腎移植有望不再受限于血型匹配,。
中國醫(yī)學(xué)界迎來一項(xiàng)改寫器官移植歷史的重大突破,!
由重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院泌尿腎病中心與四川大學(xué)華西醫(yī)院泌尿外科/腎臟移植中心通力合作,在國際權(quán)威期刊《NatureCommunications》(IF14.7)發(fā)表重磅研究成果,,首次通過酶處理技術(shù),,將B型血腎臟“變身”為通用O型血腎臟,,并將其成功移植到一名腦死亡患者身上,。
這一成果首次攻克了ABO血型不相容移植的世界性難題,,有望讓數(shù)百萬等待腎臟移植的患者擺脫血型匹配的束縛,顯著縮短器官等待時(shí)間,,開啟“按需移植”的新時(shí)代,。
突破技術(shù)瓶頸:
酶法“改造”腎臟,破解跨血型移植難題
在腎臟移植中,,供受者ABO血型匹配是避免超急性排斥反應(yīng)的關(guān)鍵因素之一,。長期以來,腎臟移植必須嚴(yán)格匹配供體和受體的ABO血型,,否則患者體內(nèi)抗體會在幾分鐘內(nèi)攻擊異型器官,,引發(fā)致命排斥反應(yīng)。尤其是O型患者,,僅能接受O型腎臟,供需矛盾極為突出,。
重醫(yī)附二院泌尿腎病中心張克勤教授(右一)
該團(tuán)隊(duì)研究創(chuàng)新性合成高效α-半乳糖苷酶,,在體外首先篩選出最合適的作用濃度,、溫度、溶媒等條件,,然后在低溫機(jī)器灌注平臺對B型腎臟進(jìn)行4小時(shí)預(yù)處理,,成功去除B型抗原,將其轉(zhuǎn)化為“通用O型”腎臟,。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步在體外模擬移植試驗(yàn),,將經(jīng)處理的腎臟在體外常溫機(jī)械灌注平臺予以血型不合的全血進(jìn)行灌注,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其可有效抵抗血型不合的血清抗體攻擊,,未發(fā)生血管內(nèi)凝血等超急性排斥反應(yīng),。
更引人注目的是,研究團(tuán)隊(duì)將一枚酶處理后的B型腎臟移植至一名O型腦死亡受者(其體內(nèi)抗B抗體滴度極高)體內(nèi),,移植腎即刻產(chǎn)生尿液并存活超過63小時(shí)且未出現(xiàn)超急性或急性抗體介導(dǎo)排斥反應(yīng),,盡管受者因全身循環(huán)衰竭終止試驗(yàn),但移植腎在早期展現(xiàn)了功能,且尿液中腎臟損傷標(biāo)志物未顯著升高,,這初步驗(yàn)證了該技術(shù)的可行性,。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國終末期腎病患者超百萬,,每年僅約1%能獲得移植機(jī)會,,O型患者等待時(shí)間尤為漫長。該技術(shù)相比傳統(tǒng)血型不合脫敏療法(如血漿置換聯(lián)合強(qiáng)效免疫抑制),,酶處理可降低感染,、出血等風(fēng)險(xiǎn),降低移植前預(yù)處理成本,,提升移植安全性,。這項(xiàng)技術(shù)的臨床應(yīng)用,將大幅拓寬供體來源,,如原本只能提供給B型患者的腎臟,,經(jīng)酶處理后可供O型患者使用,從而緩解器官短缺問題,。同時(shí)該技術(shù)突破了器官移植的血型屏障,,讓不同血型患者有均等的移植機(jī)會,推動了移植的公平性,,更改寫器官移植的教科書,,在器官移植臨床實(shí)踐中具有里程碑的意義。
研究團(tuán)隊(duì)指出,,下一步將進(jìn)一步優(yōu)化該技術(shù),,使不同血型腎臟均能轉(zhuǎn)化為O型腎臟,并計(jì)劃推動更進(jìn)一步的臨床試驗(yàn),,加快該技術(shù)和產(chǎn)品的臨床轉(zhuǎn)化,。
協(xié)作與創(chuàng)新:從實(shí)驗(yàn)室到臨床的“無縫銜接”
這項(xiàng)研究的成功,離不開重醫(yī)附二院與華西醫(yī)院的深度合作,。研究由重醫(yī)附二院泌尿腎病中心張克勤教授團(tuán)隊(duì)與華西醫(yī)院泌尿外科/腎臟移植中心林濤教授,、宋涂潤教授團(tuán)隊(duì)共同主導(dǎo),匯聚兩地頂尖科研與臨床力量,。華西醫(yī)院在器官移植基礎(chǔ)研究,、酶工程技術(shù)等方面提供了關(guān)鍵支持,重醫(yī)附二院則憑借豐富的臨床移植經(jīng)驗(yàn),,推動技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用,。
“這項(xiàng)成果是川渝醫(yī)療協(xié)同創(chuàng)新的生動實(shí)踐?!睆埧饲诮淌谥赋?,“從實(shí)驗(yàn)室到臨床試驗(yàn),,兩地團(tuán)隊(duì)緊密合作,為解決移植醫(yī)學(xué)的‘卡脖子’問題提供了中國方案,。技術(shù)突破是起點(diǎn),,川渝合作將加速其造福患者,?!?/p>
據(jù)重慶廣電
豬器官如何為人類“跨物種救命”
移植器官短缺是全世界面臨的醫(yī)學(xué)難題。近年來,,在基因編輯等新技術(shù)推動下,,以豬為供體的異種器官移植不斷取得進(jìn)展。
倫敦時(shí)間26日,,中國研究團(tuán)隊(duì)在英國《自然》雜志在線發(fā)表論文,,報(bào)告世界首例將基因編輯豬的肝臟移植到腦死亡人體內(nèi)的成功案例?!蹲匀弧肪W(wǎng)站相關(guān)報(bào)道表示這是“將動物器官移植給人的一個(gè)里程碑”,。
除中國外,美國已開展了多例人體移植豬器官手術(shù),,美監(jiān)管機(jī)構(gòu)還為移植豬腎臟進(jìn)入臨床試驗(yàn)“開綠燈”,。那么,豬何以能為人類“跨物種救命”,?推進(jìn)異種器官移植還面臨哪些難題,?
