可移植的人体器官短缺 猪器官移植已成为国际共识

猪器官移植人体梦想何时照进现实

在中国，每年等待器官移植的患者与移植手术的比例约为30：1。人体器官来源的严重短缺，迫使科研人员把目光投向人以外的其他供体。经过狗、羊、狒狒等试验后，目前国内外已取得普遍共识：异种器官移植供体首选是猪。近日，美国哈佛大学乔治·邱奇教授团队利用“基因剪刀”技术，成功敲除猪基因组中可能有害的猪内源性逆转录病毒基因，从而攻克了猪器官移植人体的又一个难关。

猪器官移植人体还要多长时间？多种排斥反应的存在，包括超急性免疫排斥、急性免疫排斥、凝血功能紊乱和炎症等等，是实现猪器官移植人体的主要障碍。南都记者了解，近年来，随着基因技术的发展，国内科研团队同样在尝试用基因改造来克服排斥反应和病毒隐患这两大问题。比如，基因改造后的猪肝在猴子身上试验，猴子最终活了14天，创下世界纪录；基因改造猪的胰岛，在猴子体内存活了400天，还使猴子血糖回归到正常数值；而培育无指定病原体猪的超洁净猪舍项目，也将有望落户深圳国际生物谷。

可移植的人体器官短缺

困扰全球医学界的难题

中国人体器官捐献中心业务部副部长高新普接受媒体采访时曾表示，中国每年因终末期器官衰竭等待器官移植的患者约有30万人；在人体器官分配与共享计算机系统中排队的终末期器官衰竭患者，则为2万人左右。与之形成鲜明对比的是，中国每年器官移植数量仅约1万例。事实上，可供移植的人体器官不足，一直是困扰全球医学界的难题。美国卫生和人类服务部数据显示，在美国，每10分钟就会新增一名需要进行器官移植的患者；每天都有22名患者因缺乏合适的器官配型而死去。

对异种器官移植的探索，正是在器官短缺的背景下展开的。据美国哥伦比亚大学外科教授基思·瑞茨玛的研究，世界上第一例异种器官移植手术发生在1905年。当时，法国医生布兰斯多将兔肾植入肾功能衰竭儿童体内，手术很成功。但16天后，儿童死于排斥反应引发的肺部感染。此后，法国、德国、美国等各国的研究者都先后加入到异种移植器官研究中，试验对象包括兔、猫、狗、羊等物种。

首例狒狒心脏移植人体手术

患者21天后死于排斥反应

由于排斥反应问题的存在，猩猩、狒狒、猴子等作为人类近亲的非人灵长类动物，逐渐被认为是理想的研究对象。1920年到1951年间，苏联医生甫洛诺夫约为2000名病人移植了猩猩的性腺组织。接受手术的人相信这能治疗更年期等病症，并帮助他们重新焕发青春。然而预期的效果没有出现，甫洛诺夫也因为相关的伦理争议饱受指责。

当代最著名的异种器官移植患者之一，是美国女婴费伊(Baby Fae)。1984年10月，费伊诞生在南加利福尼亚州。由于患有左心发育不全综合征，费伊的心脏左侧比右侧小得多，输送血液不足，只能维持几周的生命。为了拯救费伊，贝利医生领导的医学小组用一颗7个月大的狒狒的心脏取代了原来那颗有缺陷的心脏，费伊因此成为世界上第一个接受狒狒心脏的人。遗憾的是，费伊在21天后死于排斥反应。尽管排斥反应和伦理争议始终如影随形，科研人员对于异种器官移植的研究却没有停止。进入21世纪之后，异种移植的研究焦点也从狒狒等非人灵长类动物逐渐转移到猪的身上。

从非