来源：梅斯医学、生物探索、中国生物技术网

 

10月19日，美国纽约大学朗格尼医学中心移植外科Montgomery教授团队将经基因改造的猪肾，移植到脑死亡患者中，暂未发现排斥反应，且患者异常的肌酐指标在移植后恢复至正常水平。

 

该实验信息止于新闻通稿，尚未经过同行评议及学术出版。患者生前曾希望器官捐赠，但不适合传统的捐赠方式，因而家属在患者亡故后同意了该实验的进行。

 

即便如此，本次实验的成功让移植学界振奋了对“异种移植”的信心。现代医学的进步总是让我们目不暇接。从何时起，我们对“猪肾”打起了主意？又准备走向哪里？

 

 

 

图. 供体“猪肾” 来源Joe Carrotta for NYU Langone Health/Handout via REUTERS

 

这被视为异种器官移植一项重大进步，将有助于缓解用于移植的人体器官严重短缺这一世界难题。

 

· 器官移植，让生命延续

 

人体器官移植技术是20世纪医学领域取得的重大进展之一，上世纪60年代进入中国。从不被理解到逐渐接受，如今器官移植已成为许多终末期脏器衰竭患者最后的希望。

 

移植可以分为很多种类，有的是器官移植，包括有肝脏、肾脏、、心脏、胰腺、肺腑等移植；有的是组织移植，比如角膜移植，还有像血友病的骨髓移植，其属于细胞移植。

 

随着医学技术的进步，器官移植逐渐发展为三类：自体移植、同种移植以及异种移植。

 

所谓自体移植，是通过将组织和器官从身体的一个部分移植到另一部分，例如我们常见的自体皮肤移植，这种移植不受免疫排斥的影响；

 

同种移植，移植发生在同一物种不同个体间，由于不同个体在免疫系统上存在差异，所以同种移植在手术时需考虑免疫排斥反应；

 

异种移植，即器官移植发生在不同种类的物种之间，通常来说这两个物种亲缘关系（进化上的种属关系）较近，否则移植的器官难以成功。

 

这三类当中，异种移植最容易发生强烈的免疫排斥反应，也最难控制。

 

· 为什么是猪？

 

1905年，法国临床人员进行了世界首例异种器官移植手术，将兔肾植入肾功能衰竭儿童体内，尽管当时手术非常成功，但是在16天后患者却由于排异反应死于肺部感染。

 

在这之后，世界各地的研究者逐步加入到异种移植器官研究之中。

 

科学家们尝试了很多动物，比如兔子、山羊、猪及狒狒等灵长类动物。

 

最后发现，猪很有可能是理想的器官移植供体来源，因其在结构、大小和生理功能上与人体器官相近，且生长周期较短，方便获取。

 

 

 

人和猪身上的器官大小比较

 

事实上，多年来猪已经为人类奉献了很多。

 

比如猪的心脏瓣膜已在人类身上成功使用了几十年；血液稀释剂肝素是从猪肠中提取的；猪的皮肤移植被用于烧伤；中国外科医生用猪的角膜来恢复患者视力等等。

 

但在猪的器官移植到人体的过程中存在一个最大难题，那就是超急性排斥反应。

 

因为猪细胞内存在一种与人体无关的α-1，3-半乳糖抗原基因，若被人体免疫系统识别，可在几分钟到几小时内造成移植器官的衰败。

 

且科学家发现，猪体内普遍存在的“猪内生逆转录酶病毒”能感染人体细胞。

 

基因编辑技术的出现，让科学家们找到了解决这一难题的方法。

 

此次纽约大学实验中使用的肾脏，就来自一只经过基因编辑的猪，经过基因修饰的猪被敲除了这个基因，避免了免疫系统的攻击。

 

此次研究的负责人蒙哥马利医生表示，首例猪肾移植人体手术的成功将为肾功能衰竭晚期患者人体试验铺平道路，最快有望于未来1-2年开展人体试验。这些动物器官可以为正在等待人体器官供体的重症患者提供短期的生命过渡支持。

 

 

 

近年，我国科学家在异种器官移植的研究中也已有颇多成绩。

 

2019年，成都中科奥格生物科技有限公司潘登科团队把培育的无α-gal且高表达人的补体激活抑制因子CD55的猪肾脏移植到非人灵长类恒河猴体内，完全采用人体临床免疫抑制剂，恒河猴肾移植术后存活时间达到32天，达到了同等免疫方案（即使用同等的人体临床免疫抑制剂）世界上异种肾脏移植的最长存活记录。

 

2020年6月，西京医院牵头的研究团队首次在国际上使用PERV敲除的13个基因修饰猪作为供体，将一个供体猪的肝、心、肾分别移植给3只恒河猴受体。

 

 

 

猪-猴异种肝心肾器官移植手术现场（2020年6月13日摄）（新华社发）

 

2020年9月，由基因编辑领域先驱George Church教授和杨璐菡博士共同创立的杭州启函生物科技有限公司宣布，成功地做出了第一代可用于临床的异种器官移植雏形——“猪3.0”，不仅有更好的免疫兼容性，并且完全消除了猪内源性逆转录病毒（PERV）。相关成果在英国《自然·生物医学工程》杂志上发表。

 

科研的进步总是令人振奋，但异种器官移植面临的挑战也不小。

 

技术挑战是一方面，器官移植面临的政治、法制、伦理等深层次问题也需格外警醒。

 

毕竟，异种移植在为病患带来生的希望的同时，还存在着给人类带来毁灭性疫病流行潜在风险的可能。

 

科学研究必须守好法律之门、伦理之门，这是底线。

 

平台所有转载文章均为传递更多专业知识，版权归原作者所有，如若侵权，请及时与我们联系，我们将立即删除，谢谢！