医師らは心臓ポンプと豚の腎臓移植を組み合わせた画期的な手術に成功した

ニュージャージー州在住の54歳の女性が、遺伝子組み換え豚の腎臓を移植された2人目の生存者となった。4月12日にニューヨーク大学ランゴーン・ヘルスで行われたこの手術では、拒絶反応を防ぐため、豚の胸腺も移植された。

患者であるリサ・ピサーノさんは、移植手術の数日前に人工心臓ポンプの移植手術を受けました。彼女は心不全と末期腎不全を患っており、他の健康上の問題から臓器移植の適応外でした。医療チームによると、彼女は順調に回復しています。

「最高の気分です」と、水曜日の記者会見で、ピサーノさんは病院のベッドからZoomで語った。「この機会が来た時、『絶対に活かそう』と思いました」

これは、人工心臓ポンプを装着した患者が何らかの臓器移植を受けた初の事例です。遺伝子編集されたブタの腎臓を生体に移植した2例目、そしてブタの胸腺を移植した初の事例となります。

一連の手術は9日間にわたって行われた。最初の手術では、外科医が彼女の機能不全に陥った心臓の機能を代替するために、左心室補助人工心臓と呼ばれる心臓ポンプを移植した。これは心臓移植を待っている患者、あるいは心臓移植の適応がない患者に使用される。この装置がなければ、ピサノさんの余命はわずか数日か数週間だっただろう。

2回目の手術は豚の臓器移植でした。免疫系の教育を担う豚の胸腺が、腎臓の覆いの下に移植されました。ニューヨーク大学ランゴーン病院移植研究所所長のロバート・モンゴメリー氏は記者会見で、「豚の胸腺を追加することで、ピサーノさんの免疫系が再プログラムされ、腎臓拒絶反応が起こりにくくなり、医師が免疫抑制剤の服用量を減らすことができるようになることを期待しています」と述べました。

これは、動物の臓器を人間に移植する最新の試みであり、異種移植と呼ばれるプロセスは、臓器不足への対応策として、そうでなければ移植を受けられない人々に移植を提供できる可能性を秘めています。米国だけでも、移植待機リストには10​​万人以上が登録されており、毎日17人が臓器を待ちながら亡くなっています。厳格な適格基準により、臓器は比較的健康な患者に優先的に移植されるため、ピサーノさんのような患者には他に選択肢がほとんどありません。

ニューヨーク大学の研究チームは2021年から、遺伝子組み換えブタの心臓と腎臓を脳死後の死体に移植する実験を開始しました。患者の家族の同意を得た上で人工呼吸器を装着し、研究者がブタの臓器の生存能力を評価できるようにしました。ある症例では、ブタの腎臓が人体内で最大2ヶ月間機能し、異種移植における記録を更新しました。サルでは、ブタの腎臓は最大2年間機能することが示されています。現在、科学者たちは、新しい腎臓を必要とする人間をサポートできるかどうかを検証しています。

3月、62歳のリチャード・スレイマン氏は、遺伝子編集されたブタの腎臓を移植された初の生存者となった。この手術はマサチューセッツ総合病院で行われた。スレイマン氏は今月初めに退院し、自宅で療養を続けている。

末期心疾患患者への豚の心臓移植も2件試みられています。デビッド・ベネットさんは2022年1月に豚の心臓を移植され、その後2ヶ月間生存しましたが、心不全に陥りました。ローレンス・フォーセットさんは2023年9月に2人目の豚の心臓移植レシピエントとなりましたが、移植された心臓に拒絶反応の兆候が現れ始めたため、わずか6週間後に亡くなりました。どちらの手術もメリーランド大学で行われました。

