纽约大学朗格尼医学中心在7月14日将经过基因编辑的猪肾移植入一名57岁脑死亡男性莫里斯·米勒体内,9月14日因达到了既定结束日期,纽约大学朗格尼医学中心摘除了基因编辑猪肾,撤除生命支持系统,共历时61天。

此次试验创下全球异种器官移植新纪录,并小幅超越全球首例猪心移植创下的存活时长。美国马里兰大学医学院完成的猪心移植手术,受者大卫·贝内特(David Bennett)术后生存了60天。

此次试验的成功,让美国食品和药物管理局考虑将授权医疗机构在非生命终末期患者中,展开小规模且严格的跨物种器官移植研究。

早在120年前,人类就已经开始研究异体器官移植。1905年,法国医生进行了世界第一例异种器官移植手术:将兔肾植入肾功能衰竭儿童体内,手术很成功,但16天后由于排异反应,儿童死于肺部感染。此后,世界各地的研究者逐步加入到对异种移植器官的研究中。外科医生曾尝试将灵长类动物的器官移植给人类,然而多数手术都在几个月内失败,病人也因此死亡。

器官移植作为终末期器官疾病的最后治疗手段,长期处于需求远远大于供给的客观情况。诸多科研团队也把突破的希望放在异种移植领域——尝试着让猪心、猪肾和猪肝在人体中发挥作用。

异体器官移植的最大障碍是移植排斥反应。与人与人之间的同种异体移植相比,人体对动物器官的排斥反应更为强烈。由于动物与人类的基因差异很大,跨越物种的异种移植会导致严重的免疫排斥反应。虽然动物心瓣膜中的动物细胞已经被去除,但是完整的动物心脏进入人体后,会受到免疫系统的攻击和破坏。

从此次试验来看,证明异种器官移植能克服两个重要的排斥阶段,即超急性排斥反应和加速性排斥反应。超急性排斥反应会发生在移植术后几分钟、几小时或一两天内。人体内储备着多种对抗外来异物的抗体,在异体器官进入人体后几分钟到几小时内,这些抗体会与动物细胞上的抗原结合,激活一系列因子,迅速导致动物细胞损伤及血管破坏,异体器官失去功能,最终移植失败,这个过程就是超急性异种移植排斥。

加速性排斥反应则多见于术后1周内,人体内的免疫细胞也会参与攻击,直接导致动物细胞死亡及炎症反应,其后还有更为长久的慢性排斥反应。

不过人类利用基因编辑这个大杀器,解决排斥反应。手术使用的猪心脏,进行了基因编辑,共有10处基因修饰:敲除了3个会迅速引起器官排斥的基因;添加了6个来自人类的基因组,用于提升供体异体器官对人体免疫系统的耐受性;此外还敲除了一个调控生长的基因,从而避免异体器官在植入人体后继续长大。

动物器官移植也许可以为人类打开一个新的治疗篇章,但绝不是终点。通过干细胞技术获取有功能性的独立人体器官才是移植技术发展的顶峰。使用患者自身的细胞在实验室中培养出人造的、有血有肉的心脏、肾脏、肝脏等器官,从理论上来说是完美的供体。然而,这个终极目标目前看起来还很遥远,因此这条道路仍然任重道远。

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