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看到全中團(tuán)隊(duì)拿出世界領(lǐng)先實(shí)績(jī),而且發(fā)在《自然》這樣的頂級(jí)期刊上,奇點(diǎn)糕也是感覺(jué)蠻自豪的!
我國(guó)在豬肝移植這一項(xiàng)上,可以說(shuō)成果大大的有。
2024年3月,西京醫(yī)院團(tuán)隊(duì)宣布完成全球首例基因編輯豬-人異種肝臟移植;2024年5月,安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院團(tuán)隊(duì)成功在一名肝癌患者中完成了豬肝移植;2025年1月,西京醫(yī)院團(tuán)隊(duì)宣布實(shí)現(xiàn)基因編輯豬肝臟對(duì)人肝臟的完全替代。每一步,都具有重大的科學(xué)意義。
今日,《自然》雜志發(fā)表了西京團(tuán)隊(duì)的研究論文(也就是2024年3月那次),為我們更詳細(xì)地介紹了世界首例基因編輯豬-人肝移植的研究細(xì)節(jié)。研究通訊作者為西京醫(yī)院竇科峰、王琳、董海龍。
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論文題圖
作為很多疾病治療終極武器的器官移植,受限于供體的短缺,很難讓所有患者都受益。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù),全球的器官移植需求僅有10%能被滿(mǎn)足,更多的患者在等待供體器官的路上告別世界。
而豬的臟器因?yàn)榕c人類(lèi)大小相近,成了異種供體器官的好來(lái)源。近幾年,已經(jīng)有不少研究嘗試了豬器官向人類(lèi)的移植,主要集中在心臟、肝、腎這三大領(lǐng)域。
關(guān)注過(guò)之前報(bào)道的讀者一定還記得,豬器官移植到人類(lèi)的主要困難在于大量會(huì)造成免疫排斥的不相容分子和其基因組內(nèi)攜帶的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒(PERV)。為了避免這些問(wèn)題,基因編輯就成了必要的手段。
本研究中采用的基因編輯豬是來(lái)自我國(guó)生物企業(yè)自主研發(fā)的一種基于Bama微型豬的6基因編輯體,敲除了介導(dǎo)超急性排斥反應(yīng)的α-1,3-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶(GGTA1)、β-1,4-N-乙酰-半乳糖胺基轉(zhuǎn)移酶2(B4GALNT2)、N-羥基神經(jīng)氨酸(CMAH),轉(zhuǎn)入了人補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白(CRP)CD46和CD55,這二者有助于減輕排斥反應(yīng)并延長(zhǎng)異種移植物存活。此外,還轉(zhuǎn)入了人血栓調(diào)節(jié)蛋白(THBD),這可以激活抗血栓形成蛋白C、防止凝血。
手術(shù)受體是一名腦死亡患者,手術(shù)采用了異位輔助移植的方案,也就是說(shuō)不切除患者原本的肝臟,直接將基因編輯豬肝臟移植入體內(nèi),移植肝產(chǎn)生的膽汁倒流至體外以供分析。10天的觀察期結(jié)束后切除移植肝,用人工血管重建受體的下腔靜脈(IVC)。
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手術(shù)方案
在再灌注2個(gè)小時(shí)后,豬肝開(kāi)始產(chǎn)生金黃色膽汁,并隨時(shí)間增加,豬肝源性白蛋白水平也顯著增加。二者的含量并不多,但足以證明豬肝可在人體內(nèi)存活并運(yùn)作。
值得注意的是,研究者發(fā)現(xiàn),移植后丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)水平正常,但天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)在術(shù)后短暫急劇增加后下降。這種差異應(yīng)該與移植物功能障礙無(wú)關(guān),但具體成因不清楚。
肝功能的其他指標(biāo)也基本在正常范圍內(nèi),膽紅素和γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(γ-GGT)水平在研究后期有所升高。
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移植肝產(chǎn)生的膽汁和其他肝功能指標(biāo)變化
研究結(jié)束后對(duì)移植肝的組織學(xué)進(jìn)行分析,存在輕微的炎性細(xì)胞浸潤(rùn),但并未發(fā)現(xiàn)免疫排斥。研究者觀察到,第10天收集的受體原始肝組織存在輕微肝內(nèi)膽汁淤積,可能是膽紅素和γ-GGT升高的原因。
研究者還觀察到,相較術(shù)前,第10天收集的豬肝肝細(xì)胞增殖顯著升高、星狀細(xì)胞活化降低、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞增殖增加,說(shuō)明移植肝可再生、無(wú)免疫排斥和纖維化。顯微結(jié)果也沒(méi)有觀察到病毒顆粒。
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組織學(xué)分析
受體在觀察期也使用免疫抑制藥物。其中甲潑尼龍、他莫克司、嗎替麥考酚酯常規(guī)使用,依那西普和利妥昔單抗間歇性使用。總體來(lái)說(shuō),受體炎癥指標(biāo)良好,說(shuō)明炎癥得到了有效的控制。
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患者的免疫監(jiān)控
研究者討論了ALT和AST水平差異的可能原因,這在之前的動(dòng)物研究中未見(jiàn)觀察。檢索資料后,研究者發(fā)現(xiàn),在此前的另一項(xiàng)豬-人心臟移植案例中,存在早期AST峰值。AST是心肌細(xì)胞釋放的,研究者認(rèn)為,這或許意味著需要在肝移植早期評(píng)估心肌損傷,并在必要時(shí)刻實(shí)施藥物保護(hù)。
受限于短暫的觀察期,這項(xiàng)研究無(wú)法分析長(zhǎng)期移植后異種移植物的功能改變,也不足以證實(shí)豬肝可完全替代人類(lèi)肝臟功能。
不過(guò)在今年1月,西京同一團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成了豬-人全肝原位移植。據(jù)新聞報(bào)道各項(xiàng)指標(biāo)反應(yīng)良好,期待他們公布更詳細(xì)的信息。
參考資料:
[1]Tao, KS., Yang, ZX., Zhang, X. et al. Gene-modified pig-to-human liver xenotransplantation. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08799-1

本文作者丨代絲雨
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