據馬里蘭大學醫學院報道，上周五，全球首次豬心臟移植人體的手術在巴爾的摩醫院進行。目前，豬心臟在患者體內正常運行，且沒有出現排斥反應。
最後的希望
此次接受豬心臟移植的是一位名為David Bennett的57歲男子。對於患有嚴重心臟病但無法進入心臟移植等候名單，只能依靠“人工肺”（體外膜肺氧合，ECMO）維持生命的Bennett來說，這場前所未有的手術是挽救他生命的最後機會。
“要麼死，要麼做這場移植手術。我想活下去，這是我最後的選擇。”手術前一天，Bennett這樣說。
經過這場耗時7小時的手術，一顆經過基因編輯的豬心臟替換了Bennett那顆早已不堪重負的心臟。截至目前，這顆豬心臟仍在Bennett體內正常運行，並且沒有立即出現排斥反應。現在Bennett已經可以自主呼吸，但為了維持這顆新心臟正常跳動，Bennett依然需要依靠“人工肺”的輔助。
此次手術使用的豬器官來自美國的再生醫學公司Revivicor。這隻供體豬的基因組中，共有10處基因修飾：研究者敲除了3個會迅速引起器官排斥的基因；添加了6個來自人類基因組，用於提升豬心臟對人體免疫系統的耐受性；此外，還敲除了一個調控生長的基因，從而避免豬心臟在植入人體後繼續長大。
根據Revivicor公司的官網介紹，目前其用於移植的豬心臟尚處於臨床前階段。但由於這款實驗性療法成為挽救Bennett生命的唯一希望，治療團隊申請了這項豬心臟移植手術的緊急使用授權。元旦前夕，FDA通過擴展應用（expanded access）途徑批准了這項申請，最終促成了“全球首例”手術的提早問世。此外，治療團隊此次同樣使用了實驗性的抗排斥新葯。
報道指出，這次器官移植首次證明，基因編輯的動物心臟可以在人體內正常工作。不過，目前說手術成功還為時尚早。接下來的幾天至幾周將至關重要，醫護團隊將持續監測這顆心臟能否支持Bennett的生存。
“這是一項突破性的手術，讓我們距離解決器官短缺危機更近一步。人類心臟捐獻者的數量無法滿足排隊等待接受移植的眾多患者，”馬里蘭大學醫學院的Bartley P。 Griffith教授評價道，“我們十分謹慎，但我們同樣感到樂觀的是，這場全球首次的手術可以為將來的患者提供新的選擇。” Griffith教授與Muhammad M。 Mohiuddin教授共同領導了這場手術。
灰色歷史
器官移植挽救了無數人的生命，但還有更多人在苦苦等待接受移植的機會。由於供體器官數量的短缺，僅僅在美國，此刻就有超過10萬人在等待器官移植的機會，每年有超過6000人還沒有等來合適的器官就抱憾離世。這樣的情況使得科學家考慮起另一種可能性：將動物器官移植給人體。
動物心臟移植的想法與嘗試由來已久，但人類的異種心臟移植史寫滿了失敗。早在1964年，美國密西西比大學醫院的James Hardy博士就將黑猩猩的心臟移植到人體，這也是人類歷史的首次異種心臟移植嘗試。但由於體型過小的心臟無法為循環系統提供足夠的動力，術后僅僅兩個小時，接受移植的人類患者就去世了。
而在近20年後，另一台影響深遠的異種心臟移植手術出現了。接受手術的是一位患有致命的先天性心臟病的病危嬰兒“Baby Fae”。這位女嬰在手術后存活了21天，但最終還是死於急性器官排斥。
在Baby Fae的失敗之後，異種心臟移植陷入了低谷。靈長類心臟供體的頻頻失敗讓科學家們轉換目標，將異種心臟移植的希望寄托在豬身上。乍看起來，這個思路有點奇怪：與我們人類更接近的靈長類動物都不能勝任，親緣關係要遠得多的豬，真的可以嗎？
豬心臟移植
