婦女成為首位同時接受豬腎移植和心臟泵的人

一位患有危及生命的心臟和腎臟疾病的婦女成為有史以來第二位接受基因改造豬腎臟移植的人,也是首位同時接受心臟泵和移植器官的人

Two individuals wearing scrubs prepare the surgical site on a patient for xenotransplantation surgery while another individual in scrubs observes

紐約大學朗格尼移植研究所外科系教授兼主任羅伯特·蒙哥馬利於2024年4月12日為麗莎·皮薩諾準備異種移植手術的手術部位。

紐約大學朗格尼健康中心的喬·卡羅塔

編者注(7/9/24):麗莎·皮薩諾於7月7日去世。植入皮薩諾體內的心臟泵未能為她移植的豬腎提供足夠的血液,該器官於5月29日被移除。皮薩諾重新開始透析,後來進入臨終關懷。她的醫生希望從取出的器官中學到很多東西,以便實現異種移植。

患有心力衰竭的人可能有資格接受心臟移植;患有腎功能衰竭的人可能很幸運地接受腎臟移植。但是對於許多同時患有心臟病和腎臟病的人——他們可能沒有資格列入移植名單,或者無法及時獲得兩種器官——選擇非常有限。

然而,紐約市紐約大學朗格尼健康中心的科學家們現在完成了一項首創的手術,包括安裝左心室輔助裝置 (LVAD) 或機械心臟泵,然後移植基因改造的豬腎。這是有史以來第一次有人在安裝 LVAD 後接受任何型別的移植(除了用於更換該裝置的心臟移植),也是有史以來第二次將基因改造的豬腎移植到活人身上。


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這項成就為治療同時患有心臟病和腎臟病的人開闢了一條潛在途徑。“我們在一位患者身上取得的成功將為成千上萬患有心臟和腎臟問題的患者開闢許多可能性,”紐約大學格羅斯曼醫學院心臟和肺移植科主任兼機械迴圈支援主任納德·莫阿扎米說,他進行了 LVAD 手術。

對腎臟和其他移植器官的需求巨大,但可用的捐獻器官遠遠不夠。然而,在過去幾年中,科學家們在將非人類物種的器官移植到人體方面取得了重大進展,這被稱為 異種移植

3 月下旬,馬薩諸塞州總醫院的外科醫生宣佈,他們完成了首例基因改造豬腎移植到活人體內的手術:一位名叫理查德·斯萊曼的 62 歲終末期腎病男性。在成功治療了早期免疫排斥反應後,斯萊曼已出院回家,並且狀況良好,據他的移植團隊稱。

最近接受 LVAD 手術和腎臟異種移植的接受者是麗莎·皮薩諾,一位 54 歲的新澤西州祖母,她患有心力衰竭和終末期腎病,並且正在接受透析。皮薩諾沒有資格接受人體心臟和腎臟移植,因為她有許多禁忌症,這會使得尋找器官和在手術中存活下來都不太可能,而且她的預期壽命非常有限。她的實驗性手術是根據美國食品和藥物管理局的“擴大使用權”計劃進行的,有時也稱為“同情使用”——這是為患有嚴重疾病且治療選擇很少的人提供的途徑。

首先,由莫阿扎米領導的團隊於 4 月 4 日在皮薩諾體內植入了 LVAD。大多數接受透析的人沒有資格接受 LVAD,因為這類人群的死亡率非常高。這就是移植豬腎發揮作用的地方。

Gloved hands holding a medical device in an operating room

左心室輔助裝置 LVAD 於 2024 年 4 月 4 日準備植入麗莎·皮薩諾體內。

Haley Ricciardi/紐約大學朗格尼健康中心

4 月 12 日,由外科系主任兼紐約大學朗格尼移植研究所所長羅伯特·蒙哥馬利領導的團隊將帶有嵌入式胸腺的豬腎移植到皮薩諾體內。這隻豬經過基因編輯,去除了一個產生稱為 α-半乳糖的糖的基因——這種糖會引發人體免疫反應,可能導致人體排斥豬器官。胸腺的加入是為了希望它最終可能透過訓練免疫系統不攻擊外來腎臟來減少移植後所需的免疫抑制藥物量。

