血型不同也能器官移植了！华裔女科学家创造 「万能血型」器官，这种神奇的酶发挥重要作用

导读

器官移植已成为许多疾病的救命疗法。然而，成功的器官移植依赖于供体器官表面具有与受体免疫相容的抗原。如果不匹配，则会引起免疫排斥反应，可能导致移植物的破坏和器官的衰竭，最终威胁到患者的生命。

因此，器官移植前需要进行配型检查，而对多种抗原的匹配要求大大降低了找到匹配供体的可能性。这不仅导致了一些患者无法等到匹配的移植器官，而且还会导致无法匹配的供体器官的浪费。因此，任何减少匹配要求的科学技术和医疗手段，都将有效地扩大患者的器官供体来源，并显著提高器官分配的公平性和可获得性。

对抗原的匹配要求中，比较重要的抗原是 A 抗原和 B 抗原，根据红细胞膜上是否存在抗原 A 与抗原 B 而将血液分成 4 种血型。红细胞膜上仅有抗原 A 为 A 型血，只有抗原 B 为 B 型血，同时存在 A 和 B 抗原则为 AB 型血，而 O 型血则没有 A、B 抗原。

2019 年，不列颠哥伦比亚大学的研究团队在 Nature Microbiology 发文报道了一类酶（FpGalNAc deacetylase 和 FpGalactosaminidase），简称 Azymes，可以高特异性和高效率地去除 A 抗原，但其在器官移植领域中的应用潜能还没有得到证实。

2022 年 2 月 16 日，加拿大多伦多大学的王爱周博士等研究人员联合不列颠哥伦比亚大学在 Science Translational Medicine 发表了题为 Ex vivo enzymatic treatment converts blood type A donor lungs into universal blood type lungs 的文章，在本研究中，他们系统评估了在体外肺灌注（EVLP）时，使用 Azymes 去除供体肺 A 抗原的器官安全性和临床前疗效。

从基于体外细胞和组织的研究到体外人体全器官研究，均检测并证实了 Azymes 的功效。该策略被认为有可能扩大 ABO 血型不合的肺移植，并改善器官分配的公平性。

图片来源：Sci. Transl. Med.

王爱周博士操作将酶输送到体外肺灌注（EVLP）系统（Credit: UHN）

主要研究内容

Azymes 可清除肺灌注液中的 A 抗原

前期的研究在磷酸盐缓冲液（PBS）和全血中测试过 Azymes 去除 ABO 抗原的疗效，但其在肺灌注液中去除 A 抗原的能力尚不清楚。在本研究中，他们发现，与单独的 PBS 相比，在 0.2～4 mg/ml 的剂量范围内，Azymes 能有效去除肺灌注液中的 A 抗原，不同剂量下均显著高于对照组的清除效果。

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Azymes 处理可去除人主动脉的 A 抗原

在真正的器官移植治疗之前，重要的是证明 Azymes 在去除组织抗原方面的功效。因此，接下来他们选择来自器官供体的主动脉作为初始组织模型，并采用添加 Azymes 的灌注液溶液进行静态处理。经 Azymes 处理后，A 抗原的阳性染色消失，在三种剂量下 (1、2 和 5 mg/ml) 均发现其可去除 92 ± 1% 的 A 抗原。

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使用 Azyme 从人肺中清除 A 抗原

随后，研究人员测试了不同剂量和处理时间，以探索最佳处理条件。结果发现，在治疗 1 小时内，观察到 A 抗原在血管中被明显清除，在三种测试条件下，A 抗原的清除率都超过 97%。

此外，肺生理层面也未观察到急性毒副作用；在 Azymes 治疗开始后，并未观察到炎症细胞因子的任何显著差异。这些研究表明，在临床体外肺灌注的正常时间范围内，最低测试剂量 (1 mg/ml) 的 Azymes 可以有效地沿着灌注的人肺内皮细胞实现高度的 A 抗原去除。

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模拟 ABO 血型不相容（ABOi）的人肺移植 EVLP 模型

在确定了有效去除肺脏 A 抗原的条件后，研究人员随后建立了一个离体血浆再灌注模型来模拟和评估 A 抗原耗尽对预防或减轻 ABOi 移植中抗体介导的损伤的影响。

来自同一供体的 A 型血肺被分成左右肺，并随机分为对照组或治疗组。对照组不做处理，治疗组使用 Azymes 处理。此后，研究人员向肺中输入 O 型血，相当于将 A 型血肺移植给 O 型血病人。并根据抗 A 抗体、组织结合抗体、补体、炎症细胞因子、肺生理和肺组织学的变化来评估抗体介导的损伤。

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结果显示，在三个供体器官中，Azymes 处理将血管中 A 抗原的表达分别降低到 2.4、1.7 和 1.0%，而对照肺的表达仍然很高。血管 A 抗原的缺失有效地阻止了抗体结合，耐受良好。而对照组肺中炎性细胞因子 TNF-a 和 IFN-g 浓度明显高于治疗组，并观察到更多的水肿。

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研究总结

综上所述，本研究证实，通过酶 Azymes 处理可有效去除将 A 型血供体肺中的 A 抗原，将其转化成为「万能供体」O 型血肺，随后进行的 ABO 血型不相容的模拟器官移植同样表明了经过酶处理后的肺耐受良好，未出现急性排斥反应。这种处理策略克服了肺移植中的 ABO 抗原匹配要求，可显著增加肺器官移植的安全性。

据悉，在美国器官移植的等候名单上，约有 10 万名病人，而在整个世界范围内，这一数量更是惊人。寻找匹配的器官并不简单，正因为如此，器官逐渐衰竭的患者往往需要等待数年才能得到挽救生命的器官移植，有些人甚至在死亡前也无法等到最佳匹配的器官。

此外，由于 O 型血供体的器官与所有血型的受体都兼容，而 O 型血患者在等待可接受的异体肺移植时面临的死亡风险高于其他血型的患者。因此，血型的不相同导致了器官分配的不公平。而这项技术克服了肺移植中的 ABO 抗原匹配要求，具有重大的临床应用前景，将对器官分配的获取和公平产生重大影响。

前期发现 Azymes 的团队负责人 Stephen G. Withers 教授说到：「这是与多伦多总医院研究所团队的伟大合作，我很惊讶地了解到体外灌注系统及其对移植的影响。看到我们的发现被转化为临床研究，这是令人兴奋的。这项研究的结果也预示着打开创造通用血型器官的大门！」

据悉，研究团队正在起草一份在未来 12 到 18 个月内进行临床试验的提案。

期待这项新发现可以拯救更多患者，造福人类！