在多倫多綜合醫(yī)院研究所的案例中，研究人員給了一對肺一個新的身份。當肺部第一次到達實驗室時，它們來自具有 A 型血的人，這意味著有一些稱為抗原的微小標記物附著在肺組織和血細胞上。但是當肺離開實驗室時，這些抗原幾乎完全消失了。在短短一小時內(nèi)，研究人員就有效地將肺轉(zhuǎn)變?yōu)?O 型。

“這絕對是驚人的，”多倫多大學 Cypel 實驗室的研究員本周發(fā)表在《科學轉(zhuǎn)化醫(yī)學》(?Science Translational Medicine ) 上的一篇論文的第一作者王愛周博士說，該論文描述了這種轉(zhuǎn)變。該實驗是讓更多人獲得挽救生命的器官移植的重要一步。美國目前有超過100,000 人在等待器官，但最需要幫助的人往往因為一個大問題而無法獲得幫助：他們的血型與可用的器官不匹配。

第一作者王愛周博士，通訊作者 Marcelo Cypel 博士

王愛周博士在該論文的主要作者 Marcelo Cypel 運營的實驗室工作，他是一名胸外科醫(yī)生， 多年來一直在尋找增加可用于移植的肺數(shù)量的方法。他之前的一項創(chuàng)新是創(chuàng)造體外肺灌注（EVLP），這是一項塑料圓頂裝置，這項研究的肺在其中獲得了新的身份。

該設(shè)備允許醫(yī)生在受保護的環(huán)境中為捐贈的肺提供營養(yǎng)和氧氣，從而提高他們的移植活力。與從捐贈者身上取出器官然后直接進入手術(shù)室的器官不同，EVLP 內(nèi)的肺會升溫，它們的新陳代謝會在移植前重新開始。然后，醫(yī)生可以重新評估肺部的功能并使用 EVLP 來管理改善器官質(zhì)量的藥物，從而挽救以前可能不適合使用的輕微受損的肺部?！拔覀冊谶@臺機器上讓肺恢復了生命，”Cypel 說，他認為這項技術(shù)也可以用來改造器官，將其轉(zhuǎn)化為任何血型的人都可以接受的器官。

有四種主要的血型：A、B、O和AB。將類型 O 視為基本模型。它沒有附著在它上面的抗原。A 型和 B 型血都有額外的抗原附著在該核心上，而 AB 型血有兩種類型的抗原。

為了使器官移植起作用，供體和受體必須具有相容的血型。例如，如果 O 型或 B 型血的人從 A 型血的人那里接受捐贈，這些 A 抗原將觸發(fā)接受者的免疫系統(tǒng)攻擊被移植的器官，這被認為是外來入侵者。這個過程稱為拒絕，可能是致命的。

但是因為 O 型血沒有抗原，所以 O 型血的人被認為是“萬能獻血者”。他們的血液和組織不會對任何血型的接受者產(chǎn)生免疫反應(yīng)。

Cypel 希望增加通用捐贈者的數(shù)量，可以讓更多的人獲得更多的肺，并使這一過程更加公平。Cypel 表示今天我們有一份單獨的 A 患者、B 患者、O 患者名單，我們不一定要移植到病情最嚴重的患者身上。即使一對供體肺與人的血型相匹配，它們的大小也可能不合適。太小，它們將無法提供足夠的氧氣。太大，它們將無法正確放入胸部。

更糟糕的是，只有大約20%健康的供體肺可以使用。有些人因長時間通氣而受損嚴重，有些人受到感染，或者捐贈者離他們的器官太遠而無法及時到達患者身邊。但 Cypel 認為 EVLP 和血型轉(zhuǎn)換等技術(shù)可以顯著提高移植率。Cypel 表示現(xiàn)在在北美，我們每年進行大約 2,500 例肺移植手術(shù)。我認為我們可以將這個數(shù)字翻一番。

