

根据管理美国器官移植的非营利组织的数据,目前有超过 10 万美国人在等待器官移植的名单上,其中 17 人每天因此死亡。来自猪的可靠器官供应可以消除很大一部分瓶颈——而且这项技术似乎终于要到来了。
经过十多年的研究,异种移植(即动物到人类移植)的进展在过去一年中急剧加速。1 月份,阿拉巴马大学伯明翰分校的外科医生成功将猪肾脏移植到两名脑死亡患者体内。同月,马里兰大学的一个团队将一颗猪心移植到一名名叫大卫·贝内特(David Bennett Sr.)的患者体内,他患有心脏病,但不符合常规器官捐赠的条件。但在手术后 40 天,贝内特病重,因心力衰竭去世。
这些实验为临床试验奠定了基础,标准化实验将为异种移植器官的广泛使用打开大门。夏初,纽约大学兰贡移植研究所的外科医生将两颗特种猪的心脏移植到脑死亡患者体内。在三天内,他们监测了患者的生命体征,采集了身体样本,并检测了病毒。在 7 月 12 日宣布研究结果的新闻发布会上,纽约大学团队估计临床试验可能在现在到 2025 年之间的某个时候开始。
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但在那之前,他们需要回答有关保护患者免受猪特有疾病侵害的问题。事实证明,贝内特的这颗新心脏感染了一种猪特有的疱疹病毒——猪巨细胞病毒 (PCMV),在他手术前未能检测出来。虽然《新英格兰医学杂志》本月早些时候发表的一项对该实验性移植的调查发现,该病毒实际上并未感染贝内特的人类细胞。目前尚不清楚它在他死亡中扮演了什么角色。
在纽约大学对脑死亡患者进行的试验中,外科医生没有检测到任何病毒。然而,贝内特 Sr. 的病例凸显了在临床试验过程中仍然存在的科学和伦理问题,因为这一过程不仅涉及处理人类病毒,还涉及处理来自其他物种的病毒。
移植手术中感染比您想象的更常见。
传染病也是异基因移植(即人类到人类移植)的一个主要关注点。
马萨诸塞州总医院移植传染病主任、异种移植领域的主要研究员杰伊·费什曼(Jay Fishman)说:“我们在几个小时内必须取出器官并将其植入受者体内。”因此,尽管移植团队会检测供体是否患有肝炎等疾病,但这些结果通常在手术完成后才能获得。费什曼说:“我每天都会收到来自全国各地的电子邮件,说这个供体血液培养呈阳性。”这意味着患者现在需要接受可能的感染治疗。
移植手术中特别令人担忧的是那些可能在供体或受体体内潜伏的疾病,包括 PCMV、水痘和寄生虫。因为它们没有活跃传播,所以供体在 PCR 检测中可能不会呈阳性。纽约大学移植传染病服务中心医疗主任萨普纳·梅塔(Sapna Mehta)说:“你可能一生都携带某些寄生虫而不知道。”发现潜伏感染的唯一方法可能是直接检测携带病原体的神经、肌肉或淋巴组织。
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梅塔说,当移植患者接受强效免疫抑制药物以防止免疫系统攻击新器官时,“病毒或寄生虫可能会苏醒并引起活动性感染。”这些感染对正在从严重器官疾病和重大手术中恢复的人来说可能是灾难性的。
但由于器官供应非常有限,医生仍会与受感染患者的捐赠合作。阿拉巴马大学伯明翰分校移植和免疫抑制传染病服务中心副主任阿诺玛·内洛尔(Anoma Nellore)说:“我们有时知道,我们有丙肝阳性的[活体肾脏]捐赠者,并且有一些受者愿意接受这些器官,因为我们可以治疗丙肝。”
动物供体也可以传播病毒。
异种移植可以减少一些感染的不确定性,同时也会带来其他未知因素。
提供器官的猪由三家美国生物技术公司生产:Revivicor、eGenesis 和 Makana Therapeutics。它们经过基因改造,可产生与人类细胞相同的蛋白质和糖类,从而降低排斥或过敏反应的风险。更重要的是,它们经过培育和饲养,以防止移植过程中病原体的传播。
梅塔说,在手术之前,这些公司有几乎无限的时间来筛查猪的疾病。“它们会接受免疫接种,进行驱虫,并接受监测筛查。”“其中一些[测试]在血液中进行;一些在猪的粪便中进行;一些是鼻拭子……粪便样本在显微镜下观察寄生虫。这会一直进行到获取器官的那一刻。”
