全球首例猪心移植成功！基因编辑助力异种器官移植

2022年1月7日，美国马里兰大学医学中心（以下简称UMMC）成功进行全球首例人移植转基因猪心手术。接受此次移植实验的是57岁的大卫·贝内特（David Bennett），为其捐献心脏的是一头1岁大、重240磅的“基因修饰”猪。当地时间1月10日，即术后第3天，UMMC心脏移植项目的主任巴特利·格里菲斯医生（Bartley Griffith）表示，贝内特仍需借助体外膜肺氧合（ECMO）系统来替代一部分心脏泵血功能，但总体情况稳定良好。

在这之前，纽约大学 Langone Health 的外科医生曾将来自同一株转基因猪的肾脏移植到两个脑死亡的人身上，器官没有出现排斥反应，并且在死者接受呼吸机的情况下正常运作。于是研究人员向美国食品和药物管理局 (FDA) 申请对人体进行猪心移植临床试验，但FDA建议先将心脏移植到 10 只狒狒中，再继续人体实验。

但贝内特自己主动要求了这次移植的机会。这位患者已经接受心脏支持将近两个月了。一方面由于心律不齐，他无法接受机械心脏泵；另一方面由于他存在不遵医嘱的治疗史，也无法接受人体移植。鉴于他面临较大的死亡风险，研究人员获得了 FDA 的许可，给贝内特进行了猪心移植。

基因编辑即CRISPR Cas9技术在这次实验中发挥了决定性的作用。这头供体猪接受了10处独特的基因修改，包括敲除了3个与器官排异相关的基因，用来降低人体免疫系统的攻击性排异反应；敲除了1个生长激素相关基因，以防止移植后猪心继续生长；此外，6个与免疫接受相关的人类基因被编辑并插入供体猪的基因组内，目的是让猪的器官对人类免疫系统更耐受。UMMC还用到一款创新药物，预防器官移植手术后的排异反应。

其实，异种器官移植最早或可追溯到1682年。当时，荷兰外科医生在修复一名士兵的头骨时，用了一片狗骨头碎片；1905年，法国完成世界首例兔肾薄片人体移植手术，受体是一名肾功能衰竭患儿，但在术后16天，患儿死于排异反应引发的肺部感染；次年，同样是在法国，一只猪的肾脏和一只山羊的肝脏被分别移植到两名女性患者体内，二人在术后由于服用免疫抑制药物致严重感染而死亡；到1984年和1992年，医生们分别用狒狒的心脏和肝脏进行人体移植，术后病患死于排异反应。2003年，异种移植进入新阶段。美国Revivicor公司（隶属United Therapeutics UTHR）创造性地在克隆猪身上进行基因修饰，培育出第一代“医用猪”，这被美国《Discover》杂志列为当年百项重大科学发现之一。该公司也成为全球唯一一家拥有合适设施和临床等级猪的公司。

目前，猪已然成为异种器官移植的最佳选择对象。首先，猪和人在食性、代谢水平以及体温、心率等方面很接近；猪的一些器官“性能参数”也和人类相近，比如，猪心与人类心脏在管道分布和动力输出方面较为类似；此外，猪的世代间隙短，适合定向育种和大规模繁殖；更重要的是，相比于灵长类动物，猪体内的病毒不易感染人类。巨大的应用前景吸引着诸多公司加入临床猪的开发。位于马萨诸塞州剑桥的 eGenesis 正在制造不能传播猪基因组中逆转录病毒的猪；新西兰奥克兰的 NZeno 则正在培育小型猪，它们的肾脏在没有生长激素基因修饰的情况下能保持与人类肾脏同等的大小。

医生还在密切监测贝内特的身体是否有排斥新器官的迹象。未来，异种器官移植或可成为治疗器官衰竭、挽救生命的一项利器。