【原】首例人体猪肾移植:对未来意味着什么

自然新闻文章 新闻ˌ消息 2024年3月22日 2024年3月22日澄清 更正2024年3月22日 首例人体猪肾移植:对未来意味着什么 手术的早期成功使研究人员对异种移植器官的临床试验很快开始抱有希望。 作者:玛丽蒂·马拉帕蒂和马克斯·科兹洛夫

一个猪肾被打开，准备移植给马萨诸塞州62岁的理查德·斯莱曼。致谢:马萨诸塞州总医院 首次将猪肾移植到活人身上的早期成功提高了研究人员对涉及猪器官的更大规模临床试验的希望。此类试验可能会将“异种移植”（在人类受体身上使用动物器官）带入临床。 猪肾的接受者是一名患有终末期肾衰竭的62岁男子，名叫理查德·斯莱曼。据他的移植外科医生说，他在3月16日手术后恢复良好。肾脏取自一只携带创纪录的69个基因组编辑的小型猪，这些编辑旨在防止对捐赠器官的排斥，并降低潜伏在器官中的病毒感染受体的风险。 基因编辑猪肾移植后猴子存活了两年 中国杭州韩琦生物技术有限公司的首席执行官杨路汉说，这个案例表明，至少在短期内，这些器官是安全的，功能类似肾脏。杨路汉也是马萨诸塞州剑桥市生产这些猪的生物技术公司eGenesis的创始人。易捷生物的分子生物学家秦表示，该公司正与美国美国食品药品监督管理局（FDA）就其移植猪肾和小儿心脏以及与受体体外连接的猪肝项目的临床试验计划进行讨论。 全面测试的希望 美国所有的动物器官活体移植，包括Slayman的移植，都获得了美国食品和药物管理局的批准，被视为“同情用途”，仅在个人生命受到威胁且没有其他治疗方法的少数情况下授予。但杨希望新的结果将推动FDA批准全面的临床试验。杨说，异种器官移植可以“为患者及其家人带来希望和生命”。 该手术还使临床医生更接近于通过使用动物器官来缓解救命人体器官的短缺。仅在美国，就有近9万人等待肾脏移植，每年有3000多人在等待过程中死亡。澳大利亚韦斯特米德悉尼大学的移植外科医生韦恩·霍索恩说:“尽管器官捐献率大幅提高，但我们仍需要数百万个器官移植到患者体内。” “这对该领域来说是个好消息，”巴尔的摩马里兰大学医学院的外科医生兼研究员穆罕默德·莫希乌丁说。他领导了首例活体猪心脏移植手术。兼任国际异种移植协会主席的Mohiuddin表示，临床试验将产生急需的关于异种移植安全性和有效性的严格数据。 外科医生此前已经将基因编辑过的猪心脏移植到两个活人体内。修改过的肾脏已经被移植到几个被宣布死亡的人身上，因为他们缺乏大脑功能。本周早些时候，中国的外科医生将一个经过改造的猪肝移植到一名临床死亡患者体内，并将该器官保留了十天。 几十次编辑 实施手术的移植外科医生之一川井达男说，给斯莱曼移植猪肾的手术花了四个小时。在他的右侧，Slayman保留了Kawai在2018年移植给他的一个捐赠的人类肾脏，但这个肾脏已经开始衰竭。结果，斯莱曼恢复了定期透析，但他出现了并发症，需要经常去医院就诊，这使他成为异种移植的候选人。马萨诸塞州波士顿的外科医生首次将猪肾移植到人体内。致谢:马萨诸塞州总医院Slayman的最新肾脏来自一只猪，该猪接受了eGenesis的科学家进行的CRISPR–ca S9基因组编辑，以修改该动物的69个基因。被称为食蟹猴的猴子接受了该公司具有相同基因组编辑的猪器官后存活了数月至数年1。秦说，她希望Slayman的异种移植肾能够存活同样长的时间甚至更长，特别是因为她的团队在设计编辑时考虑的是人类而不是猴子。 编辑内容包括去除猪细胞表面产生三种糖的三个基因。人类免疫系统攻击含有这三种糖的细胞，并将其视为外来入侵者的标志。添加了七个基因，因为它们产生有助于防止器官排斥的人类蛋白质。 抗病毒措施 另外59个基因改变是为了灭活猪基因组中的病毒。这些变化解决了病毒一旦进入人体就会变得活跃的风险。杨说，到目前为止，研究人员尚未在活体人类、临床死亡的人或非人类灵长类动物的移植中看到这种情况。但是一些实验室实验表明，这些病毒可以从猪组织传播到人体细胞和免疫系统受损的小鼠体内。 第一个成功移植到活人体内的转基因猪心被证明感染了一种潜伏病毒，这可能是该器官最终衰竭的原因之一。Kawai说，美国食品和药物管理局在批准该手术之前的一个主要担忧是猪病原体可能感染受体的风险。秦说，eGenesis定期对其猪进行包括猪巨细胞病毒在内的病原体检测，这种病毒可以在动物宿主体内悄悄潜伏。 在手术之前，研究人员收集并冷冻了斯莱曼、他的家庭成员和他的外科医生的血液样本。Kawai说，如果Slayman出现感染，研究人员可以测试这些血液样本以确定它们是否是病原体的来源。 斯莱曼将继续定期接受病原体检测，如果他出现症状，他的家庭成员和护理人员也将接受检测。 杨说，这些预防措施非常重要，因为健康的猪与免疫功能低下的猪有很大不同。她说，即使在移植前没有在猪身上检测到病毒、细菌或真菌，它们仍可能在免疫功能低下的人身上存在和生长。“我们不知道自己不知道什么。” 健康的肾脏 肾脏从体内过滤出有毒物质，产生尿液并帮助控制血压。Kawai说，一旦外科医生恢复了移植猪器官的血流，它立即变成粉红色并开始产生尿液，这是移植成功的标志。衡量肾脏健康的另一个指标是血液中一种叫做肌酐的化合物的水平——高水平表明肾脏没有很好地发挥其过滤废物的作用。Kawai说，移植前，Slayman的肌酐水平为每分升10毫克，但在第四天下降到2.4毫克。他希望它能降到1.5，这在正常范围内。 Mohiuddin说:“到目前为止，这个肾脏的功能似乎是正常的。” 秦说，斯莱曼最早明天就可以出院。他正在接受免疫抑制药物治疗，到目前为止还没有出现器官排斥的迹象。秦说，eGenesis的目标是在猪身上找到正确的基因编辑组合，使器官接受者不必服用免疫抑制药物，因为免疫抑制药物会削弱身体抵抗病原体的能力。 “总有一种说法是异种器官移植即将到来，并将永远如此，”秦说。“好吧，现在我们中间有人带着一个猪肾——这真是太神奇了。”https:///10.1038/d41586-024-00879-y更新和更正 澄清2024年3月22日:这个故事的早期版本没有明确说明eGenesis的肝脏计划是针对体外肝脏的。 2024年3月22日更正:这篇报道的早期版本错误地描述了引发人类免疫细胞攻击的猪分子。 参考 1.Anand，R. P .等人，《自然》622，393–401（2023年）。 文章 PubMed 谷歌学术 2.《自然》407卷90-94页（2000年）。 文章 PubMed 谷歌学术 3.Mohiuddin，M. M .等人《柳叶刀》402，397–410（2023年）。 文章 PubMed 谷歌学校