
2025年1月25日,麻省总医院,外科医生将一颗经过基因编辑的猪肾脏移植到了患者Tim Andrews体内。图:Kate Flock/麻省总医院
【财新网】异种移植曙光再现。一名66岁的肾衰竭患者在美国麻省总医院移植了一颗基因编辑猪肾,移植后的猪肾在他体内工作超过9个月,患者最终等到了人类捐赠者的肾脏。
国际权威医学期刊《柳叶刀》今年9月披露了这项研究的详细过程,题为《将猪肾异种移植作为同种异体移植的桥接方案:首次人体试验》(Porcine kidney xenotransplantation as a bridge to allotransplantation: a first-in-human study)。
器官移植为部分疾病晚期患者带来最佳的生存率和生活质量,但器官需求量远超供给。异种移植为器官短缺提供了一种可能的解决方案,但诸多问题仍待解决,如异种移植物存活期、人畜共患病感染风险,以及针对异种移植物的免疫反应是否会引发致敏,从而影响后续同种异体移植。以异种肾移植为例,2024年首例活体猪肾移植52天后,患者因与移植无关的心脏问题去世,且目前没有研究报道异种移植物存活超过两个月。
在这项最新的病例研究中,患者是一名66岁白人男性,因长期2型糖尿病导致肾功能衰竭,移植前已血液透析2年。频繁的透析让他身体机能衰退,比如疲劳、食欲不振,而他等待人类肾脏移植预计要5年以上。据肾移植决策工具评估,他在5年内获得人类肾脏捐献的几率仅为9%,而死亡或被移出移植等待名单的风险超过40%。
2025年1月25日,患者在美国麻省总医院完成肾脏移植。这颗移植的肾脏来自一只尤卡坦迷你猪,经过基因编辑,使其与人类免疫系统相容。这只基因编辑猪删除了猪肾的主要糖类异种抗原,灭活了猪内源性逆转录病毒,并插入了7个人类转基因。
移植后,猪肾立即发挥功能,患者维持了271天无需透析的状态,创下活体人类接受猪肾异种移植后无透析生存时间最长的纪录。约6个月后,患者因感染耐甲氧西林金黄色葡萄球菌住院。为控制感染,团队减少了他的免疫抑制剂用量。但随后,这颗猪肾的血管开始受损,最终发展为肾衰竭,不得不在移植后第271天被摘除。
尽管如此,这颗基因编辑猪肾仍为患者赢得了宝贵的时间。摘除猪肾后,患者重新接受透析治疗,并在第82天移植了一名已故捐赠者的人类肾脏,移植肾脏立即开始发挥功能。在6个月的随访期间肾脏功能良好,未检测到针对异体人体组织的新抗体,这表明猪肾移植并未增加后续人类肾脏移植成功的难度。此外,整个异种移植物期间和切除后的强化监测未发现人畜共患传播证据。
器官移植的供体短缺导致业已成熟的器官移植手术无法让更多患者受益。考虑到人造器官的高昂造价,从动物身上获取健康器官进行异种移植,便成为世界科学家的主要研究方向。20世纪初,各国科学家尝试用兔子、猪、羊、猴等动物的肾脏、胰腺、肝脏等,为器官衰竭的病者进行移植手术。然而,由于人体免疫系统对异种器官产生的超急性排斥反应,被移植的动物器官往往在几分钟至数小时内,出现血栓、水肿等现象,并最终坏死。(参见财新周刊《异种移植来了》)
近年来,随着基因编辑技术和新型免疫抑制剂的应用,异种移植的进展加快。猪被认为是理想的异种供体,因为它们的生理指标与人类存在许多相似之处,同时具备繁殖迅速和基因修饰相对较容易等优点。
2021年到2023年,异种移植的基础研究和临床研究都取得了巨大的进展。美国先后进行了多例基因编辑猪-脑死亡受体肾脏移植、1例基因编辑猪-脑死亡受体心脏移植以及两例基因编辑猪-人心脏移植手术。这一系列医学突破引起了广泛关注,使得“以基因编辑猪为供体的异种移植”成为缓解“移植器官短缺”的新希望,给科研工作者带来了极大的鼓舞。(参见财新网报道《脑死亡患者被移植两颗猪肾 术后23分钟成功排尿》《人类首次成功接受猪心脏移植 患者术后状况良好》《全球第二例人移植猪心脏手术成功 患者已存活近一周》《美科学家首次进行人体外猪肝移植 成功过滤血液72小时》《中国团队完成世界首例猪肝脏体内异种移植》)
此次《柳叶刀》报道的这项最新病例,是全球首次将猪肾用于人类器官移植前的临时“桥接”。研究者提醒,本病例既表明了临床肾异种移植的前景,也体现了尚存在的挑战。该研究结果表明,猪肾并未增加后续人类肾脏移植成功的难度,支持将猪肾移植作为长期等待人类肾脏移植患者的桥接方案,但仍需进一步研究。而且这是一例无对照组的单病例研究,且研究结果基于严格的患者筛选和精细的专科照护,其他地方可能不具备这些条件。