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脑死亡遗体肾脏移植的具体情况

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作为一种潜在解决方案的可能性。2024年9月23日,海南医科大学第二附属医院王毅教授团队联合华中科技大学同济医学院附属同济医院陈忠华教授、陈刚教授、成都中科奥格生物科技有限公司潘登科博士及澳门科技大学张康教授,在Cell子刊Cell Reports Medicine上发表了题为:Pig-to-human kidney xenotransplants using genetically modified minipigs(使用基因修饰的小型猪进行肾脏异种移植)的研究论文,该论文还被选为当期的封面论文。(IF:11.7/Q1)
研究在脑死亡遗体中使用来自基因编辑的小型猪的肾脏,进行了两例成功的猪肾脏异种移植,遗体的肾功能得到了完全恢复!在长达12天的观察中,研究团队描述了异种移植后的免疫学和病理生理学变化,以及猪巨细胞病毒( PCMV )再激活对移植器官存活的影响,突显了该模型将异种移植推向临床应用的潜力。
结果
1、临床过程和异种移植功能
两例猪到脑死亡人体的肾脏异种移植的临床过程和异种移植功能如下:案例1(图2)在移植后肾功能迅速恢复正常。平均每天的尿量为4000毫升,血清肌酐(SCr)在前4天期间波动在100微摩尔/升左右。术后第5天(POD 5),尿量显著下降至约1000毫升,然后在给予500毫克甲泼尼龙后直到 POD 11尿量恢复正常。然而,SCr水平在POD6上升至238微摩尔/升,然后在175至300微摩尔/升之间波动,最终在POD 12结束时为221微摩尔/升(图2B)。在观察期间,他克莫司的谷浓度在5至20纳克/毫升之间波动。利妥昔单抗给药后,外周血B淋巴细胞计数保持低水平。然而,在给予兔抗胸腺细胞免疫球蛋白(rATG)后,并未达到满意的T淋巴细胞计数,POD 5时有明显暂时性反弹(图2B)。在 POD12 终止时,异种移植肾触诊坚实,暗红色,明显增大,散在出血点;肾表面皮质髓质交界处可见灶性出血(图2A)。
案例2(图3)在移植后的前9天,尿量保持在每天2000毫升以上,SCr从 POD 0的216 微摩尔/升降至POD 5的100微摩尔/升。然而,由于SCr上升至135微摩尔/升,POD 6的肾动脉阻力指数( RI )升高至0.9,因此给予了大剂量的甲泼尼龙( 每天500毫克 )。尽管进行了甲泼尼龙治疗,但SCr并未显著下降,并从POD 9开始逐渐上升;尿量显著下降,POD 12研究结束时SCr为585微摩尔/升(图3B)。在观察期间,他克莫司的谷浓度在5至15纳克/毫升之间波动。给予利妥昔单抗和 rATG后,外周血T和B细胞计数保持在非常低的水平(图3B)。SCr水平的显著增加和尿量的显著减少导致我们在第12天终止了试验。在终止时,移植的肾脏颜色为灰褐色,体积明显增大,质地坚硬,肾表面可见灶性出血灶(图3A)。
彩色多普勒超声用于监测肾脏异种移植的血流变化和体积。最初,两个异种移植都显示出丰富的血流信号,在异种移植后的前5至6天没有显著的体积增加。随后,两个肾脏异种移植的血流信号逐渐减少,异种移植体积逐渐增加,基本上与肾功能的恶化一致。
术后期间,血清中的K+、Cl^-和Ca^2+水平保持在正常范围内。然而,随着肾功能的下降,两名受者都经历了血清 Na+水平的显著增加。值得注意的是,即使在肾功能正常期间,也观察到血清 HCO3^-水平升高。凝血酶原时间(PT)和活化部分凝血活酶时间( APTT )通常随着肾功能的恶化而增加。同时,纤维蛋白原和抗凝血酶III水平在移植后总体呈下降趋势。D-二聚体在整个术后过程中保持在高水平。当肾功能正常时,尿微量白蛋白水平几乎为阴性,但随着SCr的增加而显著升高。在案例1中,移植后促红细胞生成素( EPO )水平一直保持在低水平。相比之下,案例2由于外源性EPO补充,EPO水平没有下降。