該團隊必須確定心臟泵的合適流速,以使移植的腎臟有效發揮作用。然而,一旦他們做到了,器官就開始產生尿液和肌酐,肌酐是腎臟應該去除的關鍵廢物。“有些東西我們必須學習,因為以前從未做過,”蒙哥馬利說。

紐約大學朗格尼異種移植和馬薩諸塞州總醫院早期的異種移植之間存在一些重要的差異。“基本上有兩種潛在的思考方式,即異種移植如何幫助患者,”馬薩諸塞州總醫院移植科主任兼腎臟移植醫療主任萊昂納多·裡埃拉說,他幫助領導了執行早期豬腎移植的團隊。“一方面,我們有在等待名單上的腎臟移植候選人,他們不幸地沒有捐獻者——但他們已被批准接受人體腎臟移植,”他說。這是他的團隊的異種移植接受者斯萊曼的情況。裡埃拉說,異種移植可能幫助的另一種方式是“對於不適合人體器官移植的患者,但[被提供]異種移植作為潛在的最後手段”,就像皮薩諾的情況一樣。

裡埃拉說,皮薩諾可能比斯萊曼病得更重。與斯萊曼不同,她沒有資格進行人體器官移植,而且她還患有心臟和腎臟衰竭,而他僅患有腎功能衰竭。“兩種[手術型別]都有價值,”裡埃拉說。然而,“對不適合[人體器官]移植的患者進行手術通常風險更高。”

此外,皮薩諾接受的器官來自僅進行過一次基因改造的豬,而斯萊曼接受的器官來自經過 69 次基因編輯的動物。額外的編輯對於異種移植器官在人體內的長期存活是否必要,仍有待觀察。

到目前為止,皮薩諾沒有表現出急性免疫排斥的跡象。然而,蒙哥馬利說,關鍵點可能出現在手術後一個月左右。目前,他和他的同事們正在繼續密切監測她的情況。

“我確實認為,我們現在有了第二個基因編輯的豬腎臟被植入活人體內,這非常令人興奮,”阿拉巴馬大學伯明翰分校移植科主任兼移植外科主任傑米·洛克說,她的團隊之前曾在腦死亡的人體內進行過豬腎移植。“與任何其他移植一樣,在早期,我們希望確保我們能夠控制免疫系統,並且不會發生早期排斥反應,”她說。“如果這行得通,那將是非常積極的。”

最近的兩次腎臟異種移植將為科學家提供有關該手術的安全性和有效性的寶貴知識。但紐約大學朗格尼和馬薩諸塞州總醫院的團隊都指出,在異種移植能夠成為一種獲得批准的治療方法並幫助解決對器官的巨大需求之前,更大規模人群的臨床試驗是重要的下一步。

至於皮薩諾,蒙哥馬利說,她事先知道手術的風險,但她覺得為了延長生命的機會值得冒險。“她知道自己會死,而且時間不多了,”他說。“從一開始,她就說,‘我想和我的孫子們在一起,多一些時間。’”

塔尼亞·劉易斯大眾科學負責健康和醫學的高階編輯。她為網站和印刷雜誌撰寫和編輯有關 COVID 到器官移植等主題的文章。她還出現在大眾科學的播客Science, Quickly 中,並撰寫大眾科學的每週健康與生物學新聞通訊。她在大眾科學的八年任期內擔任過多個職位,包括健康編輯、助理新聞編輯和大眾科學思想副編輯。此前,她曾為Insider、Wired、Science News 等媒體撰稿。她擁有布朗大學的生物醫學工程學位和加州大學聖克魯斯分校的科學傳播學位。在 Bluesky 上關注她 @tanyalewis.bsky.social

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