研究人员想要创造“通用供体”肺，改变捐赠器官血型的实验可能是缩短移植等待时间的第一步

在多伦多综合医院研究所的案例中，研究人员给了一对肺一个新的身份。当肺部第一次到达实验室时，它们来自具有 A 型血的人，这意味着有一些称为抗原的微小标记物附着在肺组织和血细胞上。但是当肺离开实验室时，这些抗原几乎完全消失了。在短短一小时内，研究人员就有效地将肺转变为 O 型。

“这绝对是惊人的，”多伦多大学 Cypel 实验室的研究员本周发表在《科学转化医学》( Science Translational Medicine ) 上的一篇论文的第一作者王爱周博士说，该论文描述了这种转变。该实验是让更多人获得挽救生命的器官移植的重要一步。美国目前有超过100,000 人在等待器官，但最需要帮助的人往往因为一个大问题而无法获得帮助：他们的血型与可用的器官不匹配。

第一作者王爱周博士，通讯作者 Marcelo Cypel 博士

王爱周博士在该论文的主要作者 Marcelo Cypel 运营的实验室工作，他是一名胸外科医生， 多年来一直在寻找增加可用于移植的肺数量的方法。他之前的一项创新是创造体外肺灌注（EVLP），这是一项塑料圆顶装置，这项研究的肺在其中获得了新的身份。

该设备允许医生在受保护的环境中为捐赠的肺提供营养和氧气，从而提高他们的移植活力。与从捐赠者身上取出器官然后直接进入手术室的器官不同，EVLP 内的肺会升温，它们的新陈代谢会在移植前重新开始。然后，医生可以重新评估肺部的功能并使用 EVLP 来管理改善器官质量的药物，从而挽救以前可能不适合使用的轻微受损的肺部。“我们在这台机器上让肺恢复了生命，”Cypel 说，他认为这项技术也可以用来改造器官，将其转化为任何血型的人都可以接受的器官。

有四种主要的血型：A、B、O和AB。将类型 O 视为基本模型。它没有附着在它上面的抗原。A 型和 B 型血都有额外的抗原附着在该核心上，而 AB 型血有两种类型的抗原。

为了使器官移植起作用，供体和受体必须具有相容的血型。例如，如果 O 型或 B 型血的人从 A 型血的人那里接受捐赠，这些 A 抗原将触发接受者的免疫系统攻击被移植的器官，这被认为是外来入侵者。这个过程称为拒绝，可能是致命的。

但是因为 O 型血没有抗原，所以 O 型血的人被认为是“万能献血者”。他们的血液和组织不会对任何血型的接受者产生免疫反应。

Cypel 希望增加通用捐赠者的数量，可以让更多的人获得更多的肺，并使这一过程更加公平。Cypel 表示今天我们有一份单独的 A 患者、B 患者、O 患者名单，我们不一定要移植到病情最严重的患者身上。即使一对供体肺与人的血型相匹配，它们的大小也可能不合适。太小，它们将无法提供足够的氧气。太大，它们将无法正确放入胸部。

更糟糕的是，只有大约20%健康的供体肺可以使用。有些人因长时间通气而受损严重，有些人受到感染，或者捐赠者离他们的器官太远而无法及时到达患者身边。但 Cypel 认为 EVLP 和血型转换等技术可以显着提高移植率。Cypel 表示现在在北美，我们每年进行大约 2,500 例肺移植手术。我认为我们可以将这个数字翻一番。

为了验证他们的想法，王爱周博士、Cypel 和合作伙伴与不列颠哥伦比亚大学的化学家 Stephen Withers 合作，确定了一组特定的分子工具。 Stephen Withers 在人体肠道中测试了数千种酶，发现了两种酶，即 FpGalNAc 脱乙酰酶和 Fp半乳糖胺酶，它们通常通过消化肠壁上的糖抗原来帮助身体产生能量。这些糖与 A 抗原相似，这意味着这些酶特别适合执行高度特异性的任务：像分子编辑器一样工作，它们在细胞上追踪这些抗原，将它们切掉并留下核心 O 结构。

使用一组曾经属于 A 型血人的捐赠肺，王爱周博士和 Cypel 将小剂量的这些酶注入组织。然后，该团队进行了抗体染色，标记了剩余的抗原，这样他们就可以看到酶的成功程度。一个小时内，超过 90% 的 A 抗原被切掉。四个小时后，97% 的人消失了。

接下来，该团队使用移植团队将使用的相同参数评估肺部，评估气道压力、血气和肺部炎症等因素。尽管它们发生了变化，但肺部是健康的。王爱周博士表示以可行的剂量在如此短的时间内让某件事情如此有效——它的发生绝对令人震惊。

这项研究只是一个概念证明，旨在表明这样的壮举是可能的、具有成本效益的，并且可以在现实生活中的移植场景中快速生效。但他们并没有尝试移植组织，而是只专注于 A 抗原。（该团队目前正在寻找合适的酶来对 B 抗原执行相同的搜索和剪切功能。）其中，一个问题是身体是否会立即排斥改良的肺；另一个问题是这些A抗原是否会再生并在它们再生时触发危险的免疫反应。

“这项研究和报告的结果特别重要，因为针对供体的抗体引起的移植物疾病是最难治疗的疾病之一，”密歇根大学免疫学家 Marilia Cascalho 表示，虽然她没有参与这项研究。但是补充说，即使抗原确实再生，也有一些证据表明身体会接受这个器官。肾脏研究已经表明，如果医生在手术前后立即抑制受体的免疫系统，身体可以适应使用不同血型的器官，让身体有时间适应。如果这种治疗之后血型抗原缓慢恢复，那么器官可能会‘适应’这些抗体——这一过程称为调节，能够治疗该器官比削弱已经患病患者的免疫系统要好，这将是实体器官移植的一大进步。

在新方法进入人体临床试验之前，下一步将是在动物身上进行测试。该团队正在努力寻找合适的动物模型，并在老鼠和猪身上进行实验。Cypel 说，他们还在考虑将改变的肺移植到脑死亡但依靠生命支持维持生命的人体内，类似于纽约大学为测试移植猪器官的可行性所做的程序。

美国肺脏协会首席医疗官阿尔伯特·里佐（Albert Rizzo）表示，很难评估这些改良肺的工作情况，直到它们真正被移植到人类患者体内。可能有肺比其他肺做得更好，这取决于肺在这个过程之前的情况，他表示时间会证明一切的。

Rizzo 指出改变的血型只是外科医生考虑的一个因素，此外还有诸如肺部大小是否合适以及患者是否病得太重而无法等待更好的肺出现等问题。“你正在权衡尽早获得肺的好处和排斥的可能性，”他说外科医生希望确保他们在让病人接受侵入性和危险的手术之前获得最好的肺部。尽管如此，他仍然希望这个过程将使更多的肺能够移植，并确实认为这是一项非常有前景的研究。

编辑：王洪