2024年1月7日,中国西安空军军医大学西京医院宣布了一项震撼医学界的重大突破:成功将一只多基因编辑猪的全肝原位移植到一位脑死亡患者体内在国际上首次实现基因编辑猪肝脏对人体肝脏完全替代。从目前结果来看,基因编辑猪肝脏在移植后早期有可能替代人类肝脏。
那么,这次肝移植有什么意义?未来还有哪些需要改进的地方?
(西京医院专家教授为受体移植新肝。图源光明日报)
此次手术由中国科学院窦科峰院士领衔,西京医院肝胆外科及全院十余个学科专家团队共同完成。手术历经十余个小时,将一只由成都中科奥格生物科技有限公司提供的、经过6种基因改造的医用猪肝脏,原位替换植入到经过全力抢救、多次评估均认证为脑死亡的患者体内。
供体猪的体重约23公斤,肝脏重量约800克,敲除了会引起超急性排斥和急性体液性排斥的3种猪抗原,并转入了2种人补体调节蛋白和1种人凝血调节蛋白,以确保移植后的相容性和功能性。
猪的血型系统和人略不同,人是ABO系统,猪是AO系统。这头供体猪是O型血,算是我们通常说的万能血型了。
(基因编辑巴马小型猪,断奶接受人工无菌培养。图源医学界)
这次肝移植有什么意义?
1.肝脏移植在异种器官移植中难度超前
异种器官移植目前开展了心脏、肾脏等研究,但是相比于肝脏,这些器官远不如肝脏复杂。
肝脏是人体非常重要的器官,功能非常多样化。首先是合成,人体三大基础物质蛋白质、脂肪和糖类都会在肝脏中合成。血浆内主要的蛋白质几乎全部由肝脏制造,最强的脂肪合成器官也是肝脏,就连血糖也是由肝脏来主要进行调控。
其次是消化,我们知道脂肪的消化以及维生素的吸收是需要胆汁来参与的,而人体有胆囊,所以很多人误以为胆囊就是胆汁产生的地方。其实并非如此,肝脏才是胆汁产生的地方,然后流到了胆囊里储存。
造血和凝血的功能同样和肝脏分不开,在我们的胚胎发育时期,肝脏就早早的参与到了造血过程中。而凝血过程需要的大多数因子都是肝脏合成的。而且肝脏还会作为血液储存的重要位置,在人体面临血液容量快速下降的时候,肝脏就会把这些血液快速释放给大脑、心脏等重要器官。
此外,肝脏还是我们人体的解毒器官。肝脏就像一个垃圾处理车间一样,识别有害的化学物质,然后将其转换成为易溶于水的形式经由尿液或者粪便排出体外。
这么多功能,就意味着肝脏的替代难度极大,所以目前在异种器官移植领域,肝脏移植一直是被认为最难的一个器官。
2.原位肝移植
之前国内进行过活体肝异位移植,即本人的肝脏还保存着,所以即便移植的肝脏出问题不发挥作用,原来的肝脏也可以发挥作用。
而原位移植是指将供体的器官移植到受体原有解剖位置。这意味着直接取代原来的肝脏,因此如果新的肝脏不能发挥作用,个体将直接走向死亡。
未来还有哪些需要改进的地方?
1.活人和脑死亡个体
这次进行手术的是脑死亡个体,那其实评估的数据还是不能代表真实的个体数据。活人和脑死亡的人是两码事,各种指标都存在区别。
当然,路是一步一步走的,没有脑死亡个体直接上活人肯定是不可能的,所以接下来还会有更多的脑死亡个体移植,不断收集数据,争取为未来的异种肝移植提供更多的可行性。
2.基因编辑较少
这也是目前进行的异种器官移植面临的一个很大问题。本次操作针对的是6个基因进行编辑,即便是先前尝试的10个乃至13个基因,也都属于系统性基因范畴。
诸如超急性排斥反应、补体因子调节、凝血机制等方面,这些都是器官移植领域普遍关注的重点。然而,在涉及器官本身的基因层面,目前几乎未见相关案例。
因此,一个亟待解决的问题是:猪器官产生的蛋白质能否被人体安全有效地利用?在此背景下,嵌合体研究也正在进行,其目的是在动物体内培育出具有人类特性的器官,而非直接使用猪器官,以期克服这一障碍。
参考资料:
[1]王江黎.国际首例 西京医院在异种肝移植领域又获重要突破[N].西安日报,2025-01-10(005).
[2]常宇.异种器官移植研究有新进展[N].健康报,2024-12-19(002).
记 者:叶家余
编 辑:卢婷婷
主 编:陈鑫
总编辑:余师亮
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