由动物到人，异体器官移植的发展史
2017-08-15 · 每天多一点知道
百度知道日报
作者：中国科普博览文字取材于科普中国作品《猪器官移植到人还会远吗？》
全球最大猪肉生产商史密斯菲德食品公司前不久开设了一条独立的生物科学生产链，专门为医疗提供猪的器官。该公司相信此举最终可填补人类器官捐献的空缺、为等待器官移植的患者提供一条生路。
器官移植是20世纪医学领域的一项重大突破，挽救了无数器官衰竭患者的生命。但即使在器官捐献率较高的美国，每10分钟就会新增一名需要进行器官移植的患者，平均每天亦有22位病人在等待器官移植中死去。可供移植的器官短缺不仅使得人们难以负担等待过程中的治疗费用，由此衍生的黑市交易也带来了更多的社会问题。即使各国政府及医院机构采取多种途径试图拓宽供体来源，包括立法“脑死亡”、改进肝移植的手术方式，如劈裂式肝移植，提高供体的利用效率等等，仍然不足以改善器官短缺的状况。供体短缺仍然是制约器官移植的瓶颈。
生物学家一直致力于寻找移植用器官的替代资源，人体捐献的器官不够用，用其他动物的怎么样呢？异种移植的问题由此被提出。
自20世纪初起，生物学家就开始研究异种器官移植。世界上第一例异种器官移植手术发生在1905年。当时，法国医生布兰斯多将兔肾切成薄片植入肾功能衰竭儿童体内，手术很成功。但16天后，儿童死于排斥反应引发的肺部感染。后来在狗、兔、猪等不同动物之间的研究中，科学家逐渐发现跨物种的移植存在致命性的排斥反应。由于无法控制这种排斥反应，异种移植研究由此进入冰点。
直到1960年，希钦斯和埃利昂两位科学家分离出一种强有力的免疫抑制剂“硫唑嘌呤”，二人也由此获得1988年的诺贝尔奖。1964年，美国Reemtsma医生完成第一例成功的异种肾移植（黑猩猩-人）临床尝试，使用免疫抑制后受体最长存活9个月。这次实验重新燃起了医学界对于异种移植的希望。
然而60年代后期，由于血液透析技术的发展，以及脑死亡立法在各国的通过，这使得异种移植关注度逐渐降低。70年代后期，艾滋病的发生使人们意识到种间感染的危险性，这也使得人们对于异种移植态度更为谨慎。异种移植的研究再次陷入低谷。
最终生物学家认为理想的器官供体应该源自一种经过长期驯化的动物，而它们的器官又恰好要与人体器官体积相似。经研究发现，一头猪在被宰杀时的心脏大小约等于成人心脏大小，而且肾脏、肝脏和肺等器官也都可用于人体移植。所以在众多动物中，家猪脱颖而出了。
确定了器官的异种供体，但新的问题随之而来。比如，基因不同引发的排异现象或病毒引发的感染风险，又成为了横亘在科学家面前的一堵高墙。1993年，匹兹堡大学北美器官移植中心David Cooper和同事发现，在猪器官移植以后几分钟内，人类免疫系统会启动免疫排斥反应，免疫系统攻击对象是一种存在于猪及其他非灵长类动物细胞表面的糖α-1,3-半乳糖（α-gal）。人和非人灵长类动物体内存在针对α-gal的抗体，抗原抗体结合后在数小时内即可引发超急性排斥反应，而这正是引起器官排斥反应的“元凶”。直到2003年，Revivicor公司创始人Ayares和他的同事创造了第一个敲除α-gal的克隆转基因猪（GTKO猪），异种移植进入一个崭新的发展阶段。
虽然已经有了不少振奋人心的发现，但道路依旧是曲折的，相较于其他脏器的异种移植，异种肝脏移植的存活时间仍然十分短，诸多难题尚待克服。然而前途却是光明的，异种肝脏移植一旦应用于临床，将会是肝脏衰竭患者的福音。正如肝移植之父Thomas E. Starzl所言：“任何技术在昨天看来可能是不可思议的，今天看来也仅仅是能勉强做到的，但是明天也许就会成为一种常规手段。”
研载生物科技（上海）有限公司_
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