去年10月,美國馬里蘭大學醫學中心接收了一位名爲戴維·貝內特的患者,他只能依靠體外生命支持系統——體外膜肺氧合(ECMO)維持生命。其病情不適合接受常規心臟移植手術。

今年1月7日,該醫學中心的醫學專家爲貝內特進行了一項特殊的移植手術,他們將經基因改造的豬心移植入貝內特的體內,該手術爲全球首例。

儘管貝內特在接受豬心移植手術後約2個月去世,這一手術仍被視爲重大突破。豬心移植手術給了貝內特死亡以外的另一個選擇,也爲衆多等待人器官的患者提供了新希望

貝內特堅信,即便手術失敗,醫生和科學家也能從這次手術中獲取寶貴的經驗。9月2日,貝內特的手術醫生、馬里蘭大學醫學院異種心臟移植項目聯合主任巴特利·格里菲思接受新京報《地球連線》專訪時也表示,他們從這次手術中總結了很多經驗,他們認識到,實驗室裏的成果可以通過手術成爲現實。

9月2日,新京報《地球連線》專訪巴特利·格里菲思。/新京報外事兒出品

他解釋道,目前調查結果表明,貝內特死因與潛伏的豬鉅細胞病毒有關。他希望能儘快進行下一個異種器官移植手術,這次他們將提高病毒檢測的敏感度。

在格里菲思40年的醫學職業生涯中,他見證了器官移植手術領域衆多重大突破,如今,他希望可以將其所學投入到異種器官移植的研究中。在採訪中,他也對中國醫生表示尊敬,希望將來可以繼續和他們保持密切合作。

首例移植豬心者死因或爲一種豬病毒

新京報:今年6月,美國馬里蘭大學醫學中心相關團隊發表聲明稱,貝內特的去世與一系列複雜因素引起的心力衰竭有關。可否用簡單的語言解釋目前對其死因的調查結果?

巴特利·格里菲思:我們仍在對多種可能致病原因進行研究。目前來講,較大的可能是:我們未能檢測到供體動物中潛伏的豬鉅細胞病毒(pCMV),這或最終導致貝內特的去世。

儘管該病毒並未感染戴維的其他器官,但它在供體心臟中複製增殖,或破壞進入心臟的血管。我們認爲病毒在潛伏期結束、變得活躍時影響了心臟毛細血管。這些毛細血管爲肌肉輸送血液和營養物,當其停止運作時,血液會隨機流入心臟,致其膨脹。同時,沒有毛細血管傳輸營養物質,心肌也會壞死。

在很短時間內,戴維的心臟如同扭了腳踝後的傷處一樣,異常腫脹。最終,因爲大部分甚至全部血管被毀,心肌也受到毀壞。另外,儘管難以證明,但我們也沒有排除供體心臟發生不尋常排異反應的可能性。

新京報:馬里蘭大學醫學中心的聲明還提到一種藥物或導致戴維·貝內特的死亡。

巴特利·格里菲思:這種藥物爲人免疫球蛋白(IVIG),在市場上流通,是一種通過輸血注入的藥物,來自人體,有濃縮的免疫球蛋白。我們一般將其用於自身免疫球蛋白很低的患者。

當戴維生病時,我們認爲其受到感染,所以靜脈注射了該藥物爲其補充免疫球蛋白。這是當患者免疫球蛋白過低時我們的常規操作。

不幸的是,我們注入的人免疫球蛋白或含有人類的抗豬抗體。幾乎所有人血液中都含有某種形式的抗豬抗體。在輸入人免疫球蛋白前我們也做了相關測試,其並沒有對器官造成損害,但我們仍不確定其最終是否損害了供體豬心。

希望儘快進行下一次異種器官移植手術

新京報:你覺得你們從這次手術中主要學到了什麼?

