每經(jīng)編輯 程鵬    

據(jù)科技日?qǐng)?bào)4月26日?qǐng)?bào)道，美國(guó)紐約大學(xué)朗格尼健康中心官網(wǎng)24日消息，該中心外科醫(yī)生進(jìn)行了首例機(jī)械心臟泵（LVAD）和基因編輯豬腎移植聯(lián)合手術(shù)。該手術(shù)代表了多種醫(yī)學(xué)進(jìn)步的融合，展示了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的可能性和希望。此前還沒有使用機(jī)械心臟泵的人接受任何類型器官移植的記錄，將基因編輯豬腎移植到活人體內(nèi)則是第二次，然而是第一次與胸腺結(jié)合。

外科醫(yī)生于2024年4月12日在紐約醫(yī)院為麗莎·皮薩諾進(jìn)行了手術(shù)。圖片來(lái)源：?jiǎn)?middot;卡羅塔/紐約大學(xué)朗格尼移植研究所

手術(shù)前，54歲的女病人麗莎·皮薩諾患有心力衰竭和終末期腎病。如果沒有心臟泵，心力衰竭會(huì)讓皮薩諾的預(yù)期壽命只剩下幾天或幾周；她的腎病需要透析，透析期間不符合使用心臟泵的條件；抗體反應(yīng)又讓她沒辦法接受傳統(tǒng)的腎移植。研究人員稱，對(duì)其治療宛如“身處迷宮，找不到出路”，直到他們決定了豬腎移植的方案。

圖片來(lái)源：視頻截圖

此次，醫(yī)生分兩個(gè)階段九天內(nèi)完成了這一壯舉。在4月4日進(jìn)行的第一次手術(shù)中，醫(yī)生給皮薩諾植入了心臟泵。第二次手術(shù)是異種移植。4月12日，團(tuán)隊(duì)給她移植了基因編輯豬腎和豬胸腺，以幫助抵抗排斥。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)豬進(jìn)行基因工程改造，破壞或“敲除”負(fù)責(zé)產(chǎn)生α-gal的基因。紐約大學(xué)朗格尼分校之前的研究表明，去除α-gal能防止抗體反應(yīng)，這種反應(yīng)可能導(dǎo)致異種器官產(chǎn)生致命的超急性排斥。

此前移植的供體豬胸腺，則負(fù)責(zé)“教育”免疫系統(tǒng)，通過手術(shù)將其放置在腎臟覆蓋物下，以減少排斥的可能性。

研究人員表示，通過使用經(jīng)過單一基因改造的豬，醫(yī)生可更好了解基因組中某一個(gè)關(guān)鍵的穩(wěn)定變化在異種移植成功方面所發(fā)揮的作用。由于這些豬可繁殖，因此也不需要更復(fù)雜的克隆，這是解決器官短缺問題的可持續(xù)、可擴(kuò)展方案。

這是世界上首次對(duì)透析患者進(jìn)行LVAD手術(shù)，并隨后展開腎臟移植。團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，衡量成功的標(biāo)準(zhǔn)是患者有機(jī)會(huì)獲得更好的生活質(zhì)量，并且有更多時(shí)間與家人共度時(shí)光。

皮薩諾是醫(yī)生見過的最棘手的病人：她原本就對(duì)人體組織有高水平有害抗體，如果是等待人類腎器官移植，需要很多年才能找到匹配對(duì)象。但不進(jìn)行腎移植的話，她使用心臟泵還進(jìn)行透析，死亡率非常高。幸好，醫(yī)生團(tuán)隊(duì)找到了豬腎移植這條路。這一系列手術(shù)后，她已經(jīng)能靠助行器進(jìn)行少許活動(dòng)了。她丈夫說(shuō)：“我重新看到了妻子的笑容。”這對(duì)醫(yī)生團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，就是最大的獎(jiǎng)勵(lì)。

據(jù)了解，美國(guó)有近104000人在等待移植名單上，其中89360 人正在排隊(duì)等待腎臟手術(shù)，去年只有27000人等到了人類腎臟供體，而美國(guó)有近808000人患有終末期腎病。

腎臟移植，是治愈終末期腎病的唯一方法。

本月7日，西京醫(yī)院微信公眾號(hào)發(fā)文稱，3月25日，空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院泌尿外科主任秦衛(wèi)軍團(tuán)隊(duì)實(shí)施了一例多基因編輯豬-腦死亡受者異種腎移植手術(shù)，將一只多基因編輯豬的腎臟，移植到一位腦死亡受者體內(nèi)。“截至4月7日，移植腎已持續(xù)工作13天，其在受者體內(nèi)功能良好，正常產(chǎn)生尿液。”這是該院繼3月10日世界首例“多基因編輯豬-腦死亡受者”異種肝移植成功后，在異種移植研究領(lǐng)域取得的又一重大突破。