事實上，用豬來實現心臟移植，有着獨特的優勢。除了潛在供體數量之多，相比於體型太小的其他靈長類心臟，豬心臟與人類的大小、生理特徵相似，因此它們能完美植入，並為人體提供足夠血液。此外，正是由於關係較為疏遠、人豬共患病較少，因此相比於移植靈長類心臟時可能傳染的西尼羅病毒、狂犬病毒等，豬心臟移植引起疾病的概率更低。過去半個世紀，豬心臟瓣膜的移植就已經造福了無數人類患者。
不過，這裡也有無法迴避的核心問題：免疫排斥。畢竟從演化的角度來說，豬與人類的祖先早在8000萬年前就已經分道揚鑣。因此，實現豬器官移植，某種意義上就是“戰勝自然演化”。
對於豬心臟移植，首要的障礙在於兩者抗原表達的差異。人類血管表皮細胞表達的是ABH血型抗原，而豬血管表皮細胞表達的是一種低聚半乳糖抗原。因此，當豬器官被植入人體，人體免疫系統會針對這種陌生的α-半乳糖分子產生抗體，短短几分鐘內就可能引起致命的免疫排斥。
好在，進入21世紀后，基因編輯和克隆技術的發展成熟，使得研究人員可以為器官移植“定製”豬供體，從而減輕免疫排斥。科學家可以敲除編碼上述半乳糖的基因，避免由此導致的免疫排斥。此外，他們還可以給供體豬添加編碼人類CD46/CD55蛋白的基因——這兩種補體調節蛋白可以抑制補體介導的免疫排斥反應。
基於這些技術，最近幾年，在靈長類動物身上開展的移植試驗有了長足的進展。2016年，Mohiuddin教授領導的團隊在一項發表於《自然·通訊》的研究中，對5隻狒狒進行了豬心臟體外移植：他們將豬心臟與狒狒腹部的血管相連，在免疫抑製劑的幫助下，這5顆豬心臟平均在體外存活了近300天，其中最長的一顆更是持續跳動了945天。
兩年之後的《自然》雜誌，慕尼黑大學的科學家更進一步，他們將經過基因編輯的豬心臟移植進狒狒體內。為了儘可能避免免疫排斥，研究人員除了敲除表達α-1，3-半乳糖苷轉移酶的基因，還添加了編碼人類CD46蛋白和血栓調節蛋白的基因——後者可以避免器官移植導致的血栓。
由於豬心臟植入狒狒身體後會繼續生長、擠壓周圍器官，因此研究團隊還敲除了生長激素受體基因。結果，接受移植的狒狒在短期內均沒有出現免疫排斥，其中一隻更是存活了195天直至接受安樂死。而在此之前，接受心臟移植的狒狒的存活紀錄只有57天。
與此同時，CRISPR技術則為豬心臟移植掃除了另一個潛在障礙。豬攜帶的豬內源性逆轉錄病毒（PERV）一旦通過器官移植傳染給人類，將可能帶來嚴重的健康威脅。2017年，《科學》雜誌的一篇封面文章解決了這一隱憂：eGenesis公司藉助CRISPR技術，使得小豬的PERV序列失活，避免了潛在的病毒傳播風險。
新的起點
基於這些在靈長類身上取得的重要突破，我們有理由暢想，異種心臟移植的成功距離我們或許並不遙遠。當然，出於安全性考慮，人體試驗需要格外慎重。包括Revivicor在內，各大生物製藥企業的產品都在臨床前階段。而此次在特殊情況下的緊急授權，成為檢驗這項技術發展情況的重要測試，也將為更多後續研究提供寶貴數據。
黑斯廷斯中心的學者Karen Maschke認為，共享此次移植手術的數據至關重要，這也是此後為更多患者進行此類手術的前提：“沒有這樣的信息而直接匆忙開展動物到人體的器官移植，是不可取的。”
目前，Bennett仍在巴爾的摩醫院接受實時監護。Bennett的最終命運如何，也沒有人能在此刻給出肯定的答案。這個歷史性時刻將如何發展，牽動人心。我們期望這顆心臟能在他的體內繼續跳動，讓生命得以延續。我們同樣期待，無論結果如何，這場手術將成為器官移植的全新起點；而那些苦苦等待供體的患者，終將等來光明的答案。