异种移植团队也有自己的预防措施。梅塔说,纽约大学会筛查多种可能潜伏的猪病毒。在他们最近的实验中,他们在移植前和之后三天内的每 24 小时都采集了猪和受体的样本。

但猪病毒的检测技术和方案不像异基因移植中使用的测试那样成熟。这也是导致贝内特感染的原因之一。“鼻拭子呈阴性(对于 PCMV),”马里兰大学心脏异种移植项目主任穆罕默德·莫希乌丁(Muhammad Mohiuddin)说。“所以根据我们的经验,我们非常确定猪体内没有 PCMV。”
然而,在贝内特手术后的两个月里,他开始对该病毒呈阳性反应,血液中该病原体的遗传物质含量也随之升高。当移植团队回到猪的脾脏时,他们发现了潜伏的 PCMV。“现在的问题是,潜伏的病毒做了什么?”莫希乌丁问道。
贝内特去世后,外科医生发现他的心脏组织破裂,整个器官肿胀。这些症状与猪对狒狒移植的实验中观察到的症状相似——感染 PCMV 的狒狒在手术后平均比无病毒的猴子少活三周。
但莫希乌丁说,他甚至没有看到病毒在猪的心脏内扩散的迹象。“我们没有用电子显微镜看到真正的病毒——通常你应该能找到病毒,”他解释说。发现 PCMV 可能是心脏其他损伤的副产物,这可能导致休眠病毒泄漏到血液中。
费什曼也同意。“记住,这位患者病得很重。他有过多次手术并发症;他长期使用生命支持,”他说。“他当时的身体状况,即使能活这么久,也出乎意料。”
病毒可能只是导致贝内特心脏衰竭的更大炎症过程中的一个触发因素——但这种不确定性凸显了无论结果如何,预防感染的科学价值。很难知道移植手术的效果如何,因为存在病毒这个额外的变量,这使得衡量未来实验的风险更加困难。
莫希乌丁说,今后,马里兰大学计划对 PCMV 使用更敏感的 PCR 筛查——尽管这并不总能在狒狒研究中检测到感染——并检测更多猪的组织。此外,他说,需要制定治疗人类 PCMV 感染的标准:虽然存在针对该病的抗病毒药物,但副作用对贝内特来说太剧烈了。
他和费什曼都认为,确保未来异种移植器官安全的最佳策略是所谓的血清学检测,它将检测供体猪体内 PCMV 抗体的存在。这种检测着眼于猪的免疫历史,而不是当前感染。如果它有抗体,这意味着它曾暴露于该病毒,并且可能携带潜伏感染。
莫希乌丁和纽约大学的梅塔都表示,据他们了解,这些抗体测试目前正在开发中。然而,Revivicor 的一位发言人(该公司培育了今年所有研究中使用的猪)告诉《流行科学》,该公司不予评论其方法。
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另一个更长期的挑战是,可能存在移植医生甚至不知道要查找的猪类疾病。梅塔说:“关于猪病毒的文献大部分告诉我们这些病毒在免疫系统健康的猪体内的行为方式。”其中一些病毒在免疫功能低下的**人体**内可能会表现得截然不同。
纽约大学的应对方法是通过扫描整个病原体家族的痕迹,而不是只追捕一个生物。“你有机会进行测试,找出任何存在的病原体,”提倡进行这些更广泛筛查的费什曼说。
到目前为止,纽约大学表示尚未发现任何新型病原体。“我们的重点包括为已知和未知的风险做准备,”梅塔说。但目前,已知的就是导致问题的原因。
临床试验可能是异种移植的下一步。
医生们一致认为,从贝内特的病例中吸取的一个关键教训是,需要一种统一的检测方法。“没有一个中央实验室可以让我们送样本去,”梅塔说。目前,美国四项实验涉及新患者、不同测试和各种治疗方法,使得比较结果变得困难。
尽管存在这些疑问,费什曼对该领域准备开始临床试验持乐观态度。他说,通过加强检测或治疗,移植团队已经有了处理已知病原体的工具。他补充说,“没有临床试验,我们就是在**猜测**风险。”“我们很小心,但我们在**猜测**。”
但可能的病毒和感染的未知因素构成了临床试验的伦理障碍:内洛尔说,在不了解异种移植的所有具体风险的情况下,很难获得患者的知情同意,特别是“因为一旦发生,你真的无法退出[试验]。”