科学家新视野-猪器官移植人体的新里程

直至2021年底,美国阿拉巴马大学伯明罕分校首度成功的将猪肾移植入一位57岁脑死病患体内,研究团队评估,Revivicor公司生产的GalSafe基改猪肾脏,可望成为未来提供人类肾脏移植的来源之一。这些特殊的基改猪目前经过10个基因编辑改造,包括植入6个人类免疫相关基因、剔除3个产生急性排斥作用的猪只基因,与一个猪的生长激素受体基因。植入的人类基因具有抑制免疫系统相关蛋白质、抗凝血与调节免疫系统的功能,能将猪的组织细胞表面伪装成人类组织,躲避免疫系统的检查。剔除特定猪基因后,可避免产生人体不表现的一种糖类分子,因而可降低植入的猪器官受到人体免疫系统辨识的机会。最后剔除猪的生长激素受体,是为了限制猪只器官植入人体后持续生长,使它维持最终的人类器官大小。

临床上,该名病患接受移植猪肾脏后,并没有产生超急性的排斥反应,且多项生理数据显示所植入的猪肾脏大致可正常运作,并能产生尿液。但分析排出的尿液后,发现部分数据偏离正常值,例如肌肉代谢产生的物质「肌酸酐」值偏低,显示植入的肾脏未能有效的清除肌酸酐,其真正原因尚未明了,怀疑可能是脑死病人的身体机能下降,而影响植入的肾脏功能,须待更进一步的临床实验才能厘清问题的症结。

今年初,马里兰大学医学中心的团队也成功的完成第一宗以GalSafe猪的心脏,植入一位末期心脏疾病患者体内的临床试验。不幸的是,该病患在存活两个月之后死亡,尚不知是否单纯因为病人的身体状况恶化,或是与植入的心脏功能有关。然而,此一GalSafe猪的心脏确实未诱发超急性或急性排斥的情况,并能有效维持病患的生命长达两个月之久,已经记录了医学史上异体器官移植最关键性的里程碑。

虽然此经过十个基因修饰的猪只器官未能完善无虞的提供人类器官移植,但可预期不久的未来,将有更多GalSafe猪只器官移植人体的测试成果;而继肾脏与心脏的研究之后,肺脏移植将是该团队另一个更具挑战性的目标。环顾目前人类移植用器官或替代器官的研究方向,GalSafe猪只器官似乎相对接近临床应用的阶段,此技术俨然已初步解决了最严重的急性排斥问题,但是仍待厘清长期而缓慢的排斥现象,与其他尚未呈现之问题全貌。

尽管如此,其他相关的研究方向亦不可偏废,目前利用猪只生产人体器官的技术,同样可能引发免疫排斥的问题。若能利用类似GalSafe猪的基改模式,最终以人类细胞取代所产制器官中大部分的动物细胞,或许更可望解决后续慢性排斥的现象,或发生在同一个器官中混杂异体细胞时,所衍生的其他问题。