異種移植における最大のハードルは拒絶反応の克服です。拒絶反応は、移植レシピエントの免疫系がドナーの臓器を異物と認識し、攻撃を開始することで発生します。また、ドナーとレシピエントの間には遺伝的に異なる遺伝子が存在するため、ヒトの臓器移植においても拒絶反応は最大の課題となります。ヒトとブタのどちらの臓器移植レシピエントも、拒絶反応を防ぐため、生涯にわたって免疫抑制剤を服用しなければなりません。ブタは遺伝的にヒトと非常に遠いため、科学者たちは遺伝子編集によって臓器の適合性を高めています。

ニューヨーク大学で行われた最新の移植に使用された腎臓は、遺伝子編集を1回行ったブタから採取されたものです。アルファガルと呼ばれる糖を生成する遺伝子が除去されたものです。この糖はブタの細胞の表面に存在し、ヒトにおける急速な拒絶反応の原因と考えられています。このブタは、ユナイテッド・セラピューティクス・コーポレーションの子会社であるリバイビコー社によって作製されました。

ハーバード大学医学部の心臓専門医で医学教授のマンディープ・メーラ氏は、ニューヨーク大学のニュースに興奮している。「この2つを組み合わせるのは非常に革新的だ」とメーラ氏は言うが、心臓ポンプには感染のリスクが伴う。左心室補助装置は電源として外部バッテリーを必要とする。患者の腹部からワイヤーが出てきて、コントローラーとバッテリーパックに接続する。「この出口部分が感染しやすいのです」とメーラ氏は言う。

ピサーノさんは免疫系を抑制する薬を服用しているため、感染症にかかりやすい状態です。WIREDのインタビューで、モンゴメリー氏はそのリスクを認め、「私たちはそれを管理できると考えています」と述べています。

また、たった1回の遺伝子編集で拒絶反応を防ぎ、腎臓の機能を長期的に維持できるかどうかもまだ不明です。「遺伝子編集の根本的目的は、免疫学的障壁を克服することでした」とメーラ氏は言います。

これまでの生体患者へのブタの臓器移植では、ブタにはより多くの改変が加えられていました。心臓移植に使用されたブタは10箇所の改変を受けていましたが、先月スレイマン氏が受けた手術に使用されたブタは69箇所の改変を受けていました。しかし、ベネット氏とフォーセット氏の心臓の両方において、医師たちは拒絶反応の兆候に気づきました。さらに、スレイマン氏の腎臓は手術からわずか1週間後に、拒絶反応の初期兆候を示しました。これは医療チームが予想していなかったことでした。

「人間と豚の進化の隔たりは1億年です」とメーラ氏は言う。「どんな遺伝子編集もそれを乗り越える必要があります。」

ニューヨーク大学の研究チームは遺伝子編集において「少ないほど豊か」というアプローチを採用しており、免疫ミスマッチの調整には豚の胸腺を利用している、とモンゴメリー氏は述べた。腎臓を採取する2ヶ月前に、豚の胸腺を首から摘出し、腎臓の片方の下に移植したという。その後、胸腺は腎臓と一体化し、腎臓と一緒に移植できるようになった。

ピサーノ氏の実験的手術は、食品医薬品局（FDA）の「コンパッショネート・ユース」制度を通じて承認された。これは、重篤または生命に差し迫った病状で、他に治療法がない患者を対象としている。ニューヨーク大学の研究チームをはじめとする研究者は、将来的には、遺伝子編集されたブタの臓器をヒトに移植する正式な臨床試験の実施を検討している。現在は、単一患者の症例研究から知見を得ている。

ピサーノさんは、この手術に賭けて良かったと語る。早く退院して、買い物に行ったり、孫たちと遊んだりできるといいなと思っている。「最悪のシナリオは、うまくいかないこと」と彼女は言うが、たとえうまくいかなくても、試してみる価値はあると思う。「次の人にはうまくいくかもしれない」

2024年4月24日午後5時15分BST更新：ロバート・モンゴメリー氏による、豚の胸腺が豚の腎臓に統合された方法と、NYUチームが人道的使用の経路を利用したことに関する追加の詳細を加えて記事を更新しました。