專題討論2:異體與異種器官移植的新進展
       Current progress in allo- and xeno-transplantation

程 序 表

S2-5
異種移植之新進發展
New Development of Xenotransplantation
戴浩志
臺大醫院外科部

  異體移植的進展帶來新曙光,未來除了人類之器官捐贈外,動物的器官也可能幫助人類維持及延長性命。近來醫界傳出好消息,2021年底,器官移植迎來了重大突破:豬心、豬腎移植到人體之異體移植(Xenotransplantation)順利完成,象徵生物科技的躍進,也希望能解決器官捐贈短缺的問題。
  最近兩項異體器官移植的人體試驗分別是:美國馬里蘭大學醫學院(University of Maryland Medical School,UMMC)在2022年1月10日宣布,該院醫療團隊成功將基因改造豬的心臟移植到一名57歲男子班奈特(David Bennett)身上,他因長期患有心律不整病情嚴重,不符合人體心臟移植資格,因此願意接受此一試驗。醫師替他移植豬心後,病人恢復良好,豬心最終存活二個多月。
  另一個人體試驗則是美國紐約大學朗格尼醫學中心(NYU Langone Medical Center)進行的豬腎移植,由移植外科醫師蒙哥馬利(Dr. Robert  Montgomery)將基因改造豬的腎臟連接到一名以呼吸器維生的腦死患者的大腿血管,這位受試者患有腎功能不全,兩顆腎臟先前已被摘除,在醫師替這位病人拔除維生系統前,家屬同意進行豬腎測試。醫師將病人的大腿血管與豬腎連接後,豬腎能正常運作,受移植者製造出預期中的尿液量,且原本不正常的肌酸酐(creatinine)指數,在移植後也恢復正常。在追蹤54小時後,結束這項實驗。該篇研究論文刊登於2021年12月的《美國移植》期刊(American Journal of Transplantation,AJT)。
  這次立大功的基因改造豬GalSafe,共有10個基因被改造:科學家敲毀(knocked out)3個豬隻身上會造成人體超級排斥的基因,其中一個重要基因是Gal基因。此外,並轉殖入6個人類的基因,可以減少人體的免疫排斥反應,讓豬隻的器官更容易被人體接受。另外還修飾改造了1個豬隻生長荷爾蒙基因,以避免豬腎、豬心或其他豬隻器官長得太大,不符人體移植所需。
  10個基因的改造並非一次就能到位,過程相當困難、耗時及複雜。一開始是將豬的一群「體細胞」抽取出來,在培養皿上敲毀Gal基因,再把敲毀成功的那顆體細胞挑出來,接下來是進行複製動物的核移植流程,將一個成體細胞變成一頭豬。然後再從這隻Gal基因敲毀豬取出體細胞,繼續進行其他的基因改造。每次只能做一種基因改造,需重複上述流程多次才能完成一頭具有10個基因改造的豬,通常要花上十多年,目前這類技術以美國發展最為成熟。