器官移植重大突破：首次將人體腎臟的血型改為通用O型

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撰文 | 王聰

編輯 | 王多魚

排版 | 水成文

1954年12月23日，美國成功進行了世界第一例人體器官移植。此後，器官移植技術快速發展，20世紀70年代以來，器官移植已經成為腎功能衰竭和其他器官疾病患者的切實選擇。

據世界衛生組織（WHO）統計，全世界每年大約有200萬人需要器官移植，然而，阻礙這些患者的最大難題不是技術問題，而是器官供體的嚴重短缺，全球平均器官供需比不足1：20。以美國為例，現在有114000人在等待器官移植手術，但每年只有3萬人等到了器官進行手術，平均每天有20多人在等待中去世。

全世界的科研人員嘗試透過多種途徑解決器官移植短缺問題，2022年1月10日，美國馬里蘭大學醫學院公佈了世界首例對活人進行豬器官異種移植。

實際上，異種器官移植還有不少問題有待解決，距離大規模應用還有不小的距離。提高現有的供體器官的利用率、減少患者等待時間，才是更迫切也更現實的問題。目前的器官移植匹配系統，除了組織相容性抗原要匹配以外，還要考慮一個問題，那就是血型匹配。

如果我們能夠改造出通用血型器官，就能消除器官移植時的血型障礙，從而減少器官浪費、縮短等待時間，從而挽救更多生命。

今年2月，加拿大多倫多大學的王愛周博士等在 Science 子刊 Science Translational Medicine 期刊發表了題為：Ex vivo enzymatic treatment converts blood type A donor lungs into universal blood type lungs 的研究論文。

該研究表明，在用於移植的供體器官中進行安全的血型轉換是可行的，這一發現為創造通用的O型血器官邁出重要一步，這將顯著提高器官分配的公平性並降低在等待器官過程中的患者死亡。

輸血時要血型匹配才行，否則會引發嚴重的血液凝集，威脅生命。但由於O型血的紅細胞上沒有A抗原和B抗原，因此不會引發免疫反應，可作為萬能血液輸給其他人。

除了紅細胞以外，人體的其他組織和器官的細胞表面同樣也表達有A抗原和B抗原，因此器官移植時，除了要組織相容性抗原匹配外，還要考慮血型匹配。例如，與A型血患者相比，O型血患者在進行肺移植時，所需的等待時間更長，從而導致死亡率增加20%。這種情況在其他型別的器官移植中也同樣存在，比如A型血或AB型血患者進行腎移植時平均需要等待2-3年，而O型血或B型血患者則平均需要等待4-5年。

但如果把各種血型的供體器官轉化為可通用的O型器官，那就可以完全消除器官移植時的血型匹配障礙。

王愛周等人開創了一種體外肺灌注（EVLP）系統作為治療平臺，EVLP系統並向器官泵送營養液，將其加熱到體溫，以便在移植前進行修復和改善。這項研究成功的關鍵就是這兩種酶——FpGalNAc deacetylase 和 FpGalactosaminidase，是由該研究團隊於2018年在人體腸道中發現的，這兩種酶能夠從紅細胞表面清除A抗原和B抗原，從而將其轉化為O型。

第一作者王愛周博士，通訊作者 Marcelo Cypel 博士

然後，研究團隊向上述體外肺灌注（EVLP）系統中的肺輸入O型血，相當於將A型血肺移植給O型血病人，結果顯示，經過酶處理的肺耐受良好，而未處理的肺出現了急性排斥反應。這表明，體外肺灌注（EVLP）系統能夠消除A型血供體器官的A抗原，從而擴大血型不相容的器官移植。

這一發現為創造通用血型器官打開了大門，有望顯著提高器官分配的公平性並降低在等待器官過程中的患者死亡。

2022年8月15日，英國劍橋大學附屬醫院 Mike Nicholson 教授團隊宣佈，受到上述研究啟發，成功將3個已故供體腎臟的血型改為通用的O型，這一突破性進展或將對等待腎移植的患者產生重大影響。

Mike Nicholson教授

在這項研究中，研究團隊使用常溫灌注機將注入了一種酶的血液沖洗已故捐贈者的腎臟。這些酶就像“分子剪刀”一樣清除了腎臟血管上的血型標記抗原，使供體腎臟的血型被轉化為O型。

資助這項研究的英國腎臟研究中心的執行主任 Aisling McMahon 博士表示，這項突破性研究可能會改變遊戲規則，加快腎臟移植研究，團隊在如此短的時間內取得的進展讓人難以置信，也期待後續臨床進展。

Mike Nicholson 教授表示，這是一項初步研究，尚未在患者體內驗證，團隊接下來將先開展臨床前實驗，以進一步驗證這種方法的效果，團隊可能會在明年開展人體臨床試驗。

據悉，這項研究的完整論文將於未來幾個月內發表在 British Journal of Surgery 期刊上。

參考文獻：

https：//www。science。org/doi/10。1126/scitranslmed。abm7190

https：//www。cam。ac。uk/stories/kidneybloodtype