文/郭晓强
伦敦时间2025年3月26日，中国空军军医大学西京医院的研究团队在《自然》（Nature）杂志在线发表论文，报告世界首例将基因编辑猪的肝脏移植到脑死亡人体内的成功案例（于2024年3月完成），将有助于解决人类移植器官短缺问题。
研究团队表示，该研究首次探索了“基因编辑猪-人”肝脏异种移植的可行性，在科学理论创新、核心技术攻关、军事医学应用等方面取得了原创性突破。事实上，今年1月7日，该团队已成功开展了第二例“猪-人”肝移植试验，且是以原位替换方式将猪肝脏植入了脑死亡患者体内；3月6日，又完成一例“猪-人”肾移植，患者为一位69岁终末期肾病女性，目前术后体征平稳，已超过30天。
放眼全球，自去年11月以来，将基因编辑猪的肾脏移植给肾病患者的案例已先后有3例成功，两例由美国科学家完成，一例由中国西京医院研究团队完成，目前患者皆生存状态良好。
面对“猪-人”异种器官移植的频频捷报，人们不禁要问，这些进展是否预示着人类利用猪器官维持生命的日子不再遥不可及？
西京医院医疗团队在进行肾脏移植（图源：西京医院）
“异种移植”的尝试
众所周知，器官移植是许多衰竭性疾病（如心力衰竭、肾衰竭等）治疗的根本方法，随着技术进步，其临床效果更为理想，但同时也面临一个巨大难题，就是供需不平衡。世界卫生组织数据显示，每年全球供体器官只能满足10%左右待移植患者的需求，大多数患者只能在器官等待过程中离开这个世界。
面对这一难题，科学家设想过众多策略，比如曾被寄予厚望的干细胞移植，但这一方案至今仍未能解决众多瓶颈问题。异种移植因此成为了另一重要选择。
所谓“异种移植”，就是不同物种间的器官移植，以区别于相同物种间的同种移植。
把其他物种器官移植到人类体内的想法由来已久，自20世纪60年代开始，科学家们已有过多次尝试和筛选，经综合考量，终于在20世纪80年代将猪选为最佳供体——原因在于，从科学角度考量，猪的器官大小、结构和生理功能与人类比较接近，此外，从可行性角度考量，还包括猪的繁殖力较强、价格相对较低、伦理性较好（相对于灵长类）等原因。
随后，科学家开展了广泛的动物试验，但由于免疫排斥和安全风险等问题，这一课题很长时间内一直未能取得重大突破。但近些年，高效基因编辑工具的出现与完善给“猪-人”异种移植提供了重大转机——研究人员借助基因编辑技术培育试验用猪，一方面去掉其部分猪的基因，另一方面为其增添部分人类基因，从而最大程度减少异种移植试验中的免疫排斥反应。
DPF（中南大学异种移植）医用供体猪培育中心（图源：中科奥格公众号）
经过基因编辑（敲除或敲入基因等操作）的猪的器官在移植到其他动物（一般用猴为实验主体）后排斥反应明显极大降低，从而使移入器官在受体体内维持时间持续延长。
目前的异种移植试验中，心脏移植记录是945天，肾脏记录是758天，肝脏记录是29天。这些喜人成果无疑提升了研究人员的信心，从2022年开始，医学界已开始尝试将猪器官直接移植到人体并评估疗效。
但除了免疫排斥反应的问题，异种移植的尝试还需面对器官兼容性、手术性价比等诸多问题。
因为猪、人有别，猪器官能否完美代替人器官执行生理功能是需要判定的主要问题，如果超负荷工作势必也会缩短移植器官的寿命，从而导致临床效果不理想。
而临床应用时的移植手术价格，从目前来看必然会比较高昂，比如供体基因编辑猪的费用不菲，还有手术过程中相较于人器官移植难度、免疫抑制剂的使用等都会推高手术价格，可能只有等到获批大规模临床应用，相关费用才能有显著下降。
“猪-人”器官移植的艰难进步
近几年来除肝脏以外的“猪-人”异种器官移植也有不少尝试并取得成效。全球医学界现已先后开展了肝脏、心脏和肾脏的“猪-人”移植临床试验，其中心脏移植2例、肾脏移植5例。
2022年1月7日，全球首例“猪-人”心脏移植在美国马里兰大学医学中心完成，患者存活了2个多月；
2023年9月20日，第二例“猪-人”心脏移植也在美国马里兰大学医学中心完成，患者存活了6周；
2023年，美国纽约大学兰贡医疗中心和阿拉巴马大学伯明翰分校研究团队将猪肾移植到一位脑死亡患者体内；2024年3月16日，第一例“猪-人”肾移植在美国麻省总医院完成，但患者仅存活52天；
