科学家让一枚猪肾在人体内存活了六十一天,并成功逆转两次排斥反应。研究揭示了免疫系统的关键机制,也为跨物种移植迈开决定性一步。

科学家第一次让一枚猪肾在人体中坚持了六十一天,而且在遭遇排斥时成功阻断免疫攻击。接受移植的是一位五十七岁的美国脑死亡男性。这是改变跨物种移植格局的长时存活记录。

在两篇发表在Nature的论文中,研究团队揭示了导致移植器官被攻陷的主要机制,并指出这些洞见同样适用于活体移植,不论器官来自人类还是动物。

来自马里兰大学的临床研究者Muhammad Mohiuddin说,这是第一次看到排斥反应被真正逆转。他在二零二二年领导了首例活体猪心脏移植。

过去三年,大约十几位活体患者接受过基因改造猪的心脏、肾脏、肝脏或胸腺。但这些器官多数因功能衰退被摘除,也有人在移植后不久离世。免疫灭火是一场长期拉锯,而这一次显得不同。

这名男性不仅接受了猪肾,也同时接受了同一头猪的胸腺。胸腺是一座训练营,能教会免疫系统将猪细胞识别为自己人。研究的共同作者Robert Montgomery说,在过往的非人灵长类实验中,肾脏如果与胸腺一起移植,存活表现明显更稳。

二零二三年七月十四日,这场实验在纽约大学Langone完成。器官来自一家名为Revivicor的机构,由United Therapeutics支持。猪只带着单基因改造,移除了GGAT1。这能阻止细胞表面生成一种叫alpha gal的糖分子,它在过去的移植中曾触发迅速暴烈的排斥反应。

手术之后,器官健康地开始产尿。但在第三十三天,肾功能骤然下坠。活检显示抗体已经开始攻击器官。团队用血浆置换、类固醇和一种叫pegcetacoplan的药物阻断免疫系统给猪细胞贴上毁灭标签。情况短暂稳定,可到第四十九天,又出现另一类排斥。这一次是炎性细胞涌入肾脏表层。研究者使用能消灭T细胞的免疫抑制药物,排斥停止,肾功能完全恢复。最终团队选择在第六十一天结束实验。

研究者还借助血样在分子层面追踪免疫系统的动作。分析显示,猪肾中的某些基因渐渐提高表达水平,它们与排斥紧密相关,包括CXCL9、CXCL10和CXCL11;一旦排斥被抑制,这些基因的表达又下降。第三十三天,巨噬细胞和天然杀伤细胞明显增多,这些属于免疫系统的先天部队。Mohiuddin说,这说明T细胞在排斥中的角色比想象更突出。他认为精准分析血液变化将帮助医生更早识别和治疗排斥。

Montgomery指出,这起案例也能指引基因改造的方向。目前多数猪器官来自经过十余项基因编辑的猪,只为削弱排斥风险。他强调,这次的单基因删除已经足以避免移植初期的免疫风暴。带着这一改造的猪可以直接繁育,而不是像多重编辑的猪那样需要克隆。

不过他也承认,这种低改造策略必须通过更多脑死亡个体和活体受者的实验来验证。他的团队正在与United Therapeutics合作推进新试验。他们此前曾把同类改造的猪肾移植给一位活体患者,但因该患者本来就有严重心衰,器官在两个月后失败。

如今这枚猪肾的六十一天像一束点亮未来的亮线。免疫系统不再是一座无法跨越的围墙,而像是刚刚露脸的一座迷宫。顺着这些新线索,跨物种移植也许会缓慢但坚定地走向真正的临床世界。

本文译自 nature,由 BALI 编辑发布。


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