中國團(tuán)隊(duì)成功將
基因編輯豬肝臟移植人體
中國研究團(tuán)隊(duì)倫敦時(shí)間26日在英國《自然》雜志在線發(fā)表論文,報(bào)告世界首例將基因編輯豬的肝臟移植到腦死亡人體內(nèi)的成功案例,,移植的肝臟各項(xiàng)生理功能表現(xiàn)良好,,這將有助于解決移植器官短缺問題。
中國科學(xué)院院士竇科峰帶領(lǐng)西京醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的研究團(tuán)隊(duì),,以一只經(jīng)過6處基因編輯的豬為供體,將豬的肝臟移植到一名已腦死亡但身體基本機(jī)能仍被維持的人的體內(nèi),,人類受體自身的肝臟被保留,,以此模擬臨床肝衰竭患者的替代支持治療過程。
“我們觀察到,,移植的經(jīng)基因編輯的豬肝臟在人體內(nèi)能夠發(fā)揮生理功能,,正常分泌膽汁,血供和病理結(jié)果均良好,?!备]科峰介紹,在移植后的10天觀察期內(nèi),,未見超急性排斥反應(yīng),,未發(fā)現(xiàn)豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒在人體傳播的情況,。
《自然》雜志專門就這篇論文舉行在線記者會,介紹這是已知的全球首個(gè)將基因編輯豬的肝臟移植給腦死亡人類受體的成功案例,,論文發(fā)表標(biāo)志著這項(xiàng)去年3月完成的研究成果得到國際學(xué)術(shù)界承認(rèn),。《自然》網(wǎng)站相關(guān)報(bào)道表示這是“將動物器官移植給人的一個(gè)里程碑”,。
英國牛津大學(xué)移植學(xué)教授彼得·弗蘭德評價(jià)說,,“這是一項(xiàng)重要的研究”,推動了從動物向人類的異種器官移植科研領(lǐng)域的發(fā)展,,手術(shù)技術(shù)“非常精妙”,,表明在臨床上應(yīng)用相關(guān)技術(shù)是可行的。
近年來,,在基因編輯等新技術(shù)推動下,,以豬作為供體的異種器官移植取得較大進(jìn)展。豬的一些器官與人類器官大小和功能相似,,經(jīng)過基因編輯后可以減少免疫排斥反應(yīng)等風(fēng)險(xiǎn),。全球醫(yī)學(xué)界近年已報(bào)告了基因編輯豬的心臟、腎臟移植到人體的多個(gè)案例,,這些研究將有助于解決可供移植的器官短缺這個(gè)世界難題,。
“跨物種救命”
源于自身優(yōu)點(diǎn)
不同物種間的器官移植被稱為異種器官移植。目前全球捐獻(xiàn)的人體器官遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求,,異種器官移植被認(rèn)為是解決移植器官短缺最可能的方向之一,。醫(yī)學(xué)界此前曾嘗試以黑猩猩和狒狒等靈長類動物作為腎臟、肝臟等移植器官的供體,,但效果都不理想,。
豬的器官組織結(jié)構(gòu)、生理功能等與人體器官相近,,并且與人類親緣關(guān)系較遠(yuǎn),,傳播人畜共患疾病的風(fēng)險(xiǎn)較小,;豬的飼養(yǎng)成本低,、種類豐富、繁殖能力出色,。這些優(yōu)點(diǎn)吸引了科學(xué)家的目光,,豬被視為異種器官移植的理想供體候選者。但是,,將豬器官移植到人體內(nèi)還有兩大風(fēng)險(xiǎn):豬的基因組攜帶內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒,,移植到人體后可能有毒性;豬器官可能引發(fā)人類免疫系統(tǒng)的排異反應(yīng),。
