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圖片來源於網路世界上最大的豬肉生產商宣布,專門為醫療提供豬的器官,希望形成用於人體移植的豬器官生產鏈。像生產肉腸那樣“生產”器官以供給人類進行移植?那些科幻片中的情節正在成為現實。

本報記者 游雪晴

日前,世界上最大的豬肉生產商史密斯菲爾德食品公司宣布,他們新組建了一個單獨的生物科學單元,專門為醫療提供豬的器官,希望形成用於人體移植的豬器官生產鏈,並由此來填補人類器官捐獻的空缺,為等待器官移植的患者提供一條生路。

像生產肉腸那樣“生產”器官以供給人類進行移植!這並非是天方夜譚,那些科幻片中的情節正在成為現實。

巧合的是,這條新聞發布後不久,國內異種移植主要研究團隊和科學家齊聚北京,召開了以“異種移植走向臨床研究的關鍵科學問題”為主題的第593次香山科學會議,一起探討了我國異種移植髮展現狀和如何加快走向臨床研究。

供體短缺是制約器官移植的瓶頸

據世界衛生組織公布的數據顯示,全世界對器官需求量已遠遠大於器官供給。由於供體數量的極度匱乏,大多數患者無法接受治療。

據武漢大學中南醫院葉啟發教授介紹,由於我國器官捐獻工作起步較晚,目前我國器官捐獻率仍然很低,每百萬人口器官捐獻率僅為2,與西班牙、美國、英國等已開發國家差距明顯。截至2016年底,全國範圍內累計實現公民逝世後器官捐獻9996例,捐獻大器官27613個。我國每年因終末期器官功能衰竭等原因而等待行移植手術的患者數約為30萬人,而因供體短缺等原因,每年能進行移植手術的人數僅約1萬餘人,供需比例只有1∶30,仍處於極度供需不平衡狀態。

移植器官匱乏目前仍是個全世界性難題,即使在器官捐獻率較高的美國,每10分鐘就會新增一名需要進行器官移植的患者。據美國器官共享網路估計,平均每天有22人在等待器官移植中死去。供體器官短缺是制約器官移植髮展的主要瓶頸之一。

豬是目前發現的最好器官供體

為了解決這個難題,科學家嘗試用異體移植、3D列印、組織工程等來替代。然而3D列印技術造價比較高,而且只能列印細胞結構相對單純的器官,比如血管。而對於肝臟、心臟等內部結構複雜的器官,3D列印很難實現,組織工程器官同樣面臨功能問題。因而就人類內臟器官複雜性而言,異體移植無疑是最“靠譜”的方法。

生物學家一直致力於尋找合適的替代異種動物資源,最容易被想到的是與人類親緣關係靠近的非人靈長類,但是由於非人靈長類每胎產仔少,成熟周期長,數量有限,不能滿足大量的研究和移植需求。最終生物學家在眾多馴化動物中,選中了與人體器官體積相似、解剖學和生理學指標大體接近的家豬。

世界衛生組織在其關於異種移植的臨床研究規範中指出:豬有可能成為移植病人無限量的高質量器官、組織和細胞供體資源。豬的腎臟、心臟、胰島、神經細胞等臟器,與人的相應器官、組織和細胞,在結構和功能上幾乎完全一致,從結構和功能上可以替代人源性器官供體。而且豬可以經過基因修飾提高異種移植的治療效果。

抗排斥治療是異種移植臨床套用的關鍵

會議執行主席、中南大學湘雅三醫院王維教授介紹說,免疫排斥、生理功能不相容和動物源病原體的跨種系感染是異種移植的主要障礙。

人對豬的器官會發生嚴重的排斥反應,包括超急性免疫排斥,固有免疫損傷及細胞介導的免疫排斥反應,其中超急性排斥反應是異種器官移植的最大障礙。

目前國際移植領域的共識認為,異種移植可利用基因修飾技術,對移植供體豬進行人源化基因改造,有望控制免疫排斥反應和功能不相容問題,可顯著改善異種器官、組織、細胞移植到人體的治療效果,減少抗排斥藥物的使用。

目前,全球已經建立了40餘種異種移植用轉基因豬,臨床前研究結果顯示,這些轉基因豬大大改善了異種移植了療效,十分接近臨床同種移植的結果。但是尚沒有一種轉基因豬可以不依賴抗免疫排斥治療而獲得移植物的長期生存。因此建立與轉基因豬配套的抗排斥治療方案也是異種移植走向臨床套用的關鍵。