移植猪心脏患者已能下床：一次里程碑意义的手术

*本文为「三联生活周刊」原创内容

当地时间1月7号，美国马里兰大学医学院，对一名患有晚期心脏病的57岁男子，实施了猪心脏移植到人体的手术。这是全球异种移植医学界停滞临床试验近30年后，首次完成的人体内临床异种移植手术。目前，接受手术的患者已脱离ECMO（体外膜肺氧合），并可以下床活动。从这个角度，这是具有里程碑意义的一次手术。

但这是否能说明，此例手术已成功？人体异种移植手术的探索，为什么在启动后又长期停滞？此次用作手术的猪心脏与普通猪心脏有何不同？我们离异种器官移植的广泛普及还有多远？针对这些问题，本刊专访了华中科技大学同济医学院附属同济医院移植研究所教授、《中华器官移植杂志》总编辑陈忠华。

记者|印柏同

当地时间2022年1月7日，美国马里兰州，医生为病人DavidBennett,Sr.进行猪心脏移植手术。（图｜视觉中国）

三联生活周刊：当时心脏异种移植手术消息出来的时候，您观察在业内，大家的态度是什么样子的？

陈忠华：大部分业内人士都很支持这个事。因为大家对真正的异种移植临床应用，期待已久。

三联生活周刊：为什么会首先选择心脏作为移植到人体里面的器官，有没有一些背后有没有一些考量？

陈忠华：因为心脏是最容易成功的器官。它没有生物适配性的大问题，只是一个尺寸大小和泵血力度的问题。心脏基本上不承担人体内分泌和新陈代谢功能。像肾脏，有排泄功能、也有分泌红细胞生成激素功能；肝脏也参与更为复杂的人体新陈代谢，和各种蛋白质、各种酶的合成。所以相对而言，心脏承担的功能比较单一，所以比较容易成功。

三联生活周刊：就我们目前所了解的情况来看，该患者携带猪心脏已经成功生活一周，可以下床活动，且没有发生超级排斥反应，是否可以判断此例心脏异种移植已经成功？

陈忠华：目前来看，只能说此例心脏异种移植手术在三个方面取得了成功。第一，我们已经可以成功完成猪心脏移植到人体的手术。这证明外科技术是过硬的。第二，克服了超级性排斥反应，这是异种移植特有的问题。第三，猪的心脏符合人体血液循环动力学要求。这个符合是指，移植心脏在人体运作时，血的流量、流速、压力，三者是符合人体需求的。但我们不能说此例心脏移植手术彻底成功了。就连美国那边的手术负责人目前也还不能说这个话。

三联生活周刊：那判断心脏异种移植手术彻底成功的标准是什么？我们还需要多长时间？观察哪些指标？

陈忠华：第一，心脏在人体存活的时间长度。时间长度这个很难说，没有一个定论。理论上当然是越长越好。因为你最终的目的是要恢复健康。如果时间较短，你要看它是什么原因短，是不是心脏本身的问题？

第二，未来是否会发生急性排斥反应和慢性排斥反应。现在超级排斥反应看起来是已经克服了。但是不能表明后面的这两类排斥反应能够完全的解除。他们（美国团队）用了一些新的药物在控制，因为他没有正式公布更多科学信息。具体的方案我们不是很清楚。但肯定的是，病人后期是需要终生服用抗排斥药物的。

第三，看是否会有感染的情况。以前，由于术后管理经验欠缺，抗排斥药物使用过量，容易导致复合型感染。不过，随着临床技术这几年飞跃发展，和术后管理经验的提升，已经可以做到对抗排斥制剂的精准把控。因此一般不会发生由于免疫抑制剂过量而造成的感染，但是我们还是需要时间来观察。

第四，是否会有人畜共患的病原体传播的情况发生。针对猪可能传播疾病的潜在危机，此次移植的猪心脏来自无菌环境下培育的无菌猪。无菌猪作为一个潜在的临床医疗资源，在2020年底获得美国食品药品监督管理局（FDA）的使用批准。这也说明了无菌猪在生物危险性上面，已经达到了一定高级别的管控标准。但是，具体结果如何，我们还需要观察后续情况。