2024年5月29日，第二例“猪-人”肾移植在美国纽约大学兰贡医疗中心完成，患者存活了40天；
2024年11月25日，第三例“猪-人”肾移植在美国纽约大学兰贡医疗中心完成，患者目前健在，已创下最长存活纪录（4个多月）；
2025年1月25日，第四例“猪-人”肾移植在美国麻省总医院完成，患者目前健康情况仍在检测中；
2025年3月6日，第五例“猪-人”肾移植在中国西京医院完成，患者为一位69岁终末期肾病女性患者，目前情况良好。
2024年3月16日，我国西京医院研究团队完成的首例“猪-人”肝移植试验显然为晚期肝病患者带来新希望。肝脏比心脏和肾脏的功能都更为复杂，特别是猪肝产生的多种猪自身蛋白可能会激发人体难以抑制的强烈免疫反应，最终导致移植失败。这一额外难度使许多科学家对猪肝脏移植并不看好。
对此，参与试验的西京医院窦科峰团队的张玄医生在接受采访时说：“涉及蛋白质的生理功能兼容问题确实存在，比如猪肝合成的凝血因子和人类不能完全兼容，更容易出现凝血异常问题。”但他认为，“未来2-3年，我们可能仍会先采用辅助肝移植的方式进行人体移植试验，就像这次一样。”
所谓“辅助肝脏移植”方式，就是不移除患者自身肝脏，而是在腹腔另一位置放置猪肝脏，在合理使用免疫抑制剂前提下，令患者不发生严重排斥反应。可惜此次移植后10天，试验应家属要求终止，但此时取下的猪肝脏仍保持正常结构和功能，移植期间猪肝脏持续保持正常血流，并产生胆汁和猪白蛋白，表现出正常肝脏部分功能。由于患者仍拥有健康肝脏，目前也尚无法判定将来仅依赖植入的猪肝能否为肝衰竭患者提供足够的功能，这些皆需后续研究进一步确定。
辅助肝脏移植解析示意图 （图源：西京医院）
而2025年1月7日完成的第二例“猪-人”肝脏移植试验，则是以原位替换方式（即需要移除患者肝脏）将基因编辑猪的肝脏植入脑死亡的患者体内的案例。术后患者生命体征平稳，肝功能各项指标基本正常。但这一例移植最后也应家属要求在术后观察了12天后终止。
谈及整体感受和未来关注的风险点，张玄医生表示：“总体感觉，猪肝完全代替人肝仍然有困难。”他说，面临的最严峻挑战，还包括术后凝血异常问题、免疫排斥问题以及如何延长移植受者术后生存期的问题等。“但未来猪肝用于人体的临床应用应该不会太远，最先开展的方式可能仍是辅助肝移植或者猪肝体外灌注，这样的安全性会更高一些。”
要实现临床应用仍困难重重
目前“猪-人”器官移植试验只在中美两国开展。
美国执行的几例试验主要基于食品与药品监督管理局（FDA）“同情用药”政策，即危重患者在缺乏现有较令人满意治疗方案时，可实施尚未经过临床批准的新疗法。2025年2月4日，FDA正式批准了将猪肾脏移植到肾衰竭患者体内的临床试验。目前已有两家生物技术公司联合医疗（United Therapeutics）和伊起源（eGenesis）将在今年开启他们的研究。
当然，异种移植技术本身仍存在诸多不确定性，目前即使批准了临床试验，后续试验效果如何，还需持谨慎态度。
但可以看出，异种移植对临床试验参与者的选择比较关键，目前必须满足两个标准：其一，不符合人类肾脏移植条件，或五年内不太可能获得人类肾脏（包括五年内可能获得但到时可能去世）。通俗地理解，就是患者病情比较重，不宜再拖，或目前虽不严重但预期获得人器官机会渺茫；其二，所有参与者年龄要在55至70岁之间，患有终末期肾病，并且至少已接受六个月的透析治疗。
这些苛刻的条件其实也为移植效果的评估带来巨大挑战，因为即使异种移植成功，但患者后续仍可能由于其他疾病原因而造成死亡，而且还很难将其死亡原因与移植失败相区分。
但无论如何，临床试验的批准和后续的实施无疑在推动“猪-人”异种移植方面具有重大意义，因为临床试验才是评估新治疗方法安全性和有效性的黄金标准，待全面验证后才有望获得批准临床应用。试验最终能否真正成功尚无法预测，但几例临床试验的初步成功实施，还是为研究人员带来巨大信心，这些无疑都成为推动技术进一步发展的强大动力。
（本文由科普中国出品，摘自科学新媒体“返朴”ID：fanpu2019，内容有删节)
原文载于《羊城晚报》2025年4月11日A10版
编辑：易芝娜