巴特利·格里菲思:之前我們對異種器官移植手術知之甚少,而在對戴維進行手術後,我們可以確定:實驗室的成果可以通過手術成爲現實。

基因改造的豬心運作正常,手術一切正常,我們採用的免疫抑制方案(即通過特定的藥物抑制免疫系統的方式)也似乎有效。如果其他方面也都非常順利,如果我們有一個更完美、沒有潛伏病毒的供體,那我們現在的對話就完全不同了。我們可能會談論戴維繼續生活、回到家中,那將成爲一個奇蹟。

一直以來,這個手術都被認爲具有實驗性。接受手術的患者以及我們的監管機構都清楚,對戴維來說,手術以外的另一個選擇將是死亡。若不進行手術,他將繼續進行藥物治療,不能擁有高質量生活,其生命或不超過一兩個月,且他永遠不會離開醫院。在手術前我們並沒有很高的期待。我們沒有向戴維承諾(可以幫其延長)多一天甚至多一個小時的生命。

事實上,我們認爲戴維在術後存活60天已經是一個奇蹟。但是,我們爲他的死亡感到非常難過,因此不會爲此高呼勝利。

2022年1月,美國馬里蘭州,戴維·貝內特(右)和巴特利·格里菲思。圖/IC photo

我們從這個手術中學到了很多,包括科學上的新知識和對患者的護理程序等,這或能成爲另一個患者醫療計劃的一部分。

新京報:現在回想戴維·貝內特的手術,你感受如何?該手術有何意義?

巴特利·格里菲思:我想盡快進行另一次手術,以獲取更多知識證明我們的努力和戴維對我們的信任是有價值的。

戴維深信即便其不能活下來,我們也能學到很多東西。我想我們已經從戴維那學到幾乎所有可學知識,是時候將其應用到下一位患者身上了。

這次手術是我職業生涯的頂峯。能夠爲異種器官移植領域的進步作出一份貢獻,這非常鼓舞人心。我希望可以將40年的工作經驗和研究成果投入到這一領域的發展中。若能在結束職業生涯之際再次作出貢獻,我會非常開心。

下次將提高對豬鉅細胞病毒檢測敏感度

新京報:對於下一次類似手術有何計劃?

巴特利·格里菲思:目前我們沒有計劃立即進行下一個類似手術,但我們醫療中心鼓勵我們繼續進行相關工作,提供供體心臟的公司Revivicor、聯合治療公司也鼓勵我們繼續在人體上進行類似手術。美國食品藥品監督管理局(FDA)或允許我們再進行一兩次類似手術。現在我們談論的這些手術將會經過監管機構審覈,在病人沒有其他選擇的情況下進行。

如果得到許可,我相信我們也會從第二次手術中學到很多。這樣發展下去,我們可以在更多醫學中心對更多患者進行手術。異種器官移植便不會侷限於實驗室,或在更多特定人羣中取得成果。

於2023年或2024年在多個醫療中心對多名患者進行手術之前,更多相關知識將提高成功的可能性。過去十年內,Revivicor對豬鉅細胞病毒的檢測都成功了,我們之前沒有理由懷疑其檢測過程,而通過這次手術,我們知道這種病毒的可能影響,同時也有了改進過的檢測方式,未來病毒測試失敗的可能性將大幅度減小。

新京報:如果再進行一次豬心移植手術,其較大的改變就是保證供體心臟中沒有豬鉅細胞病毒,對嗎?

巴特利·格里菲思:是的,下次我們會進行多個不同檢測。我不認爲有完美的供體動物,但我們可以努力提高檢測敏感度。這種檢測方式被稱爲嵌套PCR,血液中少量DNA也能通過這種方式檢測得出。

最大挑戰:克服免疫排斥反應

新京報:你在這個領域工作多年,可以介紹一下異種器官移植的發展嗎?

