原创 肺移植供体的解决方案——异种肺移植
2021年11月18日 【健康号】 谢冬     阅读 8338

肺移植供体的解决方案——异种肺移植

在美国,每一年有近8000名等待器官移植的病人去世。而在中国,等待器官移植的病人接近200万人。在漫长的等待中,许多病人带着遗憾告别了世界。

种移植(xenogeneic transplantationxenotransplantation)是指的两种不同种属生物个体之间组织或脏器的移植。比如,将灵长类动物(如黑猩猩或狒狒)的组织(如皮肤)或脏器(如心脏、肾、肺)移植给人类。异种移植根据供受者种族遗传背景差异、发生免疫排异反应程度大小分为协同器官移植(Concordant Xenograft),比如猩猩和人,和非协同器官移植(Discordant Xenograft),比如猪和人

同其他脏器移植一样,肺移植也面临着严重的供需失衡,解决此问题主要可以从以下几个方面着手:增加尸体捐赠,利用活体捐献,研发便携式呼吸支持装置,组织工程和异种移植。

增加尸体捐赠是目前众多国家采取的主要增加供肺来源的方法,而且也取得了不小的成绩。但是即使每个国家尸体器官的回收率增加两倍(由于种种原因不太可能实现)也不能满足潜在的需求。数个国家的研究者做了详细的评估,认为如果每一个潜在的捐献者的器官都能被利用于移植也不能满足需求。在医院里死亡的病人中只有4%的死者器官能适合用于移植,因此每年尸体捐赠的器官不可能大幅度的得到增加。

利用活体捐赠,使用活体提供的肺叶移植的经验正在逐渐增加,这种移植方式可能更适合于儿童,因为儿童供肺的数量比需要移植患者的数量更少,考虑肺叶移植的儿童需要多少肺组织尚不十分清楚,移植的肺叶能否随着儿童一起生长也不清楚。成人的肺叶移植到猪身上以后大小确实随着猪在生长.但是肺泡的数量并没有增长,活体供体的探索为儿童中严重肺病的患者提供了一个机会,但是这个措施也处于进退两难的地步,因为肺叶切除比肾切除的危险和死亡率高的多。

在过去的十几年中,体外膜式氧合(ECMO)取得了长足的进步,但它只能作为暂时的辅助治疗用,不能长期替代肺。ECMO衍生技术(如体内人工肺)虽然现在有研发,但其氧合的效率、生物相容性、抗凝效果等难题都尚未攻克,估计在未来的10年中,此类装置还不能投入到临床中应用。

组织工程构建肺组织,将干细胞置入支架材料并进行诱导分化和细胞培养,使之成为肺组织,目前对于组织工程的研究尚出于萌芽阶段,尚不可能构建出完整的肺组织。



   异种移植,利用人类身边的动物将其脏器移植入受体,这是一个颇有前景的方法。因为目前异种移植利用的动物主要是猪,这将为人类提供无限的供体来源。目前异种肺移植仅限于动物实验,生存时间很少超过几个小时。   

   目前地球上存有4000余种哺乳类动物,其中有极少可能被用作异种移植。供体动物的选择必须满足以下原则:1.能够大量获得,而且较为便宜;2.易于饲养和管理;3.解剖、生理及生化代谢与人体相近;4.保证不会传染疾病;5.能够被公众接受。

   选择究竟哪种动物或哪一种属的动物可被长期用作异种移植的供体尚有一定的争议。毫无疑问,最适合用于异种移植的理想动物应是不包括人类的其它灵长类动物,如黑猩猩、狒狒以及猴等。但是,由于下列原因使得这类动物不可能成为异种移植常规选用的供体:这类动物的数目有限,尤其是黑猩猩等大型的灵长类动物。一般雌性的狒狒或黑猩猩,分别需要7年或12年才能达到生育年龄。产仔后,狒拂需要至少2年以哺育其后代,黑猩猩则长达6年;而且在此期间,二者均不能再次怀孕。所以要达到能用作移植动物类至少需要70年,甚至100年,这必然大大地增加器官移植的费用。同时,与人类的体格相对,猴子甚至狒狒都显得体格较小。

   猪成为异种肺移植供体的最佳来源具有的得天独厚的优势:①同种器官大小同人基本一致,且生长期也基本一致;②与人亲缘关系远,传染疾病的机率小;③妊娠期短,产仔数多,繁殖快,后代生长快;④可以利用基因工程将基因添加到其基因组中或将某基因祛除,在培养细胞中进行基因修饰要比在整个动物身上做实验容易得多,且可以利用分子生物学方法在转录后水平上对其基因表达进行调控。

   对于准备接受动物器官的受体来说,面对伦理道德等社会问题带来的巨大冲击,其心理和生理上的适应能力如何?现存社会对此的看法如何,将来他的后代会在什么样的环境下成长?还有人的生命尊严问题,使用各种“动物零件”拼凑起来的还是人类吗?类似的人类不得不面对的棘手问题还会有许多:生命的权利和尊严被人为操纵,生命是否值得不惜一切代价去延长?我们是否有权利更改自然选择规律?动物的权利是否应得到关注等等,目前的伦理学体系对此很难做出回答。由于科学技术发展有其自身规律,伦理学的界限注定不会成为科技发展的终点,社会伦理及观念体系的重构也许只是个时间问题。

   面对诱人的发展前景和广阔的商业市场,异种移植引起越来越多的政府和商业机构的兴趣,其研究进展日新月异。在治疗愿望得到不断满足的同时,人们也开始关注其潜在的风险。在WHO组织的会议上,多名临床医师、伦理学家等对组织和器官移植的伦理、利益和安全方面等全球关注的问题进行探讨。会议认为:异种移植有潜力补充用于移植的人体材料的有限供应甚至可成为一种替代选择,但警告异种移植如使用动物活体异种细胞、组织或器官等可能会对接受者造成特定免疫问题特别在2002年的动物源性SARS疫情爆发后,更强调异种移植后对公众健康的影响和进行公共卫生监督的重要性。在动物—人器官移植的可行性方面,猪成为异种移植最理想的供体源目前在移植界已趋于共识。猪的繁殖特性和数量使人们可以有效地培育其近交系,但随后在猪身上发现内源性逆转录病毒(pig endogenous retroviruses,PERV)在离体状态下可以感染人的细胞,让人们感到了恐惧。类似的情况还可能发生在其他人类未知的动物身上,异种器官移植研究在利益和风险的比较中前行。

   总之,异种器官移植作为一项新的技术正蓬勃发展,它是解决器官来源不足、缓解供求矛盾的有效手段。尤其是它可以作为过渡性手段,为患者等待合适的器官争取到更多的时间。从而使患者生命得以延续。有关异种器官移植的生物伦理学已成为当前医学、哲学、生物学、社会学、宗教界、立法者、决策者和公众所关心的重要问题。尽管目前还存在着许多伦理学问题尚未解决。但是有朝一日,随着观念的更新、全民的医学伦理学素质的提高及有关法律法规、社会保障制度的建立与完善,异种器官移植必将释放出其应有的光彩,而不再只是一个遥远的梦。


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