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中國科學家將基因編輯豬肝植入人體 供體豬研究者:豬皮曾用於救治特重度燒傷患者

2024-03-17科學

空軍軍醫大學西京醫院釋出訊息,近日該醫院團隊將一只多基因編輯豬的全肝以輔助的方式移植到一位腦死亡患者體內。術中,移植肝臟恢復血流後即刻分泌膽汁,未見超急性排斥反應,已持續工作超96小時。經確認,國內外未見同類報道,屬世界首例。

西京醫院在該院公眾號釋出的文章中表示,參與此次手術的中國科學院竇科峰院士介紹,相對於腎臟和心臟,肝臟涉及合成、分解、凝血、解毒和免疫等功能,解剖結構和生理功能更為復雜,因此,基因編輯豬的肝臟還不能完全替代人類肝臟發揮功能,異種肝臟移植技術難度和科學意義更大。據介紹,此次手術的實施方案先後透過學術委員會、倫理委員會、器官移植委員會和動物委員會論證,嚴格按照國家有關規定逐項進行。供體豬為O型血,重23公斤。移植受者系一例重型閉合性顱腦損傷患者,經過醫院全力搶救,三次評估均認證為腦死亡,家屬同意無償參與異種肝移植科學研究,為人類醫學進步做出貢獻。

手術當日,西京醫院麻醉科、外科手術室、心血管外科、實驗外科、超聲科、藥劑科、檢驗科、輸血科、放射科、綜合外科、腎臟內科、重癥醫學科、甲乳血管外科、病理科等14個科室共同為手術保駕護航。供體豬全麻後,專家團隊開啟腹腔,遊離、灌註、獲取供肝,對供肝進行修整、稱重,組織學檢查顯示肝組織形態結構正常。

隨後,手術團隊對肝臟進行了移植,移植肝臟開放血流後,色澤紅潤、質地良好,可見金黃色膽汁流出,說明豬肝在人體內發揮了生理功能。術中B超顯示移植肝灌註良好,整個手術歷時約9小時順利結束。

西京醫院表示,術後24小時,受體血流動力學平穩、移植肝臟膽汁分泌良好、B超顯示移植肝臟血供良好、移植肝臟穿刺病理顯示未見排斥反應。據西京醫院肝膽外科陶開山主任介紹,移植的基因編輯豬肝臟無論從膽汁、血供和病理結果來講,情況良好,手術效果超出團隊預想。據竇科峰院士稱,這是醫學界第一次將基因編輯豬肝植入人體內,在目前觀察的96小時內,移植的基因編輯豬肝臟在人體內能夠發揮生理功能,正常分泌膽汁,說明有可能替代人類肝臟。該項研究的順利開展,是異種器官移植領域的重大突破,也是異種肝移植向臨床邁進的關鍵一步,為下一步的臨床套用提供了理論依據和數據支撐。

對話供體豬研究者潘登科:豬器官大小和人類更接近 此次突破是長期知識積累的結果

北京青年報記者從西京醫院獲悉,本次手術的供體豬由成都中科奧格生物科技有限公司提供。3月16日上午,該公司董事長、中華醫學會器官移植分會異種移植學組副組長潘登科接受北京青年報記者采訪。他表示,此次異種移植能夠取得突破,得益於過去長期以來的科技進步以及世界各地科研工作者的不懈探索,與此同時,該公司科研團隊和西京醫院等機構也一直在密切合作,探索異種移植的方式方法,經過長期的積累,才取得了如今的突破。

北青報:為什麽要采用豬來提供移植用的肝臟,而不是使用猴子之類的靈長類動物?

潘登科:實際上,上個世紀的科學家就曾經考慮過使用猴子來做異種移植,但結果都不太理想。這裏有多個原因,首先猴子和人之間還是有很大的差異,仍然會產生嚴重的排異反應。其次,猴子和人類似,以單胎為主,繁殖周期也比較長,這就使得利用它來做異種移植難度更大、成本更高。再次,猴子的體型相比人來說要小一些,相比之下豬的器官大小和人類更接近。最後,很多人可能對於靈長類動物會有更深的感情,用它們來做實驗在情感上難以接受。

相比之下,用「二師兄」來進行異種移植會比「大師兄」有更多優勢,首先豬的器官和大小以及生理生化指標和人非常相似。豬是多胎,繁殖周期短,人類也有長期飼養、培育豬的經驗,其培養成本比較低,相比猴子更容易進行基因改造。相比猴子來說,豬傳播疾病的風險更小。這使得豬成為了國際上公認的一種理想的供體。

北青報:為了這次異種移植,科研團隊都做了哪些研究工作?

潘登科:2005年的時候,我完成了中國首例體細胞複制豬的研究,從某種程度上說,這個研究已經為利用豬來進行異種移植奠定了基礎。當時我們知道,普通的豬器官進入人體後,會引發一種超急性排斥反應。2010年,我們開始用基因技術培育出一種豬,敲除了相關的基因,這種豬的器官可以避免產生超急性排斥反應。

此後的幾年裏,西京醫院的醫生了解到了我們的研究成果,和我們取得了聯系,我們共同來合作進行異種豬器官的移植研究。這樣的合作研究至今已有11年了。

這11年間,我們先進行的是動物實驗,將豬的肝臟移植到猴子身上,這期間我們也遇到過很多的困難,比如移植後出現了血小板異常等,當時我們也遇到過低谷,但仍然堅持不懈去研究,和國內外的同行交流經驗,研究也在不斷進步。經過長期實驗,才可以投入到臨床當中。

2023年,我們和西京醫院首次嘗試將多基因編輯豬皮移植給一例特重度燒傷患者,取得了良好的效果。透過進一步的分析、實驗、準備,確認安全後,我們才在近日首次進行了豬肝臟的異種移植。這次異種移植突破的背後,是長時間的知識積累和一步一個腳印非常審慎的探索。

北青報:這樣的供體豬和普通的家豬會有什麽區別嗎?

潘登科:這些供體豬都是O型血,以此避免移植後出現血型配型的問題。我們在四川有一個專門的養殖基地,和普通的養豬場不同,我們的養殖基地周邊很大範圍內沒有其他居民,實驗人員也要經過嚴格的程式才能進入養殖區,這些都是為了確保供體豬的生物安全,不會感染到有害的疾病。此外,在養殖基地內,豬都可以住單間,進一步杜絕了豬將有害微生物傳給人的可能性。這些豬都是被精心飼養長大的。

北青報:這次異種移植的豬是如何運輸到西安的呢?

潘登科:我們用專車來運輸,中午出發,晚上就抵達了西安,確保一切平安無誤。

北青報:西京醫院表示,這次異種移植取得了醫學界的技術突破,你得知這個訊息的時候是怎樣的感受?

潘登科:其實我的心情是覺得這一切很正常,我們為這次異種移植做了長期、充分的準備,因此這次結果在我看來也是水到渠成的,和我們的預期相符。而且我知道這之後我們還有很多的工作要去做,還有很長的路要走,希望在不遠的未來,需要器官移植的病人們不會再為等待器官而煩惱。

實習生 盧畫

文/北京青年報記者 屈暢

編輯/王朝