豬腎成功移植人體,異種移植會成為救命稻草嗎?

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科學家與外科醫生都引頸期盼著人體器官移植所需的器官能不再匱乏,而這個願景似乎在不久後的將來就可以實現。

當然透過人體器官捐贈也不失為一個辦法,但科學家仍然想使用動物器官來解決移植器官短缺的問題,這種作法稱之為「異種移植(Xenotransplantation)」。

豬腎移植人體大成功,未來器官移植不用等?

紐約大學格朗尼醫學中心(NYU Langone Health)的外科醫生團隊成功將基因改造豬的腎臟,在體外連接到一名需要以呼吸器維生的腦死患者,且連接後的腎臟仍能正常運作。

該團隊遵循倫理審查委員的指示並同時追蹤患者身體反應的與腎臟功能 54 小時。紐約大學格朗尼移植機構主任,也是這項手術的主刀外科醫生 Robert Montgomery 說:「該豬的甲狀腺也一起移植到患者身上,希望能藉此增加移植成功的機會,因為甲狀腺能夠教育免疫系統辨識這個外來的腎臟是身體的一部份。」

腎臟在移植後即開始產生大量尿液並表現其他正常功能,這表示沒有產生排斥的跡象。雖然這個腎臟並無真正移植到患者體內,而是在體外將移植腎臟和患者大腿血管相互連接,但真正將腎臟移植至體內的過程與這個相去不遠。

異種移植的問題往往發生在血流供應與移植器官的接口,但在這個案例中,人類血液成功流入豬的血管。專家表示,移植腎臟能夠在體外執行功能,顯示它在體內也能作用。儘管專家認為這項作業是目前器官移植領域最領先的一項實驗,但還未獲得同儕評閱(Peer-Reviewed)或公開發布。

異種移植並不新奇,百年前就有?

異種移植非首次登上歷史舞台,最久的歷史可以追朔到數百年前,那時便曾嘗試利用動物血液與皮膚來治療人類疾病。1960 年代,靈長類動物是移植器官的首選,黑猩猩腎臟被移植到部分人類體內,雖然大多數患者經移植後不久就去世,而移植後最長的存活時間是九個月。1983 年,一隻狒狒的心臟被移植到一名女嬰身上,也就是著名的 Baby Faye,而 Faye 在移植後 20 天去世。

近期,豬隻已成為異種移植的焦點。豬隻容易管控與飼養,成熟的速度也較快,僅需六個月即可達到人類尺寸,且豬隻器官在解剖上也與人類器官相似。撇除這些優勢,基因編輯與基因選殖(Gene Cloning)等新科技,已經可以基因改造豬器官(類似紐約大學格朗尼醫學中心使用的豬腎),這些新科技能去除豬器官上一種特殊的糖分子 Alpha-Gal。Alpha-Gal 存在於豬的血管中,並負責在移植後誘導出激烈免疫反應。

豬心瓣膜經常移植到人類身上,而糖尿病人也會接受豬的胰臟細胞。豬心與豬腎皆曾成功移植到猴子與狒狒身上,但仍有安全考量,因此還未將此項移植應用在人類身上。

阻礙重重,異種移植能一路過關斬將嗎?

這項手術讓大眾欣喜若狂,但對於長期研究異種移植這個被孤立的領域的科學家而言,反應就溫和許多。哥倫比亞移植免疫中心主任 Megan Sykes 表示:「這個結果並不讓人意外。」

以結果來說,這是「好的開始」。不過,在豬的器官成為普遍的移植來源之前,研究員仍需要極力證明豬器官可以避免宿主排斥反應(Rejection),並能從宿主的免疫系統攻擊中逃脫,也得證明異種移植以長遠角度來看是安全無虞,以獲得 FDA 核准。

雖然免疫抑制藥物可以幫助減少移植後不利的免疫反應,但某些副作用就會變成主要負擔,如對感染性疾病的易感性增加。舉例來說,豬器官可能藏有仍在潛伏的反轉錄病毒(Retrovirus ),有些研究員會使用基因編輯技術 CRISPR 來去除這些潛藏的病毒,以提高安全性。但到底還要多久才能讓需要腎臟移植的患者能夠輕易獲得豬腎,還有待評估。

人類生存 v.s. 倫理難題

不只豬腎,最後可能會囊括其他器官如心臟、肺臟和肝臟,這些充足且穩定的豬器官來源無疑為全世界在器官移植名單上漫漫等待的患者拋下一條救命索。

人類移植器官與組織短缺揭示其中一個醫療需求的重大缺口。據估計,在美國每天就有 12 位患者會因等不到移植腎臟而去世。未來可能會飼養數百萬頭豬隻以滿足器官移植需求,然而,倫理問題也將隨之而來,如豬隻會不會淪為器官供應者?異種移植的支持者認為,大幅增加器官供給的利益遠比對豬隻造成的潛在傷害還要龐大。

總結來說,在目前階段想要實現異種移植,不僅需要動物(猴子)實驗結果的支持,也需要監管機構與大眾的信任。

原文:Arvind C. Shekhar

編譯:Lauren Kao

延伸閱讀:腸道菌相失衡導致結腸發炎,糞便微生物移植可治療?

參考資料:
1. https://www.science.org/doi/10.1126/science.aan4187

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