得以維持。然而,這兩例移植患者皆死亡的事實(shí),則證明:這項(xiàng)手術(shù)既與技術(shù)本身相關(guān),也與個(gè)體差異密不可分。
整體可歸納為以下幾個(gè)方面:
首先是適配性。盡管人和豬的心臟相較于其他生物而言,適配性最大,但畢竟“人豬有別”,因此豬心臟移植入人體后,其運(yùn)行必然存在步調(diào)不一致的問(wèn)題,就像標(biāo)準(zhǔn)不同的零件組裝在一起,時(shí)間久了也會(huì)容易磨損,進(jìn)而引發(fā)眾多問(wèn)題。
其次是免疫排斥。盡管經(jīng)過(guò)遺傳改造,可以最大限度地減少人體免疫系統(tǒng)對(duì)豬心臟的排斥,但畢竟人與人之間的心臟配型還會(huì)導(dǎo)致較大排斥,何況豬和人之間如此巨大的差距。即使有免疫抑制劑的應(yīng)用,但過(guò)于強(qiáng)大的排斥力最終也會(huì)導(dǎo)致藥物失效。
最后是感染問(wèn)題。為降低免疫排斥而應(yīng)用免疫抑制劑,這一操作會(huì)削弱人體對(duì)外來(lái)病原體的防御能力,從而增加感染的風(fēng)險(xiǎn)。所以,需要在免疫抑制劑應(yīng)用和感染之間達(dá)成一個(gè)平衡,而這也是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。
由此可以看到,豬-人心臟移植手術(shù)想要深入開展下去,任重而道遠(yuǎn)。在這個(gè)過(guò)程中,既需基礎(chǔ)研究上的突破,又需臨床操作過(guò)程的完善,以最大程度保障器官正常功能的同時(shí)延長(zhǎng)患者生存期。只有這樣,才能切實(shí)緩解當(dāng)前心臟移植面臨的瓶頸,提供盡可能多安全且高質(zhì)量的心臟供體。