科學(xué)家逆轉(zhuǎn)豬腎移植排斥反應(yīng) 創(chuàng)存活時間新紀錄。科學(xué)家成功阻止了人類受體對豬腎的排斥反應(yīng)。一枚豬腎在美國一名57歲的腦死亡男性體內(nèi)存活了61天,創(chuàng)下了轉(zhuǎn)基因豬器官在腦死亡患者體內(nèi)存活時間最長的紀錄。
在11月13日發(fā)表于《自然》的兩篇論文中,研究人員揭示了導(dǎo)致人類免疫系統(tǒng)排斥移植器官的主要原因。這些發(fā)現(xiàn)將有助于改善活人接受他人或動物器官移植的預(yù)后。美國馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院的臨床研究員Muhammad Mohiuddin表示,這是逆轉(zhuǎn)排斥反應(yīng)的第一個例證。他曾在2022年主導(dǎo)完成了全球首例活人豬心臟移植手術(shù)。
過去三年間,有十幾名活人接受了轉(zhuǎn)基因豬器官移植,包括心臟、腎臟、肝臟及胸腺。但大多數(shù)器官最終因失去功能或不再為免疫抑制治療提供幫助而被移除,其他接受者則在移植不久后死亡。此次,這名男性接受者除了豬腎外,還被移植了豬胸腺,這種小腺體能訓(xùn)練人體免疫系統(tǒng)將豬細胞識別為自身的一部分。研究顯示,在以往的非人靈長類動物實驗中,與胸腺一起移植的腎臟比單獨移植的腎臟存活率更高。
最近的豬器官移植手術(shù)于2023年7月14日在紐約大學(xué)朗格尼醫(yī)學(xué)中心進行。供體豬由美國弗吉尼亞州生物技術(shù)公司United Therapeutics旗下子公司Revivicor提供,其腎臟和胸腺均經(jīng)過一次基因改造,移除了GGAT1基因,以阻止細胞產(chǎn)生α-半乳糖。在非人靈長類動物的移植手術(shù)中,α-半乳糖被發(fā)現(xiàn)會引起器官排斥反應(yīng)。
移植后,豬腎初期表現(xiàn)健康并產(chǎn)生了尿液。但術(shù)后第33天,腎功能突然下降,活檢顯示該器官正遭受抗體排斥與破壞。研究團隊置換了接受者的血漿,并注射了類固醇和一種名為pegcetacoplan的藥物,后者能夠防止免疫系統(tǒng)破壞豬細胞。但在第49天,另一次活檢發(fā)現(xiàn)了一種不同類型的排斥反應(yīng),且炎癥細胞已滲透到腎臟表面。在使用一種能夠破壞T細胞的免疫抑制劑進行治療后,器官排斥反應(yīng)得到遏制,腎功能也完全恢復(fù)。研究團隊最終在第61天終止了試驗。
移植后,研究團隊還分析了接受者的血液,以摸清免疫系統(tǒng)在分子水平上的反應(yīng)。結(jié)果顯示,豬腎臟與排斥反應(yīng)相關(guān)的基因如CXCL9、CXCL10和CXCL11的表達增加了,而當(dāng)排斥反應(yīng)停止后,這些基因的表達便減少了。第33天觀察到了巨噬細胞和自然殺傷細胞(一種T細胞)的水平顯著升高,它們屬于先天免疫系統(tǒng)的重要組成部分。這表明T細胞在排斥反應(yīng)中的作用比先前認為的更重要。對接受者的血液進行分析,將有助于臨床醫(yī)生早期識別并抑制排斥反應(yīng)。
目前多數(shù)移植用豬器官來自至少經(jīng)過10次基因改造的供體豬,以降低排斥風(fēng)險。但Montgomery強調(diào),只要移除GGATI基因就足以防止發(fā)生器官排斥。目前,科學(xué)家能夠培育出這種經(jīng)過改造的豬,而多次改造的豬則需要通過克隆技術(shù)培育。然而,經(jīng)最少基因編輯的豬器官的有效性仍需在腦死亡和活人身上進一步驗證。其團隊正與United Therapeutics公司開展臨床試驗。此前,他們曾將這樣編輯的一枚豬腎移植到一個活人體內(nèi),但因后者患有心力衰竭,移植在兩個月內(nèi)失敗。