為了驗證他們的想法，王愛周博士、Cypel 和合作伙伴與不列顛哥倫比亞大學的化學家 Stephen Withers 合作，確定了一組特定的分子工具。 Stephen Withers 在人體腸道中測試了數(shù)千種酶，發(fā)現(xiàn)了兩種酶，即 FpGalNAc 脫乙酰酶和 Fp半乳糖胺酶，它們通常通過消化腸壁上的糖抗原來幫助身體產(chǎn)生能量。這些糖與 A 抗原相似，這意味著這些酶特別適合執(zhí)行高度特異性的任務(wù)：像分子編輯器一樣工作，它們在細胞上追蹤這些抗原，將它們切掉并留下核心 O 結(jié)構(gòu)。

使用一組曾經(jīng)屬于 A 型血人的捐贈肺，王愛周博士和 Cypel 將小劑量的這些酶注入組織。然后，該團隊進行了抗體染色，標記了剩余的抗原，這樣他們就可以看到酶的成功程度。一個小時內(nèi)，超過 90% 的 A 抗原被切掉。四個小時后，97% 的人消失了。

接下來，該團隊使用移植團隊將使用的相同參數(shù)評估肺部，評估氣道壓力、血氣和肺部炎癥等因素。盡管它們發(fā)生了變化，但肺部是健康的。王愛周博士表示以可行的劑量在如此短的時間內(nèi)讓某件事情如此有效——它的發(fā)生絕對令人震驚。

這項研究只是一個概念證明，旨在表明這樣的壯舉是可能的、具有成本效益的，并且可以在現(xiàn)實生活中的移植場景中快速生效。但他們并沒有嘗試移植組織，而是只專注于 A 抗原。（該團隊目前正在尋找合適的酶來對 B 抗原執(zhí)行相同的搜索和剪切功能。）其中，一個問題是身體是否會立即排斥改良的肺；另一個問題是這些A抗原是否會再生并在它們再生時觸發(fā)危險的免疫反應(yīng)。

“這項研究和報告的結(jié)果特別重要，因為針對供體的抗體引起的移植物疾病是最難治療的疾病之一，”密歇根大學免疫學家 Marilia Cascalho 表示，雖然她沒有參與這項研究。但是補充說，即使抗原確實再生，也有一些證據(jù)表明身體會接受這個器官。腎臟研究已經(jīng)表明，如果醫(yī)生在手術(shù)前后立即抑制受體的免疫系統(tǒng)，身體可以適應(yīng)使用不同血型的器官，讓身體有時間適應(yīng)。如果這種治療之后血型抗原緩慢恢復，那么器官可能會‘適應(yīng)’這些抗體——這一過程稱為調(diào)節(jié)，能夠治療該器官比削弱已經(jīng)患病患者的免疫系統(tǒng)要好，這將是實體器官移植的一大進步。

在新方法進入人體臨床試驗之前，下一步將是在動物身上進行測試。該團隊正在努力尋找合適的動物模型，并在老鼠和豬身上進行實驗。Cypel 說，他們還在考慮將改變的肺移植到腦死亡但依靠生命支持維持生命的人體內(nèi)，類似于紐約大學為測試移植豬器官的可行性所做的程序。

美國肺臟協(xié)會首席醫(yī)療官阿爾伯特·里佐（Albert Rizzo）表示，很難評估這些改良肺的工作情況，直到它們真正被移植到人類患者體內(nèi)?？赡苡蟹伪绕渌巫龅酶?，這取決于肺在這個過程之前的情況，他表示時間會證明一切的。

Rizzo 指出改變的血型只是外科醫(yī)生考慮的一個因素，此外還有諸如肺部大小是否合適以及患者是否病得太重而無法等待更好的肺出現(xiàn)等問題。“你正在權(quán)衡盡早獲得肺的好處和排斥的可能性，”他說外科醫(yī)生希望確保他們在讓病人接受侵入性和危險的手術(shù)之前獲得最好的肺部。盡管如此，他仍然希望這個過程將使更多的肺能夠移植，并確實認為這是一項非常有前景的研究。

編輯：王洪