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作者：Daisy
導讀：11月1日，研究人員在《Science》上發表的研究表明，上個月發表的首例豬腎移植到腦死亡人體未出現排異反應，經過改造的基因工程豬——一種編碼alpha-gal（名叫alpha-gal的聚糖）的基因（會導緻人類對豬器官的抗體介導的急性排斥反應），在供體豬的體内被去除，可以作為皮膚和神經移植物的捐贈者，長期心髒瓣膜的提供者，以及無過敏肉類的來源。但是這項研究并沒有帶來什麼跨物種器官交換，現在隻不過是對腦死亡的人異種移植的短期評估。異種器官移植可能會引起嚴重的排斥反應，造成自身的免疫細胞的殺傷；其次，可能存在病毒，給受體造成不可估量的傷害等等，真正的異種器官移植還需要大量科學實驗和資料。
另一些人說，盡管研究負責人宣稱這項手術為“器官無限供應帶來了新希望”，但上個月廣為宣傳的将基因改造豬的腎髒移植到腦死亡的人類受體身上的做法，并沒有帶來什麼跨物種器官交換。盡管如此，基因工程豬在今天的用途可能不那麼浮華：作為皮膚和神經移植物的捐贈者，長期心髒瓣膜的提供者，以及無過敏肉類的來源。
異種器官移植，是用手術的方法将某一種屬個體的器官或組織移植到另一種屬個體的某一部位。科學家在動物身體上培育出新的器官，這些器官覆寫在人類幹細胞培育環境中，發育的新器官可被人類身體所接受，隻要人體接受這些“異種器官移植”不引起悲慘性的免疫系統反應，這将形成事實上源源不斷的人體移植器官來源，進而有效解決人體移植器官嚴重短缺的現狀。但同時，異種器官移植培養出的器官移植于人體，會存在跨物種病毒感染的隐患等問題。
11月1日，研究人員在《Science》上發表了一篇題為“Skin, nerve transplants from genetically modified pigs could help humans, but organs are a way off”的文章。
doi: 10.1126/science.acx9527
紐約大學進行的移植研究表明，人類免疫系統不會立即排斥一隻經過基因改造、缺乏alpha-gal（一種使人類免疫系統陷入瘋狂的糖分子）的豬的器官。豬腎從血液中過濾廢物并産生尿液至少54小時。之後，醫生關閉了受者的呼吸機，結束了實驗。
但澳洲韋斯特米德醫學研究所移植科學家、國際異種移植協會主席Wayne Hawthorne表示，這些發現“并不令人驚訝”。國際異種移植協會是一個研究将動物器官植入人體的研究團體。猴子的實驗已經表明，像腦死亡的婦女收到的豬腎一樣，通常可以持續一周而沒有問題。紐約大學外科醫生Robert Montgomery沒有接受Science的采訪，但在上個月的一次新聞釋出會上，他為這項研究進行了辯護，指出“還有許多其他的靈長類動物臨床前研究的例子，它們沒有很好地轉化為人類的情況。”
由于缺少一個糖基因，這些器官對于需要持續數年的異種移植來說不是一個可行的選擇。豬細胞上的其他糖分子也有類似的免疫觸發效應，專家說，它們也應該被基因清除。此外，可能需要在豬基因組中添加一些人類基因，以進一步調節機體的免疫反應。但這些豬是由一家名為Revivicor的生物技術公司設計的，它們确實有希望在其他醫療應用中減少免疫排斥的機會。弗吉尼亞大學的臨床免疫學專家Thomas Platts Mills說：“隻要去掉一種糖，就會産生很大的不同。”
例如，在21世紀末，Platts Mills發現蜱蟲叮咬會引起對alpha-gal的異常過敏反應。患有這種“Alpha-gal綜合征”（AGS）的人會對紅肉和許多畜牧業醫療副産品産生嚴重反應，包括血液稀釋劑肝素（由豬腸制成）以及牛或豬的生物人工心髒瓣膜等植入式裝置。（引起這些過敏反應的抗體，僅由蜱蟲叮咬引起，與攻擊移植豬器官的抗體不同，每個人都攜帶這些抗體。）
Revivicor在2020年12月獲得了監管部門對其工程豬作為肉類來源的準許，盡管豬的豬排和香腸餡餅尚未上市，但該公司已開始向馬裡蘭州夏洛特霍爾的Amber Shifflett等患有AGS并花了數月時間避免食用紅肉的人發送免費樣品。10月中旬的一個周六，30歲的Shifflett做了一份防過敏的火腿牛排作為早餐。然後她晚餐又吃了一塊火腿牛排。“一開始我很緊張，”Shifflett說。她的胸部會不會像通常吃肉後那樣緊繃？現在，她說：“我很好，我隻想細細品味每一口。”
