美國成功將豬腎移植人體 創造醫界「分水嶺時刻」

by:阿雀
11563

今年九月,人類第一次成功將豬腎移植到人體上,而且進行實驗的 54小時中,都沒有發生立即性的免疫系統排斥反應......

post title

今年九月,美國紐約大學朗格尼醫學中心成功將豬的腎臟移植到人體上。本照僅為示意圖,非實際手術畫面。

Photo: JAFAR AHMED

成功移植豬腎、沒有立即性排斥反應

今年九月,在美國紐約大學朗格尼醫學中心(NYU Langone Health)裡,人類第一次成功將豬的腎臟移植到人體上,而且還沒有引發身體立即性的免疫排斥反應。

這被視為一項具有潛力的重大醫學突破,最終或許有助於解決人類器官捐贈供不應求,導致每年有無數病患在等待中抱憾而終的情形。

基因改造豬與腦死病患

在本次實驗中,研究人員使用了一頭經過基因改造的豬,牠的身體組織內幾乎沒有可能會立即引發人體免疫系統攻擊、造成排斥反應的分子。

受試者則是一名腦死的病患,患有腎功能失調,在醫生為她拔除生命維持器前,她的家人同意進行移植豬腎的測試。

本系列照片中為研究中實際運用的豬腎和手術畫面。

實驗時長僅54小時

這顆豬腎和受試者的兩條大血管成功連接在了一起,但並沒有放入人體內,而是維持在體外的狀態,方便研究人員能夠近距離觀察它——實驗本身僅持續了 54小時。

功能「看起來非常正常」

領銜這項研究的是移植外科醫生蒙哥馬利(Dr. Robert Montgomery),他認為從實驗結果來看,移植豬腎的功能「看起來非常正常」。

蒙哥馬利指出,這顆豬腎能夠過濾廢物,並製造出和一般移植腎臟相同的預期尿液量,他甚至還告訴《紐約時報》:「我想,這比我們預期的結果還要更好。」

「這看起來就像我做過的任何活體捐贈者移植手術。很多從死者身上取下的腎臟無法(在手術後)馬上發揮功用,必須得花上數天或數周才能運作,但這次實驗立刻就奏效了。」

蒙哥馬利表示,受試者體內的肌酸酐(creatinine)濃度,也就是腎功能不良的指標之一,在移植後回到了正常的數值。

post title

在美國,目前有大約 10萬7,000人在等待器官移植,其中有 9萬人是在等待腎臟。

Photo: Sharon McCutcheon

移植器官嚴重短缺

根據美國非營利組織「器官共享聯合網路」(United Network for Organ Sharing)的數據顯示,在美國,有大約 10萬7,000人在等待器官移植,其中有 9萬人是等待腎臟,通常必須要排隊三到五年才有可能獲得機會,因此每天都有 12人久候不及去世。

此外,去年美國只有 3萬9,717名患者獲贈器官,但其中高達 2萬3,401人是接受腎臟移植;同時,美國目前有超過 50萬名的腎衰竭患者,只能依靠洗腎維持身體機能,他們基本上是沒有資格接受移植手術的,因為器官捐贈的數量實在太過稀少,必須優先保留給術後預期狀況最好的人。

「異種移植」可追溯至17世紀

因此,想方設法自別的來源取得器官,就成為了人類發展醫療領域的要務之一。

事實上,將動物器官移植到人類身上,又被稱為「異種移植」(xenotransplantation),其歷史可以追溯至 17世紀,當時人們試著用動物血輸血,但始終沒有成功。

從靈長類動物開始嘗試

直到 1960年代左右,人類開始嘗試將黑猩猩的腎臟移植到少數人類患者身上,但大多數人不久後便死了,患者中最長的壽命是九個月。

1984年,美國一名外科醫生嘗試將狒狒的心臟移植到人類身上,受試者是一名不到一個月大的嬰兒「寶寶小費」(Baby Fae),她患有左心發育不全症候群,用狒狒的心臟活了 21天。

post title

1984年,美國一名外科醫生嘗試將狒狒的心臟移植到一名不到一個月大的嬰兒「寶寶小費」身上。

美聯社/達志影像
post title

寶寶小費患有左心發育不全症候群,畫面為心臟示意圖,左一為正常人類心臟、中間為寶寶小費的心臟,右一則是狒狒的心臟。

美聯社/達志影像

豬的倫理爭議相對較少

由於手術成果始終無法維持太久,再加上巨大的輿論反彈,科學家們於是將實驗目標從靈長類換到豬身上,並藉由修改豬隻的基因,彌補人與牠們之間的物種差距。

美國全國公共廣播電台(NPR)指出,由於豬是人類的食物之一,所以比起猴子或猿類,使用牠們的器官進行移植,倫理爭議相對較少,而且豬一胎的幼崽生產數量較高、懷孕周期也短,器官也與人類有一定的相似度。

