转基因猪器官移植存活时间创新纪录

2025-11-19

科学家成功克服人类受体对猪肾的排斥难题,一枚猪肾在美国一位57岁脑死亡男性体内存活长达61天,刷新了转基因猪器官在脑死亡患者体内的存活时长纪录。

11月13日发表于《自然》的两篇论文中,研究人员揭示了人类免疫系统排斥移植器官的主要成因。他们认为,这些发现有助于提升活人接受他人或动物器官移植的预后效果。

美国马里兰大学医学院临床研究员Muhammad Mohiuddin表示:“在我看来,这是逆转排斥反应的首个实例。”他曾在2022年主导完成全球首例活人猪心脏移植手术。

过去3年里,十几名活人接受了转基因猪器官移植,涉及心脏、肾脏、肝脏及胸腺等。但多数器官最终因功能丧失或无法从免疫抑制治疗中获益而被移除,部分接受者在移植后不久离世。

此次移植中,除猪肾外,患者还接受了猪胸腺移植。猪胸腺能训练人体免疫系统将猪细胞识别为自身一部分。论文作者、美国纽约大学朗格尼移植研究所的Robert Montgomery指出,猪胸腺可能是延长猪器官存活时间的关键因素。在以往非人灵长类动物实验中,与胸腺一起移植的肾脏存活率高于单独移植的肾脏。

最近这次猪器官移植手术于2023年7月14日在纽约大学朗格尼医学中心进行。供体猪由美国弗吉尼亚州生物技术公司United Therapeutics旗下子公司Revivicor提供,其肾脏和胸腺均经过基因改造,移除了GGAT1基因,以阻止细胞产生α - 半乳糖,因为在非人灵长类动物移植手术中,α - 半乳糖会引发器官排斥反应。

移植后,猪肾起初状态良好并能产生尿液。然而,术后第33天,肾功能突然下降,活检显示器官遭受抗体排斥与破坏。研究团队置换了患者血浆,注射了类固醇和名为pegcetacoplan的药物,该药物可防止免疫系统破坏猪细胞。但第49天的活检又发现了不同类型的排斥反应,炎症细胞已渗透到肾脏表面。使用破坏T细胞的免疫抑制剂治疗后,器官排斥反应得到控制,肾功能完全恢复。研究团队在第61天终止了试验。

移植后,研究团队分析了患者血液,以了解免疫系统在分子层面的反应。结果显示,猪肾脏中与排斥反应相关的基因,如CXCL9、CXCL10和CXCL11的表达在排斥时增加,排斥停止后减少。第33天巨噬细胞和自然杀伤细胞(一种T细胞)水平显著升高,这表明T细胞在排斥反应中的作用比先前认为的更重要。Mohiuddin指出,分析患者血液有助于临床医生早期识别并抑制排斥反应。

Montgomery认为,该案例为猪器官基因改造提供了重要参考。目前多数移植用猪器官来自至少经过10次基因改造的供体猪,以降低排斥风险。但他强调,仅移除GGATI基因就足以防止器官排斥。现在科学家能够培育出这种改造猪,而多次改造的猪需通过克隆技术培育。

不过,Montgomery也承认,经最少基因编辑的猪器官的有效性,还需在脑死亡和活人身上进一步验证。其团队正与United Therapeutics公司开展临床试验。此前,他们曾将这样编辑的一枚猪肾移植到活人体内,但因患者患有心力衰竭,移植在两个月内失败。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-025-09846-7

https://doi.org/10.1038/s41586-025-09847-6

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