巴特利·格里菲思:上世紀80年代,當我剛完成醫學訓練時,我們剛開始在匹茲堡大學進行心臟移植手術。一位優秀的外科醫生托馬斯·斯塔茲(Thomas Starzl)加入了我們,他被視爲現代移植手術的重要人物。

他選擇開始使用環孢素(Cyclosporine)和他克莫司(tacrolimus),這些藥物後來成爲提高心臟、肺、腎和肝移植手術成功率的關鍵。這些藥物的發現和應用並不簡單,有人懷疑其有效性,有人覺得其對人體有害,這個過程經歷了常見的科學辯論,一波三折,但斯塔茲醫生沒有放棄推進其應用。

現在我們在移植手術領域工作多年,有患者術後又生活了20多年,他們或將進行其第二個、第三個移植手術,一些年輕患者術後擁有了自己的家庭。

正如1967年12月巴納德的手術證明了心臟移植的可能性,今年的手術讓我們看到了異種器官移植手術的可能性(注:克里斯蒂安·巴納德,南非外科醫生,進行了世界首例心臟移植手術)。

如今,我們開始翻頁:如果我們能有無限供應的器官呢?如果異種器官移植手術進入市場,這將改變許多患者的命運。那些被拒絕器官移植的患者不必再等待。由於器官短缺,我們有時需要作出艱難的決定,排除年齡較大或有癌症病史的患者。這些患者或都可以通過異種器官移植延續生命。

最終,人類可能研發出一種適合移植、不會引發任何免疫排斥反應的“萬能器官”,器官移植將跟輸血一樣(簡便)。

此外,克隆技術是異種器官移植的關鍵,其越來越簡單、精準。這始於我們熟知的克隆羊多利,克隆羊多利的團隊隨後又成爲首個克隆豬的團隊,這些科學家之後建立了Revivicor。他們在這個領域工作多年,能精確地進行基因改造。這種克隆技術一旦成功便可持續很長時間,那培育一羣經過基因改造、沒有攜帶病毒的動物就不再那麼困難。

新京報:在你看來,目前異種器官移植面臨的最大挑戰是什麼?

巴特利·格里菲思:最大挑戰是免疫排斥反應。異種器官畢竟不屬於人體,很多人的身體會視其爲異物,進行免疫排斥,如同人體會排斥細菌或其他異物。

人體器官移植手術可以成功,患者在接受他人器官後,可以持續生存且不發生免疫排斥,我至今都覺得驚奇。通過藥物,大部分時候移植器官可以成功運作,這或延長病患12年至15年生命。當我剛開始進入這一領域時,患者接受心臟移植手術後,只有50%的概率可以多活一年,而如今患者或將多活15年。

在我工作的這40年間,在一個科學家的職業生涯間,我們已經取得如此大進展,想象一下,在兩個科學家的職業生涯後,我們又將見證怎樣的進步?

豬心以外:胰腺移植可幫助治療糖尿病

新京報:目前也有其他異種器官移植,他們採用了豬腎臟或狒狒心臟等。在異種器官移植上,除了豬心以外還有什麼其他選擇?

巴特利·格里菲思:異種器官方面,我們在對肺、腎、肝和胰腺進行研究,其中,我們對肝不太確定,其移植非常困難,而胰腺移植可以幫助治療糖尿病。在供體動物選擇上,我們認爲豬器官非常合適,其形狀和功能與人類相近,且豬繁殖和生長速度極快。

戴維所用的供體豬年齡爲100多天。此外,我們已證明豬心在人體中正常運作,泵血功能正常,我們將繼續用豬進行研究。

同時,採用豬進行異種器官移植並沒有引發公衆的強烈情緒。我尊重世界各地的動物權利保護專家,他們不覺得任何動物的生命該被奪走、送上餐桌。我也在一定程度上理解他們,但人類一直以來繁殖並食用豬。在將其作爲供體動物上,我們沒有聽到特別多反對聲音。

現在,在狒狒和人類之間進行異種器官移植可能比在人與豬之間更加容易,但狒狒太小,一般來說測試中採用的狒狒只有50磅(約爲22.68kg)重。其他更大的非人類靈長類動物有猿或黑猩猩。不過,科學社區和相關顧問已經決定,用這些珍貴、生長緩慢且聰明的動物進行異種器官移植並不合適。

