異種移植（Xenotransplantation）是指將一個(gè)物種的器官移植到另一個(gè)物種體內，最近幾年，該領(lǐng)域取得了一系列令人矚目的突破。2021 年 10 月，紐約大學(xué)朗格尼醫學(xué)中心首次將基因編輯的豬腎臟移植給了一位腦死亡女性。2022 年 1 月，馬里蘭大學(xué)醫學(xué)院進(jìn)行了首例活人移植基因編輯豬心臟的手術(shù)，患者在移植后存活了約 2 個(gè)月時(shí)間。
2025 年 3 月，空軍軍醫大學(xué)西京醫院竇科峰院士團隊等在 Nature 期刊發(fā)表論文【1】。首次將基因編輯的豬肝臟移植給一名腦死亡患者，該器官在腦死亡患者體內成功存活并正常工作 10 天。
這些突破在全世界范圍內引發(fā)了廣泛關(guān)注，讓我們燃起了使用基因編輯豬作為供體進(jìn)行異種移植來(lái)緩解人類(lèi)器官移植短缺的希望。然而，肺移植因其解剖學(xué)和生理學(xué)復雜性，面臨著(zhù)不同于其他實(shí)體器官移植的挑戰?；蚓庉嫷呢i肺尚未被移植到人體內，因此，在異種肺移植的背景下，人體免疫反應以及發(fā)生超急性排斥反應的可能性等關(guān)鍵問(wèn)題仍未得到解答。
2025 年 8 月 25 日，廣州醫科大學(xué)附屬第一醫院徐鑫、劉小友、何建行等人在國際頂尖醫學(xué)期刊 Nature Medicine 上發(fā)表了題為：Pig-to-human lung xenotransplantation into a brain-dead recipient 的研究論文。
該論文報道了世界首個(gè)將基因編輯的豬肺成功移植到腦死亡的人類(lèi)患者體內的案例，其能夠存活 9 天并發(fā)揮功能。據悉，這是跨物種肺移植的首例記錄，具有潛在的臨床應用前景。
在這項最新研究中，研究團隊報告了一例豬到人的肺異種移植案例，將一只經(jīng)過(guò)六基因編輯的豬肺移植到了一名因腦出血而腦死亡的 39 歲男性受者體內。
和之前的基因編輯的豬肝臟異種移植一樣，該基因編輯供體豬同樣來(lái)自成都中科奧格生物科技有限公司，研究團隊對供體豬（巴馬小型豬）進(jìn)行了六基因編輯改造：
刪除豬的三大"危險分子"基因：GTKO、CMAH 和 B4GALNT2，這三個(gè)豬基因會(huì )表達引起超急性排斥和急性體液性排斥的豬抗原；
加入了三重"保護盾"基因：人類(lèi)補體調節蛋白基因 hCD46、hCD55，人類(lèi)凝血調節蛋白基因 hTBM，前兩個(gè)人類(lèi)基因能夠抑制免疫攻擊，第三個(gè)人類(lèi)基因能夠防止凝血紊亂。這三個(gè)人類(lèi)基因通過(guò) CRISPR 介導的 HDR 修復插入了豬基因組中的安全港位點(diǎn)。
在為期 216 小時(shí)（9天）的監測期內，移植的基因編輯豬肺保持了活力和功能，未出現超急性排斥反應或感染的跡象。
移植手術(shù)后 24 小時(shí)觀(guān)察到了嚴重水腫，類(lèi)似于原發(fā)性移植物功能障礙，可能是由于缺血再灌注損傷所致。術(shù)后第 3 天和第 6 天，抗體介導的排斥反應似乎導致了異種移植物受損，到第 9 天時(shí)部分恢復。免疫抑制方案包括抗胸腺細胞兔球蛋白、巴利昔單抗、利妥昔單抗、依庫珠單抗、托法替尼、他克莫司、嗎替麥考酚酯以及逐漸減量的糖皮質(zhì)激素，術(shù)后根據免疫狀態(tài)評估對方案進(jìn)行調整。
該研究代表了豬肺人體移植的第一步，證明了豬到人的肺異種移植的可行性，該研究還表明，移植后的器官排斥和感染相關(guān)的重大挑戰依然存在，因此，仍需通過(guò)改進(jìn)優(yōu)化對供體豬的基因編輯改造，并改良用于預防對移植肺的免疫介導排異和維持長(cháng)期功能的免疫抑制藥物。
該試驗中的供體豬提供者、成都中科奧格生物科技有限公司創(chuàng )始人潘登科研究員對《生物世界》表示，對于肺移植而言，無(wú)論是同種移植還是異種移植，都面臨著(zhù)比其他實(shí)體器官移植大得多的障礙。這些挑戰包括強烈的免疫排斥反應、對缺血再灌注損傷的高度敏感性、復雜的器官相容性問(wèn)題以及因為直接暴露于外部環(huán)境從而增加感染風(fēng)險。該案例表明，經(jīng)過(guò)基因編輯改造的豬肺能夠在沒(méi)有超急性排斥反應的情況下保持活力和功能；然而，觀(guān)察到的并發(fā)癥--嚴重的肺損傷、快速水腫形成、抗體介導的損傷--在很大程度上是在已知生物學(xué)障礙范圍內的預期結果。盡管這些結果為人類(lèi)對異種肺的免疫反應提供了有價(jià)值的機制見(jiàn)解，但也表明肺異種移植走向臨床應用的道路比其他器官（例如腎臟）要艱難得多。
這項研究強調，可能需要進(jìn)一步的基因改造來(lái)改善結果。肺部廣泛的毛細血管網(wǎng)絡(luò )使其極易發(fā)生微血管血栓形成和凝血功能障礙。引入額外的人類(lèi)轉基因，例如內皮蛋白 C 受體（EPCR）和血管性血友病因子（vWF），可能有助于改善凝血失調并提高移植物存活率。此外，肺部含有大量的常駐巨噬細胞群，其在免疫識別和排斥反應中發(fā)揮著(zhù)重要作用。引入人類(lèi) CD47 可能有助于減輕對異種細胞的吞噬清除，并降低先天免疫激活。針對免疫檢查點(diǎn)通路或過(guò)表達抗炎分子（例如 HO-1）也可能有助于調節該案例中觀(guān)察到的強烈炎癥反應。
總的來(lái)說(shuō)，盡管這項開(kāi)創(chuàng )性研究在異種移植研究中意義重大，但它也清楚地表明，要在人體內實(shí)現肺異種移植的存活，還需要更多的基因工程改造和優(yōu)化免疫抑制方案。距離臨床應用仍有很長(cháng)的路要走，持續嚴格的臨床前研究--包括在已故人類(lèi)受體和動(dòng)物模型中的研究--對于克服這些障礙至關(guān)重要。這項工作奠定了重要的基礎，但也令人清醒地意識到異種肺移植固有的復雜性。
在異種移植領(lǐng)域，中國科學(xué)家走在了世界前沿--在完成了世界首例基因編輯豬肝臟的人體移植，又完成了世界首例基因編輯豬肺的人體移植。同時(shí)，完成的基因編輯豬腎臟人體移植，患者已長(cháng)期存活近 6 個(gè)月，且狀態(tài)良好。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41591-025-03861-x
合作咨詢(xún)
肖女士
021-33392297
Kelly.Xiao@imsinoexpo.com
2006-2025 上海博華國際展覽有限公司版權所有（保留一切權利）
滬ICP備05034851號-57