基因編輯技術(shù)和免疫學(xué)的發(fā)展為人體移植豬器官掃除了障礙,??茖W(xué)家可以通過基因編輯技術(shù)去除或關(guān)閉豬身上有風(fēng)險(xiǎn)的基因,并插入一些人類基因,,從而提高接受移植者長期存活的可能性,。中美等國研究人員2017年報(bào)告說,他們用基因編輯技術(shù)“敲除”了豬基因組中所有內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒,。巴西圣保羅大學(xué)生物科學(xué)研究所研究人員2019年報(bào)告說,,科學(xué)家已確認(rèn)豬體內(nèi)能引發(fā)人體排異反應(yīng)的3個(gè)基因,用基因編輯技術(shù)關(guān)閉這些基因就可能消除排異反應(yīng),。
在這些進(jìn)展的基礎(chǔ)上,,醫(yī)學(xué)界逐步探索開展豬器官移植手術(shù),其中美國進(jìn)展迅速,。2022年1月,,美國馬里蘭大學(xué)專家進(jìn)行了全球首例將基因編輯豬的心臟移植到人體的手術(shù),患者術(shù)后存活了約2個(gè)月,。2023年9月,,該機(jī)構(gòu)完成第二例基因編輯豬心臟移植手術(shù),患者約40天后死亡,。
腎臟移植也是探索的熱點(diǎn)領(lǐng)域,。2023年7月,美國紐約大學(xué)蘭貢醫(yī)療中心將基因編輯豬的腎臟移植到一名已腦死亡但維持生理機(jī)能的受試者體內(nèi),,豬腎臟能正常工作,。2024年3月,美國馬薩諸塞綜合醫(yī)院將基因編輯豬的腎臟移植入一名美國男性終末期腎病患者體內(nèi),,為全球首例,。這名時(shí)年62歲的患者在手術(shù)后近2個(gè)月死亡,但醫(yī)院發(fā)表聲明說,,沒有跡象表明他的死亡是由腎臟移植造成,。
跨物種移植
仍存在生物安全隱患
正如上述案例所示,患者術(shù)后存活率低還是制約異種器官移植的一大挑戰(zhàn),。不過,,每一次失敗都是邁向成功的基礎(chǔ)。
2024年12月,,美國紐約大學(xué)蘭貢醫(yī)療中心宣布,成功為一名53歲女性腎病患者進(jìn)行了基因編輯豬腎臟移植手術(shù),。今年2月25日,,蘭貢醫(yī)療中心發(fā)布公報(bào)說,這名女性接受移植手術(shù)滿3個(gè)月后已返回家中,,后續(xù)還要定期復(fù)查,,她已成為移植基因編輯豬腎臟后存活最久的患者,。
上述移植手術(shù)都是在美國食品和藥物管理局“同情使用”規(guī)則下進(jìn)行的。該規(guī)則適用于患有嚴(yán)重或危及生命疾病的患者,,在不能通過已上市藥品或入組臨床試驗(yàn)的方式獲得有效治療時(shí),,可使用未經(jīng)上市審批的研究性藥物或治療手段。
今年2月初,,美藥管局正式批準(zhǔn)兩家生物公司開展豬腎臟移植臨床試驗(yàn),,標(biāo)志著這一領(lǐng)域從“實(shí)驗(yàn)性嘗試”走向“臨床驗(yàn)證”的新階段。美國媒體報(bào)道說,,“一旦成功,,這些試驗(yàn)可能會徹底改變器官移植現(xiàn)狀,幫助解決供體腎臟嚴(yán)重短缺的問題”,。
雖然異種器官移植在解決移植器官短缺方面被寄予厚望,,但目前仍面臨重重挑戰(zhàn),如排異反應(yīng)可能難以完全避免,、跨物種移植存在生物安全隱患等,。此外,醫(yī)學(xué)界對人體移植動物器官后的長期健康影響,、接受移植者生活質(zhì)量,、移植器官功能維持狀況等領(lǐng)域還缺少研究。同時(shí),,異種器官移植還涉及人類學(xué),、社會學(xué)、倫理學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的問題,,可能會對社會倫理造成沖擊,。
醫(yī)學(xué)界呼吁,推進(jìn)異種器官移植,,需要國際社會,、各國政府、科研及醫(yī)學(xué)界等多方合力,、審慎推進(jìn),,要科學(xué)評價(jià)研究進(jìn)展,清醒認(rèn)知相關(guān)風(fēng)險(xiǎn),,并加強(qiáng)立法監(jiān)管,。據(jù)新華社