国际异种移植学会一直在跟踪这个案例，专家们随时在网上对这个案例进行通报和讨论，目前情况良好。专家们的一致意见就是对这个团队表示祝贺。

据说病人的超声心动图比较稳定，心率、血压、收缩力都基本正常。术后两天左右就去掉了ECMO支持，最近已经可以下床活动了，所以近期恢复应该是挺不错的。但是远期我们还在看。

三联生活周刊：此次首例人体异种器官移植，是在什么背景下进行的？

陈忠华：理论上，我们已经解决了超级排斥反应问题和内源性病毒问题。更大的背景是，人类对异种移植的探索已经完成了动物模型阶段。已有成功的猪器官移植到非人类灵长类动物，且存活良好的实验记录。这是一种最接近人类的动物实验模型。按照理说，我们可以走到临床这一步了。

其实，如果不是疫情影响，2020年就应该开始基因时代的新一轮异种移植临床探索了。因为2020年美国FDA就批准了无菌基因编辑猪（Galsafe）作为潜在的临床医疗资源。

如果看最近的业内进展的话，2021年9月和12月，纽约大学的蒙哥马利医生，分别在脑死亡遗体上，尝试移植基因编辑过的猪肾脏。手术结果比较理想，没有产生超级性免疫排斥，并且肾脏可以分泌尿液。这两次异种移植“亚临床”手术的成功，也为推进异种移植进入真正的人体临床应用，提供了基础依据和信心。

三联生活周刊：据报道，此患者患有严重的心律不齐，且此前有不遵从医嘱的不良治疗史，无法接受机械心脏泵和人体心脏移植。因此，异种移植成为唯一治愈的希望。异种器官移植，和其他方式比，有何优势？

陈忠华：异种移植有没有不可替代的优势，现在还不好说。等到这个技术完全成熟以后，我们才能知道。但从理论上来讲，相比于人捐献的心脏，我们可以说的异种移植的优势是，它可以批量生产，而且供给不受时间的限制。人捐献的心脏肯定是最理想的，但是它数量有限，而且什么时间、什么地点有适合患者的心脏，不由你选择。当然这个特点人工机械心脏也有，它也可以批量生产，也不受时间限制，但是它需要电池和充电。相比于机械心脏，异种移植的心脏还保留着生物心脏的特性和优势，至少不用充电。

三联生活周刊：为什么选择的是猪的心脏？可用于人类心脏移植的猪心脏供体，有什么特殊要求吗？跟普通的猪心脏是否有不同？

陈忠华：首先，选择猪做心脏移植供体，是因为猪不是保护级动物，涉及伦理学的障碍相对较少。第二，猪心脏的大小和人类是相接近的。第三，猪的生长周期比较短，适合于批量的饲养，可以大规模培育。第四，我们对编辑猪的基因情况了解比较清楚，而且已经积累了相当多的对猪基因改良或者基因编写的技术。因此，猪是相对理想的供体选择。

用于人类心脏移植的猪心脏供体，必须满足三点：一是不会产出超级性排斥反应，这就要求，猪需要通过基因编辑处理，敲除掉引发超级排斥的基因。例如这次移植用的猪心脏，就被敲除了3个引发超级性免疫排斥反应的基因。第二，无菌环境培养，这是最重要的。这样才能从理论上，防止猪的病毒传染给人类。第三，就是心脏的大小要适配。

三联生活周刊：人类在异种器官移植上大致经历了什么样的探索阶段？

陈忠华：异种移植其实是医生前辈们面对人体器官更换需求时，最先想到的办法。早在17世纪，在西欧就有医生尝试用羊、兔子肾脏，来挽救尿毒症患者，结果无疑都失败了。这可以视为人类对异种移植探索的第一阶段。第二阶段是20世纪末期，人类发现排斥反应原理后，可以成功实施人体间的器官移植。但发现人体器官捐献量远远不能满足需求，因此又开始重新研究异种移植。但由于技术有限，屡屡失败。