IP属地:广东来自Android客户端1楼2024-11-19 15:23回复
    2.抗供体异种抗体的存在
    为了确定供体猪抗体和补体依赖性细胞毒性( CDC )的水平,研究组通过流式细胞术检测了两例病例在移植前后的血清样本;并从供体血液中分离出外周血单个核细胞(PBMCs)用于分析。使用20名健康志愿者的混合血清作为对照血清。
    移植前,案例1的血清中抗猪免疫球蛋白M(IgM)和免疫球蛋白G(IgG)的水平大约是对照混合人血清的2倍,这意味着该病例对三基因敲除(TKO)猪PBMCs的天然异种抗体水平比一般人群显著更高。与抗体结合结果一致,移植前血清对猪PBMCs的细胞毒性相对较高(9.6%对比4.4%)(图2C)。在移植后的不同时间点,血清中的抗猪IgM和IgG水平并没有显著增加;这一结果表明受体并未产生显著水平的诱导异种抗体(图2C),尽管不能完全排除通过抗体与异种移植肾结合而被吸收清除血清中抗猪抗体的可能性。
    与案例1不同,案例2在移植前的血清中抗供体猪 IgM 和 IgG 抗体水平最初与混合人血清相当。然而,在移植后6至9天观察到显著增加,导致CDC显著升高(图3C)。此外,由于案例2 是ABO血型不合的异种移植( A型血供体到B型血受者 ),使用流式细胞术检测了抗-A抗体水平的变化。移植前血清中抗-A IgM和IgG水平都很低;尽管移植后抗-A IgG水平没有显著变化,但抗-A IgM水平显著增加(
    3、病理组织学发现
    在案例1中,观察到活检样本在术后第7天有多灶性单核细胞浸润和轻度的动脉内膜炎。此外,以肾小球炎(g)和肾小管周围毛细血管炎(PTC)为特征的微血管炎症( MVI )也出现了(图4A)。这些变化表明存在急性T细胞介导的排斥反应( TCMR )和抗体介导的排斥反应(AMR)。在第7天的PTC中C4d染色局部阳性,在第10天和第12天广泛阳性(图4B)。免疫荧光染色在第7天和第10天仅显示IgM、IgG和C3的微弱阳性、散在沉积。相比之下,在第12天的功能失调解剖样本中发现了IgM、IgG、C3c和 C5b-9 的强烈阳性沉积(图4B)。浸润的单核细胞包括CD3、CD4和CD8阳性的淋巴细胞,以及数量增加的CD16+自然杀伤(NK)细胞和CD68+巨噬细胞。在第12天的尸检样本中,肾小球炎的程度加剧,浸润的CD68+巨噬细胞显著增加。CD68+巨噬细胞和CD16+ NK细胞主要浸润到MVI中;根据Banff评分,MVI的总分等于5(g3 + PTC2)(图4C)。电子显微镜(EM)显示单核细胞和中性粒细胞浸润到肾小球和肾小管周围毛细血管的毛细血管环中,显著的内皮细胞肿胀,以及近闭塞的毛细血管环的皮下空间扩大,以及皮下基质中有少量纤维蛋白栓沉积;然而,在第12天没有观察到纤维蛋白血栓。
    在案例2 中,在术后观察期间没有观察到显著的急性TCMR变化,但在第6天的活检样本和第12天的尸检样本中看到了MVI变化(图5A和5C)。此外,C4d在第 6 天和第12天均呈广泛阳性。案例2的免疫荧光染色与案例1相似,有IgM、IgG和C3的微弱阳性、散在沉积;在第12天的功能失调样本中也明显看到了IgM、IgG、C3c和C5b-9(图5B)。浸润的炎症细胞主要是 CD16+ NK细胞和 CD68+ 巨噬细胞在第6天和第12天(图5C)。EM显示频繁的单核细胞浸润到肾小球毛细血管环中,并粘附到内皮细胞上,以及中性粒细胞浸润到肾小管周围毛细血管中。
    尽管两个异种移植都有明显的微血管内皮损伤,但没有观察到微血栓形成、肾实质出血或坏死。然而,在两个案例的活检和解剖样本中都看到了急性肾小管损伤和部分肾小管上皮坏死(图4A和5A)。在两个肾脏移植中,与第0天相比,在第12天没有观察到人转基因表达的减少。
    4、供体筛选和病毒检测结果


    IP属地:广东来自Android客户端2楼2024-11-19 15:23
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      供体猪在移植前进行了全面的病原体筛查,结果显示除了猪内源性逆转录病毒(PERV)-A和PERV-B 之外,所有病原体的检测结果均为阴性。尽管供体猪在移植前的鼻拭子检测中对猪巨细胞病毒/猪玫瑰病毒( PCMV/PRV )呈阴性,但在移植后的尸检结果显示,在两例的异种移植肾脏和选定的受体器官( 心脏、肝脏、脾脏和肺 )中都检测到了 PCMV/PRV DNA 的存在,表明这些病毒可能在移植后被重新激活,并对移植器官造成了显著的免疫病理变化。


      IP属地:广东来自Android客户端3楼2024-11-19 15:24
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        总结,本次研究描述了一项关于猪到人的肾脏异种移植研究。研究的观察期延长至12天,以便更好地观察免疫学事件和病理表现。研究中使用了三基因敲除的供体猪,并转入了人类基因,以减少排斥反应。尽管使用了强烈的免疫抑制方案,但在 12 天内仍然观察到了急性排斥反应,这表明目前的免疫抑制治疗可能不足以实现长期异种移植存活。研究还讨论了猪内源性病毒( PCMV/PRV)的问题,这种病毒在移植后可能会重新激活,并对移植器官造成损害。此外,研究指出了在异种移植中进行长期观察的重要性,以及在移植前对供体猪进行彻底的病原体筛查的必要性。最后,研究强调了在异种移植研究中需要考虑的多个因素,包括供体猪的基因编辑、免疫抑制方案的选择、PCMV/PRV的控制,以及在脑死亡个体中对异种移植排斥动态的理解。研究的目的是提高对异种移植动态的理解,并最终实现成功的长期肾功能恢复。


        IP属地:广东来自Android客户端4楼2024-11-19 15:25
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          也就是说,急排还没有解决?


          IP属地:云南来自iPhone客户端5楼2024-11-19 15:39
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            你是雨寂?Moses?


            IP属地:湖南来自Android客户端6楼2024-11-19 15:43
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              过期的有什么好看的,


              IP属地:广东来自Android客户端7楼2024-11-19 21:52
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