《經(jīng)濟(jì)學(xué)人·商論》季度訂閱限時特價
就在本周，世界首位成功接受豬心臟移植的患者大衛(wèi)·貝內(nèi)特因病情惡化而不幸去世。這顆豬心臟讓他延長了2個月壽命。雖然時間并不長，但這項手術(shù)是跨物種“異種移植”的一大里程碑。支持者認(rèn)為異種移植在拯救生命上潛力巨大。單單在美國就有超過十萬人在等候移植，大部分案例是腎臟。在2020年，器官供應(yīng)量僅為所需數(shù)量的三分之一。除了心臟移植的常見風(fēng)險之外，研究團(tuán)隊還尤其關(guān)注另外幾個方面。一是任何迄今未知的排斥機(jī)制。還有被移植的器官把豬身上的病毒轉(zhuǎn)移給受移植者的可能性。《經(jīng)濟(jì)學(xué)人·商論》2022-01-19
《首例豬心成功移植人體背后的科學(xué)》
（The science behind the first successful pig-to-human heart transplant）
一月七日，大衛(wèi)·班尼特（David Bennett）成為成功接受豬心臟移植的第一人。在手術(shù)三天后發(fā)布的新聞稿中，馬里蘭大學(xué)證實班尼特情況良好，能自主呼吸。雖然他仍依賴人工支持系統(tǒng)來輔助心臟泵血至全身，但由巴特利·格里菲斯（Bartley Griffith）率領(lǐng)的手術(shù)團(tuán)隊計劃逐步減少人工支持。這項手術(shù)是異種移植（即把其他物種的器官移植給人類患者）的一大里程碑。而就在不久前，也就是去年10月，紐約一家醫(yī)院實施過另一次手術(shù)，成功將豬的腎臟移植到了一名腦死亡患者身上，維持了三天而未出現(xiàn)排異反應(yīng)。當(dāng)時的目標(biāo)僅僅是成功完成移植手術(shù)。而這次格里菲斯的團(tuán)隊是要救回一條人命。這次手術(shù)得到了美國食品和藥物管理局（FDA）的特別批準(zhǔn)，依據(jù)的規(guī)定是醫(yī)生可以在窮盡所有治療手段后訴諸實驗性療法。班尼特在此前被診斷為晚期心臟病患者，但病情太過嚴(yán)重而不適合接受人體心臟移植。在住院多月而病情不見好轉(zhuǎn)后，班尼特同意進(jìn)行這次手術(shù)。這一領(lǐng)域近期的喜人成果源于長期積累。幾十年來，研究人員一直試圖解決異種移植的根本性難題，即人體在識別到外來組織時往往會產(chǎn)生排斥反應(yīng)。在豬這個案例上，它最重要的異物標(biāo)識是名為半乳糖-α-1,3-半乳糖（簡稱α-Gal）的糖分子，存在于豬細(xì)胞的表面。人體沒有這種分子，卻有能抑制它的抗體。因此，帶有α-Gal的豬器官移植到人體內(nèi)撐不過幾分鐘就會壞死。2003年，科學(xué)家培育出了經(jīng)基因改造（以抑制負(fù)責(zé)制造α-Gal的酶）的豬。 這是朝正確方向邁出的一步，但隨即就冒出了其他障礙。倫敦帝國理工學(xué)院的弗蘭克·多爾（Frank Dor）參與了最初的豬基因組改造項目，他指出，每克服一個障礙都需要多年的研究，許多研究人員因而放棄了這個領(lǐng)域，大部分科研資金也轉(zhuǎn)投他處。馬里蘭大學(xué)和位于弗吉尼亞州布萊克斯堡（Blacksburg）的再生醫(yī)學(xué)公司Revivicor之間的合作是堅持下來的項目之一。正是Revivicor為1月7日的移植手術(shù)提供了經(jīng)基因改造的豬。為提高移植的成功率，研究人員對這頭豬的基因組做了十處修改。為減少人類抗體對移植器官的排斥風(fēng)險，有三個基因被敲除。還移除了一個生長基因，以確保豬心臟在移植后不會增生。另外還添加了六個人類基因，以提升對人體免疫系統(tǒng)的耐受性。除了心臟移植的常見風(fēng)險之外，格里菲斯和他的同事接下來還會尤其警惕另外幾種風(fēng)險。一是任何迄今未知的排斥機(jī)制。另一個是移植器官把豬身上的病毒轉(zhuǎn)移給受移植者的可能性。為盡量降低這種可能性，手術(shù)所用的豬是在無菌環(huán)境中養(yǎng)殖的，但風(fēng)險依然存在。異種移植的支持者認(rèn)為它在拯救生命方面潛力巨大。單單在美國就有超過十萬人在等候移植（盡管絕大多數(shù)人急需的是腎臟而非心臟）。在2020年，器官供應(yīng)量僅為所需數(shù)量的三分之一。理論上，可以養(yǎng)殖豬來為人類提供任何固態(tài)器官，盡管有些器官要更復(fù)雜。心臟的很大一部分功能是機(jī)械性的，其他器官的化學(xué)機(jī)制會更難復(fù)制。而且，假設(shè)能夠克服這些障礙并成功開發(fā)出手術(shù)程序，大多數(shù)研究人員還是承認(rèn)，可能需要幾十年才能把異種移植的規(guī)模擴(kuò)展到足以滿足全球的器官需求。但是，在最近的喜報傳來后，這最終會實現(xiàn)的幾率就提高了。■
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