近日,美国纽约大学朗格尼健康研究中心使用基因工程猪肾脏进行了第二次实验性异种移植手术。手术者为纽约大学罗斯曼医学院外科系主任和格尼健康中心移植研究所所长Robert Montgomery教授团队,他们将一个缺少α-gal基因的猪肾移植到一位刚刚去世靠呼吸机维持的人类供体中。
此前,该手术团队曾将一颗被编辑过的猪肾成功地植入一个脑死亡病人体内而没有遭到排斥,备受业内关注。不过,上述研究成果均未经过同行评议。
器官移植是一项成熟的手术,其成功率已达到80%~90%。器官移植技术有较高的成本—效果比,干预后病人能够过许多年质量较好的生活。然而,可供移植的人体器官的供求关系严重失衡。
以美国为例,每年有12万余人等待器官移植,但只有3万人可获得器官移植,每天有21人因没有可供移植器官而死亡。在我国求大于供的问题可能最为严重,据估计可能达30万:1万。
于是,人们想到是否可以研制人工器官。然而数十年的经验表明,人工器官质量差而费用高,无法解决器官供求失衡问题。也许,将其他动物的器官植入人体是一个解决供求失衡问题的较好选项。
免疫排斥与跨物种感染的问题
简单地说,异种移植是将器官、组织或细胞从一个物种的机体内取出,植入另一物种的机体内的技术。从20世纪的二三十年代和六七十年代,欧美各国大多数异种移植都是用猩猩或狒狒作为动物源,但均以失败告终。而且用灵长类动物做移植器官来源费用非常昂贵,难以推广应用。
于是,科学家想到用猪或羊的器官作为异种移植来源,猪或羊的器官与人类器官大小差异不大,而且容易繁殖饲养,费用相对比较低廉,容易推广使用。
然而,如果以猪器官为异种移植来源,首先在风险—受益比上需要慎重考虑。这其中最大的风险是免疫排斥和跨物种感染。
免疫排斥是异种移植面临的首要问题。交换组织、器官的物种之间的距离越远,排斥问题越大,解决起来越难。猪与人之间的物种差异很大,猪器官移植进人体后会立即产生超急性排斥。克服超急性排斥的方法之一是通过基因编辑敲除“排斥基因”。而除了急性排斥,还有迟发性排斥反应,最终导致移植器官坏死。
跨物种感染则是另一个严重问题。现已知猪体内带有的人—非人动物互传的微生物有18种,还有其他的细菌和寄生虫,而病毒感染的问题更为麻烦。许多病原可通过供体猪的培育过程排除,但有一种猪内生逆转录病毒PERV存在于猪的每个细胞,并插入猪的遗传物质DNA内。现在人们已知猪身上存在有至少3种内生逆转录病毒,但它们对猪无害。
研究表明,有两种PERV的变体可以在体外感染人的细胞和细胞系。另一方面,猪的器官移植后能否实现原来人器官的生理功能,也需要考虑。
其他的伦理问题还可能有:在实施异种移植时,科学家试图帮助病人利用猪器官解决其器官衰竭问题,但移植猪器官后可能感染猪的逆转录病毒而对公共卫生产生威胁,这种情况下应如何处理二者之间的冲突?我们是否应该给参加研究的受试者的自由加上诸种限制?如剥夺受试者随时退出研究的自由、规定受试者必须接受终生的公共卫生监测、不能进行无保护的性活动、不允许捐献血液或其他组织等。
最后,还涉及动物伦理学问题,即人类利用动物为人类提供器官是否可在伦理学上得到辩护?尤其对于那些因采取不健康行为方式而导致器官衰竭的人,要非人动物(人也是动物)为他们牺牲生命,这种做法是否可以得到伦理学上的辩护?因此,真正能够使用非人动物(人也是动物)器官作为移植物挽救器官衰竭病人的生命,还有很长一段路要走。
应全球共同遵守准则
因试图解决器官供求失衡问题,异种移植前景被寄予厚望,但其存在比较严重的安全性、有效性问题,也成为了全社会甚至全球的公共卫生问题。
鉴于此,异种移植主要集中于基础研究和临床前研究,尤其是动物研究,不轻易进入临床试验,更谈不上临床应用了,各个国家以及国际组织都对异种移植临床试验施加了许多条件,对如何监管异种移植之应用于临床试验和临床应用提出了许多建议。其中主要有:
1.必须确保非人动物(人也是动物)器官移植入人体内对病人具有有利的风险—受益比,即移植后的动物器官能够发挥正常的生理功能,从而使病人受益,而跨物种感染和免疫排斥可得到很好的解决。
2.对异种移植的临床试验必须严加监管。在世界许多地方,不受监管的异种移植仍在实施,这公然违抗世界卫生大会的决议(WHA57.18)。该决议表示,成员国“仅当由国家卫生行政机构监管的有效的国家法规控制和监测机制到位时才可实施异种移植”。对于不受监管的异种移植临床试验或临床应用,国家必须采取行政或司法的手段加以惩处。
其实,早在2008年,世界卫生组织(WHO)在我国长沙专门讨论异种移植的会上起草并发表的《长沙公报》中,就异种移植提出相关原则。
比如,成功的异种移植具有治疗多种严重疾病的潜力,可为目前得不到移植器官的人提供移植;异种移植临床试验的提出者必须能够清楚地为其在特定病人群体身上进行一项特殊的试验进行辩护。病人的选择应该基于知情同意,并鼓励病人愿意接受这种试验所加诸的特殊条件,鼓励他们遵从相应规则,并将对自己和社会的风险最小化;异种移植需要有一个全球系统交换信息,协调对异种移植的警戒、监视以及对可疑的感染做出应对等。
上述原则为异种移植制定了“框架”,笔者希望包括国内外所有从事异种移植的人员和机构以及监管部门严格执行。