轉基因豬腎移植的猴子活了兩年

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從一只轉基因微型豬身上移植的腎臟使一只猴子存活了兩年多，這是異種器官移植中最長存活時間之一。美國生物技術公司eGenesis的這項研究工作描述了大量的基因組編輯，這些編輯可以防止受體的免疫系統攻擊新的器官，還可以中和潛伏在供體器官中的古老病毒——這是利用豬器官供人類使用的關鍵步驟。相關研究結果發表于10月11日《自然》。

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圖片來源：Shelby Lum/AP via Alamy

研究人員表示，這項研究將為美國食品藥品監督管理局等監管機構提供更多數據。該機構正在考慮是否批準首次非人體器官移植的人體試驗，但科學家們表示，重要的是要深入研究為什么新描述的異種移植的成功存在相當大的差異，以及大規模的對豬進行基因編輯的可行性如何。

僅在美國，就有超過10萬人在等待器官移植，其中每天約有17人死亡。過去幾年，研究人員已經將豬心臟成功移植到兩個活人身上，并證明豬心臟和腎臟可以在法律上被宣告死亡的人身上發揮作用。

異種器官移植研究主要集中在豬身上，部分原因是豬的器官大小和解剖結構與人類相似。但是人類和其他靈長類動物的免疫系統會對豬細胞表面的三種分子產生反應，導致對豬器官產生排斥。因此，研究人員開始使用基因組編輯技術CRISPR-Cas9來沉默編碼產生這些分子的基因。

論文通訊作者之一、美國生物技術公司eGenesis分子生物學家Wenning Qin團隊編輯了69個基因，這是為異種移植在生豬身上進行的最廣泛的編輯。其中3個編輯的目標是與排斥反應相關的分子，59個編輯的目標是很久以前嵌入豬基因組的逆轉錄病毒基因組。先前的研究表明，在實驗室環境下，這些嵌入的基因組可以產生感染人類細胞的病毒顆粒，但對人類異種移植受體及其移植器官的感染風險尚不清楚。

最后的7個編輯是增加了人類基因，有助于保持移植器官的健康。例如，有兩個基因編碼能避免產生不必要的血液凝固蛋白質。

研究人員將基因編輯后的豬腎臟移植到20多只食蟹獼猴體內，這些獼猴也接受了免疫抑制藥物的“雞尾酒”治療。6只接受沒有人類基因腎臟移植的猴子存活時間均未超過50天，相比之下，9只接受了帶有人類基因腎臟的猴子中，5只猴子活了1年多，1只活了2年多。對腎臟生物標志物的分析表明，移植器官的表現與兩個天然腎臟一樣好。

從普通豬身上移植的器官會在受者體內迅速生長，有可能危及移植物。摩馬里蘭大學醫學院異種移植外科醫生Muhammad Mohiuddin贊揚了該研究通過使用微型豬的腎臟解決了這個問題，因為微型豬的器官生長速度較慢。

“盡管長達兩年的生存時間是罕見的，但研究人員在設計豬基因組時考慮到了人類基因，所以修飾后的基因在人類身上的表現可能會更好。”Mohiuddin說。

盡管如此，阿拉巴馬大學伯明翰分校移植外科醫生Jayme Locke認為，該移植對人類的影響將不會很小。人類比猴子重得多，血壓也高得多，豬的器官能否承受這種環境還不得而知，她補充說。

并不是所有的研究人員都相信這種廣泛的基因編輯是必要的。哥倫比亞大學醫學中心移植免疫學家Megan Sykes認為，該方法移植后生存率并沒有比基因修改少的情況好多少。她擔心，每多一次額外的基因修飾，可能會使擴大移植規模變得更加困難。