根據多家媒體報道，在手術后兩個月，世界上第一位接受豬心臟移植的患者去世，去世的具體原因目前還不明確。
但是，這場手術仍然是一次很有勇氣的嘗試，也會給我們帶來更多啟發，就讓我們一起回顧一下，了解這場手術的始末吧。
2022年伊始，醫學界就爆出驚人消息：美國馬里蘭大學醫學中心成功將一顆基因編輯豬的心臟移植進了一名 57 歲男性心臟病患者的體內。這是全球首例人移植轉基因豬心手術。此前異種器官移植從未獲得成功。據報道，術后5天患者情況良好。
一位終末期心臟病患者在面臨要么死、要么移植豬心的抉擇時，將自己生命的鑰匙插入了異種移植的孔洞中。原裝鑰匙能否配上“高仿鎖”，是接下來一段時間內醫學界乃至全社會關注的焦點，而為何使用豬心、患者實際承擔了多少風險，也是令人好奇的問題。
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為何“二師兄”被選中
按照常理，在物種、生理解剖等方面和人類非常相似的猩猩、狒狒等靈長目動物，才應該是異體移植的首選，但為何這次醫學中心選擇偶蹄目的豬做研究，對此科學家們給出的答案有三：
其一，作為人類“遠房親戚”的猩猩和狒狒等靈長類動物，其體內攜帶的一些病毒更容易傳染給人類，而且將靈長類動物的器官移植到人體后，很有可能會產生1+1>2的效果，病毒在人體內會“升級”為殺傷力更強的病毒。
其二，從食性、代謝水平、體溫和心率方面考慮，豬和人類的特征更接近。同時豬心與人類心臟的大小、管道分布和動力輸出類似。而且，豬被選中異種移植由來已久。目前，豬心臟瓣膜、豬胰腺細胞都已成功進入人體。豬皮也被用作燒傷患者的臨時移植物。
最后，像猩猩和狒狒這樣的靈長類動物培養一代需要的時間過長，平均10年一代，且通常是一胎一仔，飼養成本和存活成本較高。豬則不同，豬是一生一窩，而且一年就能長熟，更加適合定向育種和大規模繁殖。
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為什么選擇異種移植？
通常我們所熟悉的器官移植，都是同種異體移植，也就是說將人類捐獻者的器官移植到有需要的人身上。但根據世界衛生組織（WHO）的數據，這種方式每年全球僅能滿足不到10%的器官移植需求。
以中美兩國為例，中國目前登記在冊的需要器官移植人數大概為30萬，但每年只有約1.6萬個器官能夠被成功移植。而在美國器官移植率約為20:1，平均每天就有10人因為等不到合適的移植器官而死。所以，移植器官短缺讓科學家產生了異種移植的大膽想法。
從字面理解來看，異種移植就是將非人類的動物的活細胞、組織或器官移植或灌注到人體內。但是，這項跨越物種的技術存在巨大的障礙：人體免疫系統可能對外來的組織或者器官產生排斥反應，甚至帶來致命的后果。
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如何應對排異反應
本來同種異體器官移植就存在排異反應，而異種移植產生的排異反應，只會更令人擔心。
所以在此次手術中，為了抑制排斥反應，避免患者的免疫系統去攻擊來自豬的心臟，科學家對豬進行了基因改造：
他們敲掉了豬的4個基因，其中3個基因的表達產物會引發免疫排斥，在敲掉這些基因后，排斥反應可能就會減弱。另外1個被敲掉的基因是負責控制豬和豬體內器官生長的基因，避免心臟長得太大。在“去除糟粕”的同時，科學家也為豬插入了6個來自人類的基因，用以避免豬心臟在人體里發生凝血，降低排斥的風險。
移植后的前48小時，被稱為超急性排斥期，被移植的器官可能會發生缺血或壞死。可喜的是，接受移植的患者安全度過了這“奪命”的48小時。盡管他依然用ECMO設備維持著心肺功能，但被移植的豬心臟已經開始正常跳動，醫療團隊會幫助患者逐漸脫離輔助機器。
而順利度過超急性排斥期的患者，還會面臨在移植后數天至數周內，可能會發生的更為復雜和嚴重的細胞性移植物排斥反應。免疫系統會全家出動攻擊“外來的不速之客”。不過，隨著基因工程領域的發展，科學家正在一步步攻克異種移植的免疫排斥問題。
04
為何會選擇這種高風險操作?
接受豬心移植的患者，其原裝心臟在術前已經無法為全身泵出足夠的血液，僅靠一臺ECMO設備來維持心肺功能。嚴重的心力衰竭與心律不齊，令患者失去了接受人體器官移植手術的資格。對他來說，活下去的唯一選擇就是接受結果不可預測的豬心臟移植的實驗性療法。
但目前異種器官移植技術還沒有獲得許可投入適用，不過美國食品和藥品管理局（FDA）的“同情使用”條款給了患者搏一搏的機會。當患者面臨嚴重或危及生命的醫療狀況，且僅有實驗性療法這一種選擇的時候，就可以申請執行這一條款，開展實驗性療法。此次的患者在2021年12月31日拿到了FDA的特別許可，抓住了異種移植的機會。
目前，這場心臟移植手術過去了一周多時間，由于新的心臟效果相當好，在第5天時患者已經可以自主呼吸，甚至可以輕聲說話了。這讓主治醫生非常滿意。
不過，后續患者是否會產生排斥反應、移植的心臟是否能長期正常運行，仍需要時間給出答案。這項技術距離在臨床上推廣還有較長一段路要走。但在2022年伊始，這樣的一項開創性手術，依舊給那些在煎熬中等待器官移植的患者帶去了希望。
作者 | 祝葉華
審稿 | 陸修遠 [日]大阪大學免疫科學研究所研究員
參考文獻：
[1]https://www.theguardian.com/us-news/2022/jan/10/maryland-pig-heart-transplant-human-medical-first.
[2] https://www.umms.org/ummc/news/2022/first-successful-transplant-of-porcine-heart-into-adult-human-heart.

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