異種器官移植 排異是最大難點

1月7日，美國馬里蘭大學醫學院的科學家和臨床醫生成功將豬的心臟移植到一位患有終末期心臟病的患者體內。這位57歲的美國男子成為全球首位移植基因改造豬心臟的人。消息一出，立刻引發全球熱議。

為了活下去

這位患者名叫大衛·貝內特，在去年10月份出現嚴重胸痛，他表示：“連爬三級臺階都變成了很困難的事。”隨后，他被主治醫生確診為“終末期心臟病”，接受了常規治療，但收效甚微。在進行豬心移植手術的6周前，大衛病情迅速惡化，出現了嚴重的心律失常，醫生立即用體外膜肺氧合(ECMO)機器幫他維持生命。雖然大衛一再強調“想擁有一顆人類心臟”，但由于病情非常危險、不適合使用人工心臟泵，且可用于移植的人體心臟嚴重短缺，他最終接受了豬心臟移植手術：“要么死，要么做這個手術。我想活下去，雖然機會渺茫，但這是我僅剩的選擇。”

這是人類歷史上首次將豬心移植進人體，對于大衛和主刀醫生來說都是一次冒險。據馬里蘭大學醫學中心消息，專家會診認為“豬心移植是挽救大衛生命僅剩的希望”，最終，專家團隊向美國食品和藥品管理局(FDA)提交了手術申請。為了挽救病人生命，FDA于新年前夜對此次異種器官移植做出了“同情使用”的緊急授權。

這項驚動全球的手術從1月7日8∶30持續到17∶30左右，醫生用一只1歲大、約109千克小豬的心臟替換了大衛原本的心臟。值得一提的是，這只小豬是專門為異種移植進行基因編輯和培育的。為避免患者出現免疫排斥以及豬自身攜帶病毒，這只小豬在出生前曾接受過10處特異性基因改造：剔除了3處器官排斥相關基因、1處過度生長相關基因，插入了6處能使其更好地適應人體免疫系統的基因。在實際應用于人體前，研究者已經開展了至少5年的臨床前研究，成功將基因編輯豬的心臟移植到了50只狒狒體內，基本保證了手術的安全性。

手術非常成功，豬心在大衛的胸腔中鏗鏘有力地跳動著，48小時內未出現明顯排斥反應。術后第3天，大衛已經可以自行呼吸，盡管ECMO機器仍在工作著，但醫生稱：“機器的作用已降至一半，正逐步嘗試讓他減少依賴。”醫生還持續密切監測大衛的排異反應，為其使用了一種抑制人體排異反應的試驗性新藥。術后第9天，醫生已為大衛移除了ECMO機器，截至本報發稿時，沒有發現嚴重的排異反應。

該手術的主刀醫生表示：“未來，這項手術將為患者提供重要的、新的選擇。”美國心臟病協會也在一份聲明中表示，這一突破可能有助于解決器官短缺危機。

排異是最大難點

一直以來，異種器官移植都是醫學界熱點話題。早在1682年，荷蘭一位外科醫生就報告稱，在修補一名俄羅斯士兵的頭骨時使用了狗骨頭碎片。上世紀初，血管縫合術的出現為首批異種器官移植開辟了道路。此后，很多外科醫生嘗試將靈長類動物器官移植給人類，然而多數都在幾個月內宣告失敗。心臟移植方面，1984年，一位科學家將狒狒的心臟移植給了一位患有先天心臟病的嬰兒，但由于兩者的血型不匹配，免疫系統發生排斥，術后不到1個月患兒便死亡了。該事件掀起了軒然大波，不少動物權益保護組織宣稱“殺死狒狒是不道德的”，并在醫院外和主治醫生的家門口舉行示威活動。由于對靈長類動物實驗的道德問題越來越多，大多數科學家都放棄了將它們作為器官移植來源。那之后，科學家將目光投向了豬。

浙江大學醫學院附屬第一醫院心胸外科主任馬量告訴《生命時報》記者：“不使用靈長類動物還有兩個原因。”一方面，它們在進化上和人類基因相似度比較高，可能存在很多人畜共患病，不利于患者存活;另一方面，靈長類動物的飼養費用、難度也都比較高，不利于大量用于實驗。“豬不僅可以完美解決上述安全問題、飼養問題，其身體組織，如心臟、腎臟、血管等在大小、結構等方面都與人體接近，便于手術縫合，降低了難度。”馬量表示：“目前來說，選擇豬作為異種器官移植來源是最實惠的。”

因此，早在上世紀90年代，歐美政府基金就開始支持豬器官移植項目，但由于異種免疫排異，一直進展緩慢。“異種移植最大的困難就在于如何解決免疫排異反應。”馬量解釋說，人之間血型不同都會造成排異反應，更別說不同物種之間了。異種移植后極易觸發強烈的器官排斥，造成死亡。“美國這例心臟移植也尚待觀察，需要看后續有無明顯排異反應。”馬量說。

直到2001年，基因敲除豬的誕生，解決了排異難題，異種器官移植研究才取得了顯著進展。2016年4月，中南大學湘雅三醫院成功將豬胰島移植到3位1型糖尿病患者身上。2016年7月，安徽省醫科大學第一附屬醫院成功將豬角膜移植到人體。2018年7 月，中山大學附屬第六醫院運用來源于“豬小腸”的生物補片材料，為一女性患者“修補”了直腸中的“破洞”。2021年，美國紐約大學蘭貢醫學中心外科醫生成功將豬腎移植到腦死亡但正在接受生命支持的人體中，他們進行了兩次相同手術，均未發現明顯排異反應。從豬胰島、豬角膜，到豬腸碎片、豬腎，再到如今的豬心臟，每一次異種器官移植，都少不了基因編輯。

“基因編輯是目前減少排斥反應最有效的措施。”但對于經過基因編輯的豬，馬量仍持懷疑態度：“它是否會出現其他問題，是否會因為基因編輯而出現新的危害，目前還尚待觀察。”

廣泛應用還需克服很多困難

“現在，全球器官供體處于嚴重短缺狀態。”馬量介紹，全球每年約有200萬人需要器官移植，而手術最大的阻礙就是器官供體嚴重短缺。世界衛生組織數據顯示，全球平均器官供需比為1∶20至1∶30。以美國為例，目前排隊等待器官移植的患者人數多達12萬，而每年成功進行器官移植手術僅3萬多例。心臟移植方面的數據不甚理想，據美國器官共享聯合網絡統計，2021年有41354名美國人接受器官移植，其中有3800多例心臟移植。美國心臟病協會稱，等待心臟移植的患者中，每年都有約20%死亡。馬量表示：“我國情況非常類似，腎、心臟等器官供體都處于極度短缺狀態。”

“目前雖然有人工心臟可以使用，但它也有很多不便。”馬量介紹，人工心臟是一個機器，雖然幾乎不會引起排異反應，但它需要用電，病人不得不一直背著電池，使用起來非常不方便。并且，人體內的環境比較復雜，電線在其體內也容易出現感染問題。馬量稱：“人工心臟并不是一個十分完美的解決方案。”

此次豬心臟移植成功是一個福音，基本解決了技術方面的難題，為我們提供了一種新的供體選擇，但它在倫理層面仍面臨困境。馬量無奈地說：“人們能不能接受豬心臟尚且是一個問題。”并且，這項移植需要巨額費用，僅培植基因編輯豬就是一筆不小的花費。“這項技術在廣泛應用前還有很多困難需要克服。”馬量說。▲

關鍵詞： 異種器官 移植 異種 器官