妇女成为首位同时接受猪肾移植和心脏泵的人

一位患有危及生命的心脏和肾脏疾病的妇女成为有史以来第二位接受基因改造猪肾脏移植的人,也是首位同时接受心脏泵和移植器官的人

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

纽约大学朗格尼移植研究所外科系教授兼主任罗伯特·蒙哥马利于2024年4月12日为丽莎·皮萨诺准备异种移植手术的手术部位。

纽约大学朗格尼健康中心的乔·卡罗塔

编者注(7/9/24):丽莎·皮萨诺于7月7日去世。植入皮萨诺体内的心脏泵未能为她移植的猪肾提供足够的血液,该器官于5月29日被移除。皮萨诺重新开始透析,后来进入临终关怀。她的医生希望从取出的器官中学到很多东西,以便实现异种移植。

患有心力衰竭的人可能有资格接受心脏移植;患有肾功能衰竭的人可能很幸运地接受肾脏移植。但是对于许多同时患有心脏病和肾脏病的人——他们可能没有资格列入移植名单,或者无法及时获得两种器官——选择非常有限。

然而,纽约市纽约大学朗格尼健康中心的科学家们现在完成了一项首创的手术,包括安装左心室辅助装置 (LVAD) 或机械心脏泵,然后移植基因改造的猪肾。这是有史以来第一次有人在安装 LVAD 后接受任何类型的移植(除了用于更换该装置的心脏移植),也是有史以来第二次将基因改造的猪肾移植到活人身上。


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这项成就为治疗同时患有心脏病和肾脏病的人开辟了一条潜在途径。“我们在一位患者身上取得的成功将为成千上万患有心脏和肾脏问题的患者开辟许多可能性,”纽约大学格罗斯曼医学院心脏和肺移植科主任兼机械循环支持主任纳德·莫阿扎米说,他进行了 LVAD 手术。

对肾脏和其他移植器官的需求巨大,但可用的捐献器官远远不够。然而,在过去几年中,科学家们在将非人类物种的器官移植到人体方面取得了重大进展,这被称为 异种移植

3 月下旬,马萨诸塞州总医院的外科医生宣布,他们完成了首例基因改造猪肾移植到活人体内的手术:一位名叫理查德·斯莱曼的 62 岁终末期肾病男性。在成功治疗了早期免疫排斥反应后,斯莱曼已出院回家,并且状况良好,据他的移植团队称。

最近接受 LVAD 手术和肾脏异种移植的接受者是丽莎·皮萨诺,一位 54 岁的新泽西州祖母,她患有心力衰竭和终末期肾病,并且正在接受透析。皮萨诺没有资格接受人体心脏和肾脏移植,因为她有许多禁忌症,这会使得寻找器官和在手术中存活下来都不太可能,而且她的预期寿命非常有限。她的实验性手术是根据美国食品和药物管理局的“扩大使用权”计划进行的,有时也称为“同情使用”——这是为患有严重疾病且治疗选择很少的人提供的途径。

首先,由莫阿扎米领导的团队于 4 月 4 日在皮萨诺体内植入了 LVAD。大多数接受透析的人没有资格接受 LVAD,因为这类人群的死亡率非常高。这就是移植猪肾发挥作用的地方。

Gloved hands holding a medical device in an operating room

左心室辅助装置 LVAD 于 2024 年 4 月 4 日准备植入丽莎·皮萨诺体内。

Haley Ricciardi/纽约大学朗格尼健康中心

4 月 12 日,由外科系主任兼纽约大学朗格尼移植研究所所长罗伯特·蒙哥马利领导的团队将带有嵌入式胸腺的猪肾移植到皮萨诺体内。这只猪经过基因编辑,去除了一个产生称为 α-半乳糖的糖的基因——这种糖会引发人体免疫反应,可能导致人体排斥猪器官。胸腺的加入是为了希望它最终可能通过训练免疫系统不攻击外来肾脏来减少移植后所需的免疫抑制药物量。

该团队必须确定心脏泵的合适流速,以使移植的肾脏有效发挥作用。然而,一旦他们做到了,器官就开始产生尿液和肌酐,肌酐是肾脏应该去除的关键废物。“有些东西我们必须学习,因为以前从未做过,”蒙哥马利说。

纽约大学朗格尼异种移植和马萨诸塞州总医院早期的异种移植之间存在一些重要的差异。“基本上有两种潜在的思考方式,即异种移植如何帮助患者,”马萨诸塞州总医院移植科主任兼肾脏移植医疗主任莱昂纳多·里埃拉说,他帮助领导了执行早期猪肾移植的团队。“一方面,我们有在等待名单上的肾脏移植候选人,他们不幸地没有捐献者——但他们已被批准接受人体肾脏移植,”他说。这是他的团队的异种移植接受者斯莱曼的情况。里埃拉说,异种移植可能帮助的另一种方式是“对于不适合人体器官移植的患者,但[被提供]异种移植作为潜在的最后手段”,就像皮萨诺的情况一样。

里埃拉说,皮萨诺可能比斯莱曼病得更重。与斯莱曼不同,她没有资格进行人体器官移植,而且她还患有心脏和肾脏衰竭,而他仅患有肾功能衰竭。“两种[手术类型]都有价值,”里埃拉说。然而,“对不适合[人体器官]移植的患者进行手术通常风险更高。”

此外,皮萨诺接受的器官来自仅进行过一次基因改造的猪,而斯莱曼接受的器官来自经过 69 次基因编辑的动物。额外的编辑对于异种移植器官在人体内的长期存活是否必要,仍有待观察。

到目前为止,皮萨诺没有表现出急性免疫排斥的迹象。然而,蒙哥马利说,关键点可能出现在手术后一个月左右。目前,他和他的同事们正在继续密切监测她的情况。

“我确实认为,我们现在有了第二个基因编辑的猪肾脏被植入活人体内,这非常令人兴奋,”阿拉巴马大学伯明翰分校移植科主任兼移植外科主任杰米·洛克说,她的团队之前曾在脑死亡的人体内进行过猪肾移植。“与任何其他移植一样,在早期,我们希望确保我们能够控制免疫系统,并且不会发生早期排斥反应,”她说。“如果这行得通,那将是非常积极的。”

最近的两次肾脏异种移植将为科学家提供有关该手术的安全性和有效性的宝贵知识。但纽约大学朗格尼和马萨诸塞州总医院的团队都指出,在异种移植能够成为一种获得批准的治疗方法并帮助解决对器官的巨大需求之前,更大规模人群的临床试验是重要的下一步。

至于皮萨诺,蒙哥马利说,她事先知道手术的风险,但她觉得为了延长生命的机会值得冒险。“她知道自己会死,而且时间不多了,”他说。“从一开始,她就说,‘我想和我的孙子们在一起,多一些时间。’”

塔尼亚·刘易斯大众科学负责健康和医学的高级编辑。她为网站和印刷杂志撰写和编辑有关 COVID 到器官移植等主题的文章。她还出现在大众科学的播客Science, Quickly 中,并撰写大众科学的每周健康与生物学新闻通讯。她在大众科学的八年任期内担任过多个职位,包括健康编辑、助理新闻编辑和大众科学思想副编辑。此前,她曾为Insider、Wired、Science News 等媒体撰稿。她拥有布朗大学的生物医学工程学位和加州大学圣克鲁斯分校的科学传播学位。在 Bluesky 上关注她 @tanyalewis.bsky.social

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