世界首次!美国成功将“猪心”移植给活人,异种移植为什么选猪呢?

2022
01/13

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当地时间1月7日,马里兰大学(University of Maryland)医学院的科学家和临床医生成功地将猪的心脏移植到患有终末期心脏病的成年患者体内。

当地时间1月7日,马里兰大学(University of Maryland)医学院的科学家和临床医生成功地将猪的心脏移植到患有终末期心脏病的成年患者体内。
术后第3天,这位接受移植的57岁男子目前情况良好,在他的胸腔中那颗猪心仍在“铿锵有力”地跳动着,尚未出现排斥反应。
这是世界医学史上首次成功地将猪心移植到人体,“简直是个奇迹”。

“要么死,要么接受猪心移植”   

“我想活下去!接受猪心移植是我最后的选择。”Dave Bennett在接受手术前一天如是说。
去年10月,57岁的Dave Bennett出现严重胸痛,连爬上三级台阶都变成了很困难的事情,医生诊断他为“终末期心脏病”。6周前,由于严重的心律失常,Dave只能通过连接体外膜肺氧合(ECMO)机器以维持生命。
2019年Dave与家人的合照
Dave一直跟手术负责人Bartley P. Griffith博士强调“自己想拥有一颗人类心脏”。然而,现实情况是残酷的。Dave的心律失常很难控制,且用于移植的捐赠人体器官严重短缺,他没有接受同种器官移植或人工心脏泵的条件,病人生命危在旦夕。
走投无路,Dave接受了猪心移植手术。这是人类历史上首次将猪心移植进人体内,此次实验性手术对Dave和执刀医生来说都是一场冒险,过程充满无数挑战,没有人能预料结果。“要么死,要么接受猪心移植。”想要活下去,Dave别无选择。
手术过程 图源:Youtube视频
“谁成功就是对的,谁失败就是错的,手术中不需要过多解释。”为了挽救病人生命,FDA于新年前夜授予手术紧急授权。
移植手术于1月7日上午8:30进行到下午的5:30左右。在这次长达9小时的手术中,医生用一只1岁大、240磅重的小猪心脏替换了Dave原本的心脏。而这只小猪,是再生医学公司Revivicor专门为异种移植进行基因编辑和培育的。
 Dave与主治医生Bartley合照
手术进行得很成功。术后3天,Dave已经可以脱离呼吸机的辅助自行呼吸。尽管他仍在使用ECMO机器帮助全身泵血,但机器的辅助作用已降至一半,医生计划让他逐步“断奶”。接下来的几周内,医生将持续检测Dave的情况,来确定“新心脏”的功能。
“这是一项突破性的手术,未来有助于我们终结‘器官短缺危机’。”主治医生Bartley表示,“我们将继续监测患者状况,谨慎行事。但我们乐观地认为,这项世界首创的异种心脏移植手术,在未来将成为更多患者会选择的一条路。”
 Bartley P. Griffith博士照片
为什么选“猪”?
所谓异种移植,指器官移植发生在不同物种之间。但由于种属的不同,异种移植极易引发强烈的免疫反应,触发器官排斥,造成移植受体的死亡。
1984年,科学家们首次尝试了异种移植,他们试图将狒狒的心脏移植给一位患有先天心脏病的婴儿。不幸的是,由于狒狒和婴儿的血型不匹配,免疫系统发生排斥,患儿在术后不到一个月的时间便死亡了,这也是轰动一时的Baby Fae案。
经过对狒狒、山羊、兔子、狗等一系列的尝试失败后,科学家将目光投向了猪。猪身上的很多器官大小,如肾脏、心脏等,和人体器官的大小相差无几,两者可能会存在相近的功能作用。
 图源:Revivicor官网
直接移植显然是行不通的。除了免疫排斥外,猪的器官还会携带多种病毒。由于猪自身携带诸多病毒,其身上的器官同样携带有病毒。如果移植猪的器官,从一开始就应该将病毒除去。这一过程要如何实现呢?
于是,研究学者想到了基因编译技术。研究者使用CRISPR/Cas9技术使得猪身上的器官不再携带病毒,并且降低器官可能产生的免疫反应。然而猪体内约有100,000个基因,想要通过编译其中的10个,实现猪心移植到人体,“听起来像天方夜谭”。
图源:Nature Biotechnology
但是,科学家们成功做到了这点。本次手术中的供体猪,在出生前曾接受过10处特异性基因改造,包括敲除3处“可能引起免疫排斥”的基因,插入6处“防止血液在心脏凝结”的人类基因,以及敲除1处“过度生长”基因。
为了能够顺利移植,研究团队在取出猪心后,会将它放置在一个专门的盒子中,这个盒子会持续性地用营养和激素灌注心脏,使得猪心保持良好功能。同时,患者还需定期服用免疫抑制药物,防止身体排斥外来器官,这也对移植器官长期存活起到至关重要的作用。
心脏储存箱 图源:Youtube视频 
Revivicor公司的执行副总裁兼首席科学官David Ayares表示,“这是我20多年职业生涯中,最激动人心的事情之一。此次的猪心异种移植是一次开创性的事件,这次手术的成功为今后人类使用异种器官推波助澜。”
怎样才算“移植成功”?
在去年年底,美国纽约大学郎格尼医学中心接连两次成功实现猪肾移植入人体。不过,两次受移植者均为脑死亡状态。由于脑死亡受试者维持代谢和血液动力学稳态的时间十分有限,猪肾异体移植能否被判定为“成功”也在业界引发了讨论。
同理,本次猪心移植实验性手术仅结束3天,目前患者状态良好,但仍需依靠ECMO辅助。这样的结果能否被评判为“成功”呢?
等待移植的猪心 图源:Youtube视频
美媒在评论这次手术的时候表示,“由于此前并未有人依靠动物器官存活下来,所以任何生存都可以被视为成功。”这次实验性手术给科学家们提供了人类的真实情况,去进一步研究异体移植。
迈阿密大学Tector教授表示,“在确定患者有至少一年的生存期后,我才会对患者进行手术。既然选择了异体移植,证明研究学者对患者可以长期生存下去有着很强的信心。”
XTransplant公司的CEO Reichar表达了自己的美好希望,“Dave可以永远带着他的新心脏生活下去。为什么仅成功一年,而不是三年、五年?我们拭目以待。”
可以说,本次手术是异种移植领域迈出的一大步。不过,现阶段判定本次猪心移植手术的有效性还为时尚早。
究竟是Dave不死于心力衰竭,才可证明异种器官移植的可能性,还是他的生命被延长了三五年便可以算作移植成功?在评论区留下你的看法吧~
参考文献:        
1.https://www.medschool.umaryland.edu/news/2022/University-of-Maryland-School-of-Medicine-Faculty-Scientists-and-Clinicians-Perform-Historic-First-Successful-Transplant-of-Porcine-Heart-into-Adult-Human-with-End-Stage-Heart-Disease.html        
2.https://www.usatoday.com/story/news/health/2022/01/10/human-pig-heart-transplant/9152951002/        
3.https://medicalxpress.com/news/2022-01-1st-surgeons-transplant-pig-heart.html         
撰文 | Swagpp
整理 | Swagpp      
来源|梅斯医学       
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关键词:
移植,手术,Dave,成功,猪心

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