南方都市報(bào) 2025-03-28 15:16:38
移植器官短缺是全世界面臨的醫(yī)學(xué)難題。近年來,在基因編輯等新技術(shù)推動下,以豬為供體的異種器官移植不斷取得進(jìn)展。首例基因改造豬肝臟移植到人類受體的研究進(jìn)展有了新動態(tài)。
倫敦時間3月26日(北京時間3月27日凌晨零點(diǎn)),中國研究團(tuán)隊(duì)在英國《自然》雜志在線發(fā)表論文,報(bào)告世界首例將基因編輯豬的肝臟移植到腦死亡人體內(nèi)的成功案例?!蹲匀弧肪W(wǎng)站相關(guān)報(bào)道表示這是“將動物器官移植給人的一個里程碑”。
論文截圖。受訪者供圖。
中國科學(xué)院院士竇科峰帶領(lǐng)西京醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的研究團(tuán)隊(duì),以一只經(jīng)過6處基因編輯的豬為供體,將豬的肝臟移植到一名已腦死亡但身體基本機(jī)能仍被維持的人的體內(nèi),人類受體自身的肝臟被保留,以此模擬臨床肝衰竭患者的替代支持治療過程。
3月25日晚,在《自然》(Nature)雜志全球新聞發(fā)布會上,該研究團(tuán)隊(duì)介紹了基因編輯供體豬的情況。據(jù)介紹,這是已知的全球首個將基因編輯豬的肝臟移植給腦死亡人類受體的成功案例,論文發(fā)表標(biāo)志著這項(xiàng)去年3月完成的研究成果得到國際學(xué)術(shù)界承認(rèn)?!蹲匀弧肪W(wǎng)站相關(guān)報(bào)道表示這是“將動物器官移植給人的一個里程碑”。
“移植的豬肝臟在人體內(nèi)正常發(fā)揮生理功能,短期內(nèi)沒有出現(xiàn)跨物種感染?!备]科峰表示,在移植后的10天觀察期內(nèi),未發(fā)現(xiàn)豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒在人體傳播的情況,表明供體豬的“六基因編輯策略+受體特異性免疫抑制”方案組合,在控制異種肝移植超急性排斥和急性排斥方面安全有效。
本次研究中基因編輯豬肝臟移植示意圖。(研究團(tuán)隊(duì)供圖)
據(jù)介紹,這項(xiàng)研究的手術(shù)方案先后通過相關(guān)的學(xué)術(shù)委員會、倫理委員會等論證,嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)定逐項(xiàng)進(jìn)行。人類受體為一例重型閉合性顱腦損傷患者,經(jīng)全力搶救仍腦死亡,患者家屬同意無償參與異種肝移植科學(xué)研究,為醫(yī)學(xué)進(jìn)步作出貢獻(xiàn)。移植研究在10天后因家屬意愿終止。
這是全球范圍內(nèi)第一次將基因編輯豬肝臟移植入人體,該項(xiàng)研究的成功是異種器官移植領(lǐng)域的重大突破,是異種肝移植邁向臨床應(yīng)用的關(guān)鍵一步,也是團(tuán)隊(duì)深耕異種移植研究12年艱辛付出的成果。
南都記者獲悉,本次器官供體豬由位于四川省內(nèi)江市的中科奧格DPF醫(yī)用供體豬培育中心提供。中科奧格董事長潘登科向南都記者介紹,全球范圍內(nèi),肝臟移植是終末期肝病患者的重要希望,但供體短缺問題一直嚴(yán)重制約著這一治療手段的廣泛應(yīng)用。豬器官因其生理功能、大小與人類較為匹配,成為極具潛力的供體來源。研究成功將基因編輯豬肝臟移植到腦死亡患者體內(nèi),為解決肝臟移植供體短缺帶來新希望。
據(jù)了解,中科奧格提供的基因編輯豬,在此次研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。這些豬過6處基因編輯,敲除了介導(dǎo)超急性排斥反應(yīng)的關(guān)鍵基因,如GGTA1、β4GalNT2和Neu5Gc,同時插入了有助于異種移植相容性的人源基因(CD46、CD55、TBM),大大降低了免疫排斥風(fēng)險(xiǎn),為移植手術(shù)的成功奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
除中國外,美國已開展了多例人體移植豬器官手術(shù),美監(jiān)管機(jī)構(gòu)還為移植豬腎臟進(jìn)入臨床試驗(yàn)“開綠燈”。那么,豬何以能為人類“跨物種救命”?推進(jìn)異種器官移植還面臨哪些難題?
