异种移植的希望和挑战

  六个月前，马里兰大学医学院 (UMSOM)首次成功地将转基因猪心植入一名晚期心脏病患者的体内，尽管植入后患者仅存活了两个月。但这次手术代表了一个巨大的成就:  猪器官能支持一个本会死亡的人的生命。 

根据以该研究主刀和临床主任Griffith为第一作者以及科学主任Mohiuddin为通讯作者等近日发表在NEJM《 新英格兰医学杂志》上的一篇论文，这显示了早期异种移植的成功，移进的猪心正常工作了6-7周，且一直没有排斥迹象。要知道, 1967 年首次心脏移植移进的人心仅工作了 18 天。

                                          Credit to NEJM

该历史性的异种移植手术于 2022 年 1 月 7 日进行，该手术是57岁患者 David Bennett 唯一可选择的求生治疗，他不符合传统心脏移植的条件，且处于终末期心力衰竭，已经接近走到生命的尽头。该手术由FDA根据其扩大准入(同情使用)条款授权进行。

在移植之前，Bennett 因心律失常卧床八周，并连接到称为体外膜肺氧合 (ECMO) 的心肺旁路机以保持生命，几乎奄奄一息。在移植后的几天内，他能够从ECMO中脱机，自主地坐到椅子上, 与拜访的家人一起唱歌，与他的理疗师一起挥手谈笑欣赏二月的超级碗。

移植的成功主要取决于战胜排斥反应。根据该论文中的分析，移植的猪心脏在几周内功能良好, 在活检组织没有发现排斥反应. 即使在患者死后尸检仔细检查，也没有找到患者身体排斥的迹象。这表明猪心异种移植有在将来挽救人类生命的潜力.

根据联邦政府的organdonor.gov，目前约有110,000名美国人正在等待器官移植，每年有超过6,000名患者因为没有等到急需的移植器官而死亡. 因此，异种移植的成功每年可挽救数千人的生命。         

但是患者在移植的6周后出现状况, 不愿说话；7周后快速变坏, 不能自主活动,  血压降低。病理的检查显示病人死于渐进性心肌增厚并随后变硬，导致舒张性心力衰竭。

有几个因素可能导致该心力衰竭的发生：例如，使用免疫球蛋白 (IVIG)，这是一种在移植后第二个月静脉注射给患者以帮助预防排斥和感染的药物。因为该药物含有针对猪细胞的抗体，这些抗体可能与猪心脏发生相互作用，从而引起损害心肌的反应。因此, 还得进一步研究帮助人体接受猪器官的免疫抑制药物的最佳组合。

更为值得关注的是，该团队通过高度敏感的测试，在术后20天发现该心脏含有猪巨细胞病毒 (pCMV) DNA 的证据，并在尸检中得到证实。该团队尚未找到该病毒感染猪心以外组织器官的证据。

猪巨细胞病毒与患者的免疫反应可能损害移植的猪器官，从而导致灾难性后果。例如，两年前，德国研究人员报告说，如果存在该病毒，移植到狒狒体内的猪心只能存活几周，而没有感染的器官可以存活半年以上。

科学家早就意识到，动物器官可能带有不同于人类的病毒基因，在器官移植后可能影响人体基因造成疾病。然而, 科学家们通过使用Cripsr-Cas9基因剪刀技术,  理论上消灭了猪心中的这些病毒基因。但是，有些问题只有通过实战才能暴露和解决。

通过移植将猪病毒传播给人类一直是令人担忧的问题，如果病毒在患者体内适应然后传播给医生和护士，异种移植可能会引发大流行。但是，没有发现该病毒感染该患者人体细胞的证据。

此外, 该团队在移植前们制定了严密的医院感染预防计划，以防止任何已知或未知的猪病原体传播给医院工作人员和其他患者，该计划包括特殊隔离程序、个人防护设备的使用、患者样本的特殊处理以及使用的医疗器械和设备的隔离。因此, 几乎没有传播的风险。

但是对于该潜伏病毒是否对移植心脏造成损害而导致心力衰竭，目前仍在调查中。无论如何, 相关科学家们正在努力升级在移植以前对猪进行更为准确的病毒检测的方法。