空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院泌尿外科主任秦衛(wèi)軍介紹，對(duì)豬的細(xì)胞進(jìn)行基因編輯已是一項(xiàng)相對(duì)成熟的技術(shù)。本次就是用的一頭被改造了5個(gè)基因的供體豬。它被敲除了3個(gè)會(huì)引起超急性和急性排斥反應(yīng)的基因，轉(zhuǎn)入了1個(gè)人補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白基因及1個(gè)人凝血調(diào)節(jié)蛋白基因。

秦衛(wèi)軍還介紹道，豬的繁殖能力較強(qiáng)，易于規(guī)模飼養(yǎng)，這些使得豬成為目前技術(shù)條件下異種移植供體的最佳選擇。針對(duì)解決排異的問題，秦衛(wèi)軍表示，目前最主要的轉(zhuǎn)基因技術(shù)是CRISPR/Cas9技術(shù)，團(tuán)隊(duì)通過敲除/轉(zhuǎn)入這兩大策略，降低異種移植排斥反應(yīng)的發(fā)生。

當(dāng)下，器官短缺已成為移植領(lǐng)域面臨的全球性難題。據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）的數(shù)據(jù)，每年全球只有不到10%的器官移植需求能得到滿足。在我國(guó)，終末期腎病患者超過百萬(wàn)，但每年開展的同種異體腎移植手術(shù)僅1萬(wàn)余例，很多人因等不到合適的腎臟而失去生命。

人類器官“不夠用”，醫(yī)學(xué)界很早就想到動(dòng)物。異種器官移植被認(rèn)為是未來(lái)解決人類移植器官短缺最可能的方向之一。早在20世紀(jì)60年代，醫(yī)學(xué)界就開展了多項(xiàng)人類異種器官移植手術(shù)，選擇黑猩猩和狒狒等靈長(zhǎng)類動(dòng)物作為腎臟、肝臟等移植器官供體。但由于排異反應(yīng)嚴(yán)重，接受移植者術(shù)后存活時(shí)間很短。這些早期的異種器官移植手術(shù)讓科學(xué)家意識(shí)到，免疫排異是異種器官移植最大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

近年來(lái)，在基因編輯等新技術(shù)推動(dòng)下，以豬作為供體的異種器官移植取得較大進(jìn)展。豬因其器官組織結(jié)構(gòu)、生理功能和尺寸與人體器官相近，并且與人類親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，人畜共患疾病較少，因而被視為人類異種器官移植的理想供體之一。科學(xué)家通過基因編輯“敲除”豬體內(nèi)可能引起排異反應(yīng)的基因，并插入一些人類基因，從而提高接受移植者長(zhǎng)期存活的可能性。

培育的基因編輯供體豬 圖片來(lái)源：封面新聞

隨著基因編輯技術(shù)和免疫學(xué)的深入發(fā)展，異種移植研究或有望成為解決器官短缺的新途徑。那么，我國(guó)基因編輯供體豬器官離真正惠及患者還有多遠(yuǎn)？

經(jīng)過基因編輯后的豬腎 圖片來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)微信公眾號(hào)

為西京醫(yī)院豬-人異種腎移植手術(shù)提供腎臟的中科奧格生物科技有限公司創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)潘登科預(yù)測(cè)，未來(lái)兩至三年，也許更快，為無(wú)法等到器官移植的病危患者進(jìn)行的異種器官移植的手術(shù)可能會(huì)開展，“開始不會(huì)大規(guī)模的應(yīng)用，只有嚴(yán)格符合要求的患者，才能成為首批基因編輯豬器官惠及的患者。”

另?yè)?jù)新華社3月底的一篇報(bào)道，開展更大規(guī)模的異種器官移植臨床手術(shù)還有諸多困難和挑戰(zhàn)，除了免疫排異反應(yīng)、動(dòng)物器官病毒傳播、跨物種適配等科技難題之外，目前對(duì)人體移植動(dòng)物器官的長(zhǎng)期健康影響、接受移植者生活質(zhì)量、移植器官功能維持狀況等領(lǐng)域還缺少研究。同時(shí)，社會(huì)上對(duì)異種器官移植的倫理邊界和相關(guān)立法還存在巨大爭(zhēng)議。

對(duì)異種器官移植的未來(lái)保持樂觀的同時(shí)，還需看到人類與動(dòng)物器官“共存”仍前路漫漫，有待醫(yī)學(xué)界艱難探索、審慎推進(jìn)。

編輯|程鵬 杜波

校對(duì)|王月龍

封面圖片來(lái)源：紐約大學(xué)朗格尼移植研究所

每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合自科技日報(bào)（記者：張夢(mèng)然、史俊斌）、封面新聞（記者：譚羽清）、新華社