从第一例转基因猪心脏移植到人类患者身上得到的经验教训

《柳叶刀》今天发表的一项新研究揭示了迄今为止最广泛的分析，分析了世界上首次成功将转基因猪心脏移植到人类患者体内导致最终心力衰竭的原因。这项开创性的手术由马里兰大学医学院 (UMSOM) 的医师科学家于2022 年 1 月进行，标志着医学科学的一个重要里程碑。

该患者是 57 岁的 David Bennett, Sr.，在马里兰大学医学中心接受治疗。术后近七周内，他的心功能良好，没有明显的急性排斥反应迹象。移植两个月后，突然发生的心力衰竭导致他死亡。从那时起，移植团队一直在对导致心力衰竭的生理过程进行广泛的研究，以确定在未来移植中可以预防的因素，以提高长期成功的几率。

“我们的论文提供了关于多种因素如何在移植心脏功能衰退中发挥作用的重要见解，”该研究的主要作者、心脏异种移植项目的外科教授和科学/项目主任Muhammad M. Mohiuddin 博士说。在UMSOM。“我们的目标是在准备涉及猪器官的异种移植临床试验时继续推动这一领域的发展。”

贝内特先生患有末期心力衰竭，生命已接近尾声，不符合传统心脏移植的资格。该程序得到了食品和药物管理局的扩大准入(同情使用)条款的授权。

“我们决心弄清楚导致贝内特先生心脏移植功能障碍的原因，他自愿成为世界上第一个心脏移植患者，表现出了英雄般的行为，”该研究的合著者、外科教授、医学博士巴特利·格里菲斯 (Bartley Griffith ) 说。 UMSOM 移植学杰出教授 Thomas E. 和 Alice Marie Hales。“我们希望我们的下一位患者不仅能够通过异种移植存活更长时间，而且能够恢复正常生活并茁壮成长数月甚至数年。”

为了更好地了解导致猪心脏移植功能障碍的过程，研究小组对患者体内有限的可用组织进行了广泛的测试。他们仔细绘制了导致心力衰竭的事件顺序，证明心脏在术后 47 天之前通过超声心动图等影像学检查功能良好。

这项新研究证实，在移植后的最初几周内没有出现急性排斥反应的迹象。很可能，几个重叠的因素导致了贝内特先生的心力衰竭，其中包括移植前他的健康状况不佳，导致他的免疫系统严重受损。这限制了异种移植临床前研究中使用的有效抗排斥方案的使用。研究人员发现，因此，患者的器官可能更容易受到免疫系统产生的抗体的排斥。研究人员根据组织学、免疫组织化学染色和单细胞 RNA 分析发现了抗体介导的排斥反应的间接证据。

使用静脉注射免疫球蛋白(IVIG)(一种含有抗体的药物)也可能导致心肌细胞受损。在移植后的第二个月，患者接受了两次注射，以帮助预防感染，也可能引发抗猪免疫反应。研究小组发现了针对猪心脏血管内皮层的免疫球蛋白抗体的证据。

最后，这项新研究调查了猪心脏中是否存在一种名为猪巨细胞病毒(PCMV)的潜伏病毒，这可能导致移植功能障碍。在患者因解决其他健康问题而减少抗病毒治疗方案后，病毒可能被激活。这可能引发了导致细胞损伤的炎症反应。然而，没有证据表明该病毒感染了患者或扩散到心脏以外的器官。改进的 PCMV 测试方案已被开发出来，用于敏感检测和排除未来异种移植的潜在病毒。

这项研究的其他 UMSOM 教职人员合著者包括：Avneesh K Singh 博士、Alison Grazioli 医学博士、Kapil Saharia 医学博士、Tianshu 张医学博士和Christine Lau 医学博士。

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