那个阶段的最后尝试停留在了1992年，当年匹斯堡大学做了两例狒狒的肝脏移植到人体的手术，分别活了70天和26天。同年，美国另一家医院也做了一例猪肝脏移植给人体的手术，维持20小时后病人死亡。从此，异种移植临床被叫停。这一停就是30年。我特别称这30年为异种移植临床研究的“冰河时期”。

这段时间，全球科学家们把精力都集中在了研究工作上，不再尝试任何形式的人体临床手术。这30年取得了大量的研究成果，一是利用基因编辑克服了超级性排斥反应的问题，二是培育出了无菌猪，三是猪的器官在非人类灵长动物实验模型中取得令人鼓舞的成绩，加上去年纽约，蒙哥马利团队进行涉人的肾脏移植的成功，我们做了人体异种移植临床试用的准备。

三联生活周刊：和去年10月纽约大学格朗尼医学中心，尝试的体外异种肾脏移植尝试相比。这次的心脏异种移植取得了哪些新突破？

陈忠华：蒙哥马利那次所谓异种移植实验，我称它为“亚临床”异种移植。因为肾脏没有真正进入人体，且连接的是一个脑死亡遗体。而且，是作为一个急性实验观察，只持续了54个小时。而这次是真正的人体异种移植，无论是科学价值和临床意义都是里程碑级别的。

三联生活周刊：如果此例心脏异种移植成功，是否代表着，我们可以开始广泛应用心脏异种移植？如果不是，可能还需要克服哪些障碍？

陈忠华：还不可以这么说，这是刚刚达到临床试用的第一站。还有四个大问题需要解决，既：免疫排斥、生物安全、生物适配和伦理心理问题。完成移植手术后，为避免出现排斥反应，接受猪心脏移植者需要终身吃免疫制剂。现在还不清楚，急性排斥反应和慢性排斥反应是否能很好解决。因为这需要长期的观察。严格来说，需要观察他从现在到生命最后一刻的整个阶段。如果这中间都没有发生不可逆的排斥反应，才基本上可以说，解决了超级排斥反应、急性排斥反应和慢行排斥反应的问题。一般急性排斥反应的在3个月内是高发期。即使3个月过后，如果没有控制好，急性排斥反应也是随时有发生的可能。

第二是生物安全问题，就是移植进人体的猪心脏，会不会给人类社会带来猪的病毒和细菌造成的危害。第三生物适配问题，心脏是否能够与机体一直保持大小尺寸合适的问题。它是否会停止生长，还是继续生长。如果继续生长会，会不会挤压胸腔，导致血压过高、过低，血液出量过大、过小等问题。这些都不清楚，尚待观察。

三联生活周刊：目前人类心脏移植的需求量短缺情况如何？

陈忠华：以心脏衰竭为例，目前全球约有6400万心力衰竭患者，其中中国心力衰竭患者就超过1000万。处于终末期的心力衰竭患者只能通过心脏移植续命。但目前，全世界每年接受同种异体心脏移植手术的患者不到1万人。我国每年接受同种心脏移植的患者不超过1000人。人工机械心脏是目前仅次于同种心脏移植手术的第二选择，但仍有局限性、全世界每年植入人工心脏也仅有4000例左右。

三联生活周刊：如此例心脏异种移植成功，对其他器官的异种移植有哪些参考？目前还有哪些器官在做这方面的一些尝试？

陈忠华：肯定是有参考价值，例如它的安全性，目前来看超级性排斥反应的安全性是达标的。这说明基因编辑技术是有效的，其他器官移植可以效仿。目前还有肾脏和肝脏在做异种移植方面的尝试。这三类器官，是全球需求量最大的。

三联生活周刊：异种移植涉及到的医学伦理问题都有哪些？

陈忠华：其实这场手术本身，就是给伦理学研究提出了新的课题。在理性、科学、可控三大原则下，应用动物器官于人体，基本上不会有特别大的伦理学障碍。但是从心理学上来说，还是有障碍，很多人不愿意接受动物器官。所以，异种移植将来可以作为器官移植患者的一种选择。允许不同宗教、不同信仰、不同认知的个体，保留选择适合自身医疗方式的权利。

排版：然宁/审核：同同