豬器官移植何以“跨物種救命”

2025-04-28 10:45:58 來源: 《環球》雜誌

 

這是2022年1月7日在美國巴爾的摩的馬裏蘭大學醫學中心拍攝的移植手術現場

文/《環球》雜誌記者 張曉茹

編輯/胡艷芬

  移植器官短缺是全世界面臨的醫學難題。近年來,基因編輯等新技術以及免疫學研究不斷深入發展,以豬為供體的異種器官移植不斷取得進展。

  中國研究團隊倫敦時間3月26日在英國《自然》雜誌在線發表論文,報告了世界首例將基因編輯豬的肝臟移植到腦死亡人體內的成功案例。《自然》專門就這篇論文舉行在線記者會,其網站相關報道&&,這是“將動物器官移植給人的一個里程碑”。

  縱覽全球,異種器官移植研究已進入加速期。除中國外,美國已開展了多例人體移植豬器官手術,美監管機構還為移植豬腎臟進入臨床試驗“開綠燈”。那麼,豬何以能為人類“跨物種救命”?推進異種器官移植還面臨哪些難題?

中國研究獲國際認可

  中國科學院院士竇科峰帶領西京醫院等機構的研究團隊,以一頭經過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能仍被維持的人的體內,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。

  “我們觀察到,移植的經基因編輯的豬肝臟在人體內能夠發揮生理功能,正常分泌膽汁,血供和病理結果均良好。”竇科峰介紹説,在移植後的10天觀察期內,未見超急性排斥反應,未發現豬內源性逆轉錄病毒在人體傳播的情況。

  英國牛津大學移植學教授彼得·弗蘭德評價説,“這是一項重要的研究”,推動了從動物向人類的異種器官移植科研領域的發展,手術技術“非常精妙”,表明在臨床上應用相關技術是可行的。

  據介紹,這項研究的手術方案先後通過相關的學術委員會、倫理委員會等論證,嚴格按照國家有關規定逐項進行。人類受體為一例重型閉合性顱腦損傷患者,經全力搶救仍腦死亡,患者家屬同意無償參與異種肝移植科學研究,為醫學進步作貢獻。移植研究在10天后遵從家屬意願終止。

為何豬能擔起“跨物種救命”使命

  不同物種間的器官移植被稱為異種器官移植。目前全球捐獻的人體器官遠遠不能滿足需求,異種器官移植被認為是解決移植器官短缺最可能的方向之一。醫學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。

  豬的器官組織結構、生理功能等與人體器官相近,並且與人類親緣關係較遠,傳播人畜共患疾病的風險較小;而豬的飼養成本低、種類豐富、繁殖能力出色。這些優點吸引了科學家的目光,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還有兩大風險:豬的基因組攜帶內源性逆轉錄病毒,移植到人體後可能有毒性;豬器官可能引發人類免疫系統的排異反應。

  而隨着基因編輯技術和免疫學的發展,為人體移植豬器官的障礙被掃除。科學家可以通過基因編輯技術去除或關閉豬身上有風險的基因,並插入一些人類基因,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年報告説,他們用基因編輯技術“敲除”了豬基因組中所有內源性逆轉錄病毒。巴西聖保羅大學生物科學研究所研究人員2019年報告説,科學家已確認豬體內能引發人體排異反應的3個基因,用基因編輯技術關閉這些基因就可能消除排異反應。

  在這些進展的基礎上,醫學界逐步探索開展豬器官移植手術。2022年1月,美國馬裏蘭大學專家進行了全球首例將基因編輯豬的心臟移植到人體的手術,患者術後存活了約2個月。2023年9月,該機構完成第二例基因編輯豬心臟移植手術,患者約40天后死亡。

  腎臟移植也是醫學界探索的熱點領域。2023年7月,美國紐約大學蘭貢醫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能的受試者體內,豬腎臟能正常工作。2024年3月,美國馬薩諸塞綜合醫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,為全球首例。這名時年62歲的患者在手術後近2個月死亡,但醫院發表聲明説,沒有跡象表明他的死亡是由腎臟移植造成。

希望與挑戰並存

  正如上述案例所示,患者術後存活率低還是異種器官移植面臨的一大挑戰。不過,這些失敗是人類在醫學領域拓展邊界時的自然障礙,也是科學進步道路上無法回避、不可或缺的一部分。

  2024年12月,美國紐約大學蘭貢醫療中心宣布,成功為一名53歲女性腎病患者進行了基因編輯的豬腎臟移植手術。今年2月25日,蘭貢醫療中心發布公報説,這名女性接受移植手術滿3個月後已返回家中,後續還要定期復查,她已成為移植基因編輯豬腎臟後存活最久的患者。

  上述移植手術都是在美國食品和藥物管理局(FDA)“同情使用”規則下進行的。該規則適用於患有嚴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的方式獲得有效治療時,可使用未經上市審批的研究性藥物或治療手段。

  今年2月初,FDA正式批准兩家生物公司開展豬腎臟移植臨床試驗,標誌着這一領域從“實驗性嘗試”走向“臨床驗證”的新階段。美國媒體報道説,“一旦成功,這些試驗可能會徹底改變器官移植現狀,幫助解決供體腎臟嚴重短缺的問題。”

  雖然異種器官移植在解決移植器官短缺問題方面被寄予厚望,但要真正進入臨床應用仍面臨重重挑戰,如排異反應可能難以完全避免、跨物種移植存在生物安全隱患等等。此外,醫學界在人體移植動物器官後的長期健康影響、接受移植者生活質量、移植器官功能維持狀況等領域還缺少研究。同時,異種器官移植還涉及人類學、社會學、倫理學等多個領域的問題,可能會對社會倫理造成衝擊。

  鋻於此,醫學界呼籲,推進異種器官移植,需要國際社會、各國政府、科研及醫學界等多方合力、審慎推進,要科學評價研究進展,清醒認知相關風險,並加強立法監管。展望未來,在安全、有效、科學、理性、可控的前提下,技術的進一步發展有望為異種移植“保駕護航”,為更多患者帶來希望。

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