“跨物種救命”源于自身優(yōu)點(diǎn)
不同物種間的器官移植被稱為異種器官移植。目前全球捐獻(xiàn)的人體器官遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求,異種器官移植被認(rèn)為是解決移植器官短缺最可能的方向之一。醫(yī)學(xué)界此前曾嘗試以黑猩猩和狒狒等靈長類動物作為腎臟、肝臟等移植器官的供體,但效果都不理想。
豬的器官組織結(jié)構(gòu)、生理功能等與人體器官相近,并且與人類親緣關(guān)系較遠(yuǎn),傳播人畜共患疾病的風(fēng)險(xiǎn)較??;豬的飼養(yǎng)成本低、種類豐富、繁殖能力出色。這些優(yōu)點(diǎn)吸引了科學(xué)家的目光,豬被視為異種器官移植的理想供體候選者。但是,將豬器官移植到人體內(nèi)還有兩大風(fēng)險(xiǎn):豬的基因組攜帶內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒,移植到人體后可能有毒性;豬器官可能引發(fā)人類免疫系統(tǒng)的排異反應(yīng)。
基因編輯技術(shù)和免疫學(xué)的發(fā)展為人體移植豬器官掃除了障礙??茖W(xué)家可以通過基因編輯技術(shù)去除或關(guān)閉豬身上有風(fēng)險(xiǎn)的基因,并插入一些人類基因,從而提高接受移植者長期存活的可能性。中美等國研究人員2017年報(bào)告說,他們用基因編輯技術(shù)“敲除”了豬基因組中所有內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒。巴西圣保羅大學(xué)生物科學(xué)研究所研究人員2019年報(bào)告說,科學(xué)家已確認(rèn)豬體內(nèi)能引發(fā)人體排異反應(yīng)的3個基因,用基因編輯技術(shù)關(guān)閉這些基因就可能消除排異反應(yīng)。
在這些進(jìn)展的基礎(chǔ)上,醫(yī)學(xué)界逐步探索開展豬器官移植手術(shù),其中美國進(jìn)展迅速。2022年1月,美國馬里蘭大學(xué)專家進(jìn)行了全球首例將基因編輯豬的心臟移植到人體的手術(shù),患者術(shù)后存活了約2個月。2023年9月,該機(jī)構(gòu)完成第二例基因編輯豬心臟移植手術(shù),患者約40天后死亡。
腎臟移植也是探索的熱點(diǎn)領(lǐng)域。2023年7月,美國紐約大學(xué)蘭貢醫(yī)療中心將基因編輯豬的腎臟移植到一名已腦死亡但維持生理機(jī)能的受試者體內(nèi),豬腎臟能正常工作。2024年3月,美國馬薩諸塞綜合醫(yī)院將基因編輯豬的腎臟移植入一名美國男性終末期腎病患者體內(nèi),為全球首例。這名時年62歲的患者在手術(shù)后近2個月死亡,但醫(yī)院發(fā)表聲明說,沒有跡象表明他的死亡是由腎臟移植造成。
希望與挑戰(zhàn)并存
正如上述案例所示,患者術(shù)后存活率低還是制約異種器官移植的一大挑戰(zhàn)。不過,每一次失敗都是邁向成功的基礎(chǔ)。
2024年12月,美國紐約大學(xué)蘭貢醫(yī)療中心宣布,成功為一名53歲女性腎病患者進(jìn)行了基因編輯豬腎臟移植手術(shù)。2025年2月25日,蘭貢醫(yī)療中心發(fā)布公報(bào)說,這名女性接受移植手術(shù)滿3個月后已返回家中,后續(xù)還要定期復(fù)查,她已成為移植基因編輯豬腎臟后存活最久的患者。
上述移植手術(shù)都是在美國食品和藥物管理局“同情使用”規(guī)則下進(jìn)行的。該規(guī)則適用于患有嚴(yán)重或危及生命疾病的患者,在不能通過已上市藥品或入組臨床試驗(yàn)的方式獲得有效治療時,可使用未經(jīng)上市審批的研究性藥物或治療手段。
2025年2月初,美藥管局正式批準(zhǔn)兩家生物公司開展豬腎臟移植臨床試驗(yàn),標(biāo)志著這一領(lǐng)域從“實(shí)驗(yàn)性嘗試”走向“臨床驗(yàn)證”的新階段。美國媒體報(bào)道說,“一旦成功,這些試驗(yàn)可能會徹底改變器官移植現(xiàn)狀,幫助解決供體腎臟嚴(yán)重短缺的問題”。
雖然異種器官移植在解決移植器官短缺方面被寄予厚望,但目前仍面臨重重挑戰(zhàn),如排異反應(yīng)可能難以完全避免、跨物種移植存在生物安全隱患等等。此外,醫(yī)學(xué)界對人體移植動物器官后的長期健康影響、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,異種器官移植還涉及人類學(xué)、社會學(xué)、倫理學(xué)等多個領(lǐng)域的問題,可能會對社會倫理造成沖擊。
鑒于此,醫(yī)學(xué)界呼吁,推進(jìn)異種器官移植,需要國際社會、各國政府、科研及醫(yī)學(xué)界等多方合力、審慎推進(jìn),要科學(xué)評價(jià)研究進(jìn)展,清醒認(rèn)知相關(guān)風(fēng)險(xiǎn),并加強(qiáng)立法監(jiān)管。
整合:林詩妍
部分內(nèi)容來源新華社
責(zé)編:李傳新
一審:李傳新
二審:段涵敏
三審:楊又華
來源:南方都市報(bào)
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