基因编辑猪肺，成功移植人体

广西河池市巴马县“巴马香猪原产地保护基地”养殖的巴马香猪。（新华社签约摄影师图片）

研究团队提供的论文中的示意图。图/新华社

    中国研究团队8月25日在英国学术期刊 《自然-医学》在线发表论文，报告世界首个将基因编辑猪肺成功移植到脑死亡人体内的案例。该成果有望帮助缓解肺移植供体短缺的难题，被国际专家誉为相关领域的“一个里程碑”。

    广州医科大学附属第一医院教授何建行率领的研究团队，将一只经过基因编辑的巴马香猪左肺移植到一名脑死亡者体内，模拟临床常见的单肺移植手术。该供体猪经过6处基因编辑，以降低其器官移植到人体后的免疫风险。手术后，呼吸、血液、影像等监测数据显示，移植肺维持通气与气体交换功能长达9天，其间未发生超急性排异反应，同步病原学监测也未发现活跃感染迹象。

    “目前全球器官移植需求日益增大，异种器官移植被认为有望解决供体短缺的困境。”何建行对新华社记者介绍，“这项成果标志着异种肺移植领域迈出关键一步。”

    他表示，接下来将进一步优化基因编辑策略与抗排异治疗方案，延长移植器官存活及功能维持时间，并将团队自主研发的无管技术应用于异种肺移植试验中，以减少机械通气对供体肺的损伤，推动异种肺移植向临床应用转化。

    研究团队介绍，这项研究方案严格遵循国家有关法律法规和伦理准则，先后通过医院伦理委员会等机构的审查与监督。受试者有重型颅脑损伤，经多次独立评估确认已脑死亡。其家属出于支持医学进步的愿望，同意无偿参与研究。研究在第9天时应家属要求结束。

    将动物器官移植给人类的异种器官移植是当今全球医学研究的前沿领域，国际专家高度评价本次研究成果。西班牙国家移植组织主任比阿特丽斯·多明格斯-希尔表示：“此前的异种器官移植试验限于肾脏、心脏和肝脏。与它们相比，异种肺移植面临更大的挑战。因为肺的生理平衡微妙，它接受大量血流，并且持续暴露在外界空气中，所以特别容易受损。”她说，中国团队的成果是相关研究领域的“一个里程碑”。

    来源：新华网

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    延伸阅读

    医学科普博主：对最难器官进行了人体初步验证

    “这次手术是对肺这一最难的器官进行了人体初步验证。”内科学硕士、资深科普博主阿源表示，从这次试验到未来真正被应用于挽救终末期肺病患者的生命，具体时间很难估算，“当前跨物种移植的核心难点仍集中在物种间的差异性上，如何为其构建更稳定、更有效的免疫系统控制方案，是亟待突破的关键。”

    【1】异种移植领域的最难器官

    问：猪肺移植成功并保持呼吸功能9天，为什么其意义如此重大？ 它突破了哪些前所未有的难关？

    阿源：这次手术是对肺这一最难移植的器官进行了人体初步验证。

    这是人类第一次把基因编辑后的猪肺移植到人体里，它验证了一个猜想，就是移植之后，体内能够完成气体交换，并且能够度过最危险的超急性排斥的窗口期。

    同时，它还系统地记载了9天内的免疫反应过程。首先是24小时内出现了严重的水肿，后面慢慢缓解，第三到第六天，又出现了抗体介导免疫损伤，就整个过程进行了一次记录和探索。而且没有检出猪源性病毒传播信号，相对来说也是一种安全的保证。

    问：肺是异种移植领域“最难的器官”，它难在哪儿？

    阿源：肺是人体一个基础的功能器官，主要负责供氧，它通过我们的气道和外界直接相通，我们吸入的空气有很多微生物，我们的气道 （尤其上呼吸道） 常年也驻扎着很多微生物和污染物，本身很脏，另外，肺的血供很丰富，它的毛细血管网非常庞大，这就导致它很容易发生感染，它的炎症阈值也很低。

    而且肺移植后，会出现缺血再灌注，引发原发性移植物功能障碍，也就是说在移植72小时内，它会出现低氧血症，需要支持治疗才能度过炎症反应导致的肺水肿和气体交换功能障碍时期，所以相对来说肺比较复杂。

    而且猪和人毕竟是异种移植，会存在一定的物种差异，出现更强的免疫反应。这些原因加起来，导致它是“最难的器官”。

    【2】猪的器官能较好匹配人类移植需求

    问：能否通俗地解释一下什么是“异种移植”？ 与我们常听说的“捐肾救亲”这类同种移植相比，区别是什么？

    阿源：最大的区别就是物种的区别，这一区别导致免疫系统会出现更强大的排异反应。其次，不同物种之间还会存在其他病原体传播，我们要防止因异种移植出现跨物种传染病，所以相对来说它更加复杂。

    为了解决这个区别造成的问题，首先，我们要进行基因编辑，把供体动物的器官做到跟人体更加接近。第二，要进行更强的免疫管理，术后观察以及服用的药物会比人与人之间的移植更加复杂。第三，异种移植对于医院和患者也有要求，需要医院能够长期随访和观察患者，尤其是在这个技术才开始实行的时候，确保不会出现感染，不会造成新疾病的传播，确保移植器官不会在体内出现其他反应。

    问：异种器官移植为什么会选择猪？ 在异种器官移植发展过程中，学界尝试过哪些物种？

    阿源：学界曾于20世纪中期尝试以狒狒、黑猩猩等灵长类动物作为供体来源。从直观认知来看，它们与人类的接近度更高，器官结构的相似性也更高，但实践中却因多重关键问题逐渐被放弃：其一，即便亲缘关系接近，灵长类与人类仍属于跨物种范畴，器官移植后会引发强烈的免疫排斥反应；其二，灵长类与人类过于接近，使得将其作为器官供体时，疾病传播风险突出，灵长类身上携带的病原体更易传染给人类，会增加术前病原体筛查的难度，也提升了术后感染的风险。

    相比之下，猪与人类器官适配性高，它的体型与人类接近，能较好匹配人类的移植需求。另外，猪的基因组编辑技术相对成熟，相较于灵长类的基因编辑易出现脱靶、人类基因植入难度大等问题，猪的基因更易通过技术手段进行修饰。

    【3】物种间的差异性仍是当前异种移植核心难点

    问：异种器官移植应用在病人身上需要满足哪些条件？

    阿源：首先需以充足科学数据为支撑：按此前提及的逐步试验、逐步扩大范围、逐步积累观察数据，待数据完善后提交至审批部门，由国家监管机构审核批准，再进入人体临床试验阶段。此阶段可通过同情用药、小范围试点等方式进行初步探索。

    同时，技术应用还需满足多方面要求：供体猪需在专门饲养场进行严格饲养，且其遗传结构需保持稳定，避免因繁殖过程中基因变异导致后续批次不合格；开展相关临床操作的医院须具备足够管理能力，不可随意开放资质，以防出现患者与医院管理脱钩的问题。

    问：设想一下，如果未来猪肺移植技术完全成熟，它最先会应用于哪些疾病的治疗？

    阿源：猪肺移植与人类肺移植的适用场景基本一致，主要针对经其他治疗手段难以奏效的终末期肺病，具体包括不可逆呼吸衰竭、进展期间质性肺病、特发性肺纤维化、极重度慢性阻塞性肺疾病 （COPD）、囊性纤维化、肺动脉高压等。通过跨物种移植，可在一定程度上解决终末期肺病患者因无法等待人类供体而失去生命的困境。

    来源：九派新闻