從商業角度來講,培養非人類靈長類動物耗費時間過長,它們或需要20年時間才能長到合適的體形,所以很難取得商業成功。嬰兒菲(Baby Fae)只是特例,她是個嬰兒,只需要一個幼年動物器官進行移植。

(注:20世紀80年代,美國曾有一名病危嬰兒(即嬰兒菲)接受狒狒心臟移植手術,其在術後21天去世。)

新京報:異種胰腺移植如果成功,或將成爲人類醫學的一大進步,糖尿病患者越來越多。現在異種胰腺移植進展如何?

巴特利·格里菲思:異種胰腺移植是一個巨大的機會,可能比我們討論的其他器官更具希望。過去這段時間Revivicor擱置了對胰腺的研究,但我相信這將成爲未來的重要目標。如果糖尿病患者可在不注射胰島素的情況下正常生活,這將非常了不起。

新京報:你講到進行異種肝臟移植將非常複雜,可以解釋一下嗎?

巴特利·格里菲思:肝臟是一個化工廠,其製造的化學物質基於原先的供體動物。其實心臟就是一個泵,而肝臟作爲一個生產膽汁的器官,進行移植時更爲複雜。

在我參與的兩個在匹茲堡大學進行的狒狒肝臟移植手術中,供體器官都似乎有缺陷,它們不能正常排出膽汁。因此,我們需要從更簡單的器官開始進行異種器官移植。

“目標是實現人類器官移植自由”

新京報:全球器官緊缺的情況嚴重嗎?

巴特利·格里菲思:毫無疑問非常嚴重。世界各地都有人需要腎,腎透析是另一種選擇,但從長遠來看,選擇腎移植的人比選擇透析的人過得更好、更長久。我在心肺領域工作,很多患者需要心臟移植,卻遲遲等不到。

新京報:你如何預測異種器官移植未來的發展?我們的最終目的是什麼?

巴特利·格里菲思:目標是在降低成本的同時,實現人類器官移植自由(Organs for Everyone)。我覺得在一個或兩個科學家的職業生涯後,我們能最終達到這個目標。

這同時需要人們、公司和政府的熱情投資。在很多西方國家,如果一家公司相信其不僅能通過製造產品來造福民衆,還能借此賺錢,他們會將更多的時間和精力投入到特定產品。這些經過基因改造的器官被監管機構視爲藥物,研發如此複雜的藥物需要付出極大的努力和大量資金,因此這個產品必須要有市場。

我希望人類趨利的熱情能促使企業和政府對此進行投資,將其視爲優先發展的重要項目,而這個項目不僅有利可圖,也可以拯救生命。這是與人類需求相關的一個過程,也是異種器官移植的必經之路。

新京報:你現在主要研究什麼?跟異種器官移植有關嗎?

巴特利·格里菲思:是的,我們目前正努力驗證研究成果,以便推動對多位患者在對不同醫療中心進行豬心移植手術,這需要相當長時間。我開發並銷售過一種可攜帶的人工肺,對人工器官也很感興趣。

新京報:現在人工心臟發展如何?

巴特利·格里菲思:有許多新原型處於開發中,也有一些人工心臟正投入使用,我最早使用人工心臟Jarvik可追溯到1985年。我們需要極好的人工心臟,使患者術後不必依賴藥物。但所有在生物力學領域工作的人都知道,這跟異種器官移植一樣,是一個巨大的挑戰。

新京報:你也跟中國醫生進行合作嗎?

巴特利·格里菲思:在我的職業生涯中,有很多中國醫生來這學習器官移植,我非常尊敬這些年輕的醫生。他們非常聰明,工作十分努力。我希望將來和中國朋友能繼續在科學研究上進行密切合作。

新京報記者 侯吳婷 姚遠

編輯 張磊 校對 吳興發

責任編輯:吳劍 SF031

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