一名男性脑死亡患者在其本身的肾脏被切除后，接受了两个转基因猪肾的移植手术。虽然这名男性体内的生理压力不是支持肾功能的理想环境，但移植的肾脏可产生尿液并且在短期内没有被排斥。 图片来源：视觉中国
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◎实习记者 张佳欣
美国阿拉巴马大学伯明翰分校(UAB)医学院研究人员去年秋天成功将转基因猪的两个肾脏移植到了脑死亡的人体内，这项经过同行评审的研究结果发表于20日的《美国移植杂志》上。这是该校首次开展临床级猪-人肾脏移植手术。虽然此前已有转基因猪肾移植人体的重要进展，但在此次实验中生成的有关安全性和可行性的数据方面取得重大进展。
科学家将两个转基因猪肾移植到人类受体中，意味着有望增加将猪器官移植到人类体内的可移植器官的数量，这可能会为成千上万面临器官衰竭的人提供更大帮助。
尽力反映“人-人”移植的每一步
UAB的第一个临床级猪-人肾移植的关键设计原则之一是，使其尽可能地反映人类之间正常肾脏同种异体移植的每一个步骤。
移植的猪肾是从饲养在无病原体、清洁设施中的供体猪身上取出的。然后肾脏被储存、运输和加工以供植入。移植的猪肾首次取自经过基因改造的猪，研究人员对这些猪的10个关键基因进行了改造，基因编辑的目的是为了使肾脏适合移植到人类身上。
手术前，受体和供体之间进行了交叉配型兼容性测试，以确定转基因猪肾及其预期受体是否能良好地进行组织匹配。
猪肾被放置在用于人类供体肾脏的确切解剖位置，与肾动脉、肾静脉和将尿液从肾脏输送到膀胱的输尿管具有相同的附件。
脑死亡的受体接受了用于人类间同种异体肾移植的标准免疫抑制疗法。
该研究旨在提供直接可比人体Ⅰ期临床试验的标准，反映“人-人”之间标准移植的每一步骤。研究得到了机构审查委员会和机构动物护理和使用委员会的批准。
将异种移植推近到临床领域
目前，将人源化猪肾移植到非人类灵长类动物中的测试，仍无法回答“非人”与“人”之间的生物学差异而导致的关键问题。在开发第一个活人临床试验之前，必须填补这些风险相关知识空白。
还有一个问题是：猪肾能否耐受成人人体环境？
血压是一个障碍，因为非人类灵长类动物和猪的平均动脉血压低于成年人。如果没有人体临床前模型，外科医生就无法确定移植后血管是否能够维持完整性。UAB研究人员说，同样重要的是死者在血流再灌注时的相对动力学稳定性，这表明从异种移植物中清除炎症介质不会引起心血管衰竭。
该实验还测试了手术过程中是否会出现危及生命的并发症。
移植外科医生雅伊梅·洛克博士说：“通过实际移植，我们能够证明，可从经过基因改造的猪身上取出肾脏，将其移植到脑死亡的成年人体内，并使其保持完整，因此它可正常被血液灌注，就像人类同种异体移植一样。”
他表示，血管吻合保持完好，没有发生任何重大出血事件。
两个物种间交叉匹配首被验证
非人灵长类动物的研究不能完全回答人源化猪肾能否避免人类的超急性排斥反应。只有人类异种移植的试验才能充分检验这一点。UAB移植外科医生佩吉·波雷特说，如果受体的免疫系统识别出供体器官是异体器官，几分钟内就会发生超急性排斥反应。
一般来说，人对人的肾移植都要进行交叉配血。对于此次猪肾异种移植，UAB首创了一种新的猪与人组织相容性的交叉配型试验，标志着这两个物种之间的前瞻性交叉匹配首次得到验证。
这种试验可筛选受体体内是否存在与供体猪的抗原发生反应的预先形成的抗体，这些抗体会导致超急性肾排斥反应。受体的血清与供体的淋巴细胞混合后，通过流式细胞术交叉配型试验进行筛选。测试需要四到六个小时。
去年秋天，当UAB团队对移植的猪肾进行再灌注时，肾脏重新恢复应有的色泽，“在23分钟内，它就开始排尿了。”波雷特说，这些肾脏一直存活了77小时。
研究人员表示，在广泛进行人类异种移植以治疗患有终末期肾病的活体人群之前，这种新的检测方法的进一步发展是绝对关键的。现有证据表明，这种交叉配型试验非常准确，可预测猪异种移植与人类受体之间的相容性。
此外，这项研究的一个重要贡献是，研究人员通过每日活检监测肾脏的健康状况，发现其形成了不明原因的微观血凝块。他们正在调查以了解情况。
