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猪器官移植给人,渐行渐近(2)
http://www.100md.com 2016年7月15日 《百科知识》2016年第14期
     此后,穆希乌丁等人进行了许多靶向药物筛选,希望找到既可以保护移植器官,又不会将受者免疫系统全部破坏的药物。其中最好的是一种能够抗CD40的抗体。此外,研究人员对基因工程猪也做了进一步的改进,除了敲除α-1,3-半乳糖转移酶基因,还添加了两种人类基因,可以帮助抑制血栓的形成,然后把这样的猪心脏移植给5只狒狒。同时,研究人员让这5只狒狒服用能够抗CD40的抗体和血液稀释药物肝素。

    这个试验的另一个特殊之处是,研究人员没有将狒狒自身的心脏摘除,而是将猪心与狒狒腹部的血管相连。这样做的目的是,既可避免进行复杂的心脏手术,同时还可以研究免疫排异反应。此后,为了观察狒狒体内的免疫排异反应,研究人员把抗CD40抗体撤出,结果发现,一旦停止使用抗体,狒狒的免疫系统就开始排斥猪心。其中一只狒狒在停药前进行了一年的免疫抑制,其体内移植的猪心可以在低剂量的药物作用下维持存活,这表明低剂量的免疫抑制药物仍然是有效的,但这也意味着这种移植方法还是需要终生进行免疫抑制。

    而且,这次的移植猪心也是间接的,因为没有摘除狒狒原来的心脏,因此不能确定移植给狒狒的猪心是否有正常功能,以及能否代替狒狒原来的心脏。

    猪器官移植的其他安全问题

    实际上,在猪的器官入选前,人们也考虑过人类的近亲——猴子、黑猩猩或狒狒的器官。但是,尽管与人类是近亲,猴子或狒狒的器官对于人来说也是异种异体器官,此前的移植试验无一例外都失败了。

    1963~1964年,苏联图拉大学的科研小组称,他们将13个黑猩猩的肾移植给了人类。一名23岁的女子接受移植后生存了9个月,这是已知接受异种器官移植存活最长的人类病例。1984年,美国洛马林达大学医学院将一个狒狒的心脏移植给了一个患有严重心脏病的新生儿,后者只存活了20天。

    即便灵长类动物的器官能移植给人,安全问题也让人担心。例如,猴子体内潜藏着诸如埃博拉、马堡猴病毒和猴免疫缺陷病毒(SIV),人的艾滋病病毒就来源于猴免疫缺陷病毒,将猴子的器官移植给人也可能引发额外的疾病。

    把猪的器官移植给人也有这种担忧,因为猪身上的内源性逆转录病毒(PERV)就可能让人致病,这种病毒是嵌在猪细胞内基因组中的病毒,在猪身体里不会有毒性。但当猪的细胞和人的细胞接触时,这种病毒会从猪的基因组转移到人的基因组中。因此,内源性逆转录病毒成为人体移植利用猪器官面临的一个重大医疗风险。

    为了解决这个问题,美国哈佛大学的杨璐菡带领10个人的科研团队,利用新的基因剪刀CRISPR-Cas9,剔除了猪基因组中可能的致病基因。

    大多数的基因改造都是在一个基因层面上的修改,而一个猪细胞内有62个拷贝的内源性逆转录病毒基因需要修改,并且必须保持基因组的完整性。采用CRISPR-Cas9基因剪刀剪除猪细胞基因组中的内源性逆转录病毒基因后,再把改造后的猪细胞和人细胞一起培养,结果发现猪病毒侵染率下降到了以前的千分之一。

    虽然利用基因剪刀还不能完全切除猪的内源性逆转录病毒基因,但已经能剪除绝大部分内源性逆转录病毒基因了。这也意味着,采用安全的猪器官供人类移植又向前迈出了一步。

    当然,对于猪器官的利用还有其他的探索方向。2014年,美国的联合治疗公司与一家生物技术公司合作成立了一个5000万美元的合成基因组学(SGI)项目,SGI不是简单地敲除抗原基因,而是结合组织工程学,以特别的方式回避免疫排斥,如以猪细胞产生的表面受体作为分子海绵,吸收会攻击器官的人类免疫信号分子。同时,该公司的研究人员还计划在猪的胚胎上改变细胞表面抗原的20多个基因,孕育不能诱发人的免疫反应的猪,并用这样的猪器官来进行移植。但是,这些尝试都还需要时间。

    另一方面,即便现在的猪角膜可以移植给人使用,也面临着质量和安全问题。由于不是人的角膜,对人移植的猪角膜质量当然达不到捐赠的人角膜的效果,而且,由于有适应症,并非所有因角膜损坏的人都可以移植猪角膜,最多只有一半的因角膜病变而失明的人可以移植猪角膜。

    用猪角膜移植的安全性和伦理问题还需要完善,因为目前中国在猪角膜移植为代表的动物器官移植方面动作太快,没有足够的风险和伦理评估,涉及伦理问题的还有干细胞研究、克隆、编辑人类胚胎基因等重大和顶尖科研项目。

    【责任编辑】张田勘 (王晓冰)
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