除了肉類，北卡羅來納大學教堂山分校治療AGS的過敏症專科醫生Scott Commins希望為他的病人提供無過敏的藥物。“培根很好，”Commins說，“但我真的相信動物在醫學上有更廣泛的用途，這可以說是更重要的。”例如，在大流行期間，一種安全的肝素可能會使因COVID-19而出現凝血問題的AGS患者受益。
一些不含α -gal的豬的醫療産品可以用于AGS患者以外的地方。例如，替代心髒瓣膜越來越多地由牛和豬的組織制成，而不是機械替代品。但部分原因是由于免疫攻擊，這些生物假體瓣膜會惡化，必須在10到15年後更換。為了減緩這種攻擊，動物源性瓣膜被去除細胞材料，并進行化學處理以掩蓋免疫刺激殘留物。但根據杜克大學的兒科心髒外科醫生Joseph Turek的說法，α -gal在“實際上相當驚人”的水準上仍然可以檢測到，正如他、Commins和其他人在4月份的《Thoracic and Cardiovascular Surgery》上所報告的那樣。Turek的研究部分是由Revivicor資助的，據他估計，不含α -gal的瓣膜使用壽命可能是其他生物假體瓣膜的兩倍。
無α -gal的豬也可以作為燒傷患者的皮膚供體，以及治療周圍神經損傷的神經元來源。一家名為Alexis Bio（前身為XenoTherapeutics）的公司已經在六名三度燒傷患者身上試驗了豬的皮膚。通常，醫生依靠死人的皮膚作為臨時敷料，直到病人可以移植自己的皮膚。但屍體皮膚價格昂貴，而且常常供不應求。工程豬皮似乎也能幫助傷口愈合長達9天，這是迄今為止評估的最長持續時間。
馬薩諸塞州總醫院（MGH）的燒傷外科醫生、試驗調查員Jeremy Goverman說：“豬皮最引人注目的地方是沒有什麼引人注目的地方。”因為移植物隻在體内停留一兩周，免疫系統沒有時間拒絕它。Alexis Bio首席執行官Paul Holzer表示：“它的使用是短期的。”
他的公司和另一家初創公司Axonova Medical也在開發同種豬的神經移植。這些可能取代目前神經修複手術的“首選”方法：從人體其他部位采集神經，這一選擇并不總是可能的，而且可能會給人留下感官問題。
Axonova的研究主管Kritika Katiyar和她的同僚們從Revivicor豬胚胎的神經元開始，将它們培養成5厘米長的神經。該公司已經修複了老鼠受損的腿部神經和豬的面部神經，計劃下一步繼續進行猴子研究。與此同時，MGH整形外科醫生Curtis Cetrulo、Holzer和同僚在9月份報告說，他們利用缺失alpha-gal的豬的腿部神經修複恒河猴受損的手臂神經。在這兩個團隊超過6個月的研究中，受體動物自身的神經細胞取代了豬組織，消除了免疫排斥的風險。Katiyar說：“看起來宿主組織已經完全接管，移植物已經從體内自然移除。”
邁阿密大學異種移植科學家Christopher Burlak等研究人員正在等待從豬身上移植更大的器官——腎髒、肝髒或心髒——拯救生命的那一天。他說，紐約大學的研究是“漫長道路上的第一步”。各公司已經在進行下一步的研究，設計去除三個或更多基因、并添加多達九個人類基因的豬器官捐獻者。這些豬的器官都沒有在人身上進行過試驗。“該領域的下一個重大進展将是真正的移植，”Burlak說，“而不是對死人異種移植的短期評估。”
參考資料：
https://www.science.org/content/article/skin-nerve-transplants-genetically-modified-pigs-could-help-humans-organs-are-way
注：本文旨在介紹醫學研究進展，不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導，請至正規醫院就診。
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