目前,人工瓣膜中主要便是由豬的心臟瓣膜製成,抗凝血的肝素(heparin)也是從豬腸中萃取出來的,而豬皮也能應用在燒傷的治療上。

解決「alpha-gal」引發的排斥問題

回到本次的豬腎移植實驗,領銜研究的醫生蒙哥馬利及其團隊推測,豬的體內有一種基因會製造出被稱為「alpha-gal」(註)的聚糖(glycan),而「alpha-gal」會引發人體免疫系統的排斥反應,所以只要剔除掉該基因,便能解決問題。

因此,美國聯合醫療公司(United Therapeutics Corp)旗下的子品牌「Revivicor」打造出了被稱為「GalSafe」的基因改造豬,這種豬目前約有 100頭,以嚴格控制的條件飼育於美國的愛荷華州。

編註:這種「alpha-gal」聚糖,或稱「Galactose-alpha-1,3-galactose」存在於牛肉、豬肉、羊肉和其他紅肉中,少部分人會對其產生遲發性過敏反應(delayed-typed hypersensitivity,DTH)。

post title

FDA表示,如果要將「GalSafe」豬納入移植器官的選項之一,必須再次經過它們的特別核可。

路透社/達志影像

實際應用得先經過FDA特別核可

2020年12月,「GalSafe」豬獲得了美國食品藥品監督管理局(FDA)的批准,可以作為對肉類過敏患者的食物,又或是人類醫療應用的潛在來源。

但FDA也表示,如果以「GalSafe」豬開發的醫療產品要應用於人體,又或是要將其納入移植器官的選項之一,還是得再次經過它們的特別核可,才能正式上路。

不過這依舊無損「GalSafe」豬的潛力,目前研究人員正在探索「GalSafe」豬是否可能成為人類從心臟瓣膜到皮膚等一切器官的移植來源。

預估一兩年內就可納入醫療領域

面對豬腎移植實驗的成功,打造出「GalSafe」豬的母企業美國聯合醫療公司執行長羅斯布拉特(Martine Rothblatt)則在聲明中表示:「這是實現異種移植的重大發展,在不遠的未來,異種移植每年將能夠拯救數千條性命。」

領銜研究的醫生蒙哥馬利則認為,本次研究或許將造福腎衰竭晚期的患者,而且可能在一兩年內就可以正式納入醫療領域。

post title

蒙哥馬利認為,本次研究或許將造福腎衰竭晚期的患者,而且可能在一兩年內就可以正式納入醫療領域。

Photo: scotth23

可能還有必須克服的新障礙

然而,蒙哥馬利也指出,目前實驗只讓豬腎運行了不到三天,所以未來可能發現必須被克服的新障礙,無論如何,之後的受試者基本上會是那些難以等到人類腎臟、洗腎評估成效不佳的病患。

因此蒙哥馬利表示:「對腎病患者中的很多人來說,他們的死亡率跟一些癌症是一樣高的,而無論是使用新藥物,又或是進行新實驗,我們(在面對癌症患者時)都不會考慮太多,因為這或許可以讓他們再多活上幾個月。」

「我們正在往正確的方向前進」

明尼蘇達大學(University of Minnesota)醫學院教授亞當斯(Dr. Andrew Adams)向NPR表示,他認同這次的豬腎移植研究是「重要的一步」,這將讓病患、研究人員和監管機構都感到安心,因為「我們正在往正確的方向前進」。

post title

美國倫理研究機構「黑斯廷斯中心」研究學者馬什克點出豬腎移植的倫理問題。

Photo: Pexels

是分水嶺,但不可太天真

器官共享聯合網路醫療長克拉森(Dr. David Klassen)也認為,這次的實驗可以說是創造了一個分水嶺,但他警告,就算是人與人之間的器官移植,在匹配度良好狀況下,都還是會發生長期器官排斥反應,更何況如今還是跨越物種的案例。

克拉森指出,腎臟可不只有清除血液中的廢物與毒素的功能,此外,接受移植的患者也有可能在手術後感染豬的病毒。

「這是一個複雜的領域,自以為我們知道所有即將發生的事情,以及所有會因此出現的問題,都是非常天真的想法。」克拉森道。

依舊有倫理層面問題

另一方面,美國倫理研究機構「黑斯廷斯中心」(Hastings Center)研究學者馬什克(Karen Maschke)則點出了豬腎移植的倫理問題。

馬什克表示,對一些人來說,養豬、並讓豬隻成為器官捐贈者,似乎是件錯事,但如果能夠妥善解決動物福祉問題,便能增加世人的接受度,而她將在美國國家衛生院(National Institutes of Health)的支持下,協助相關研究人員制訂倫理與政策建議。

然而即使如此,馬什克依舊提出質疑:「另一個問題將會是:因為我們做得到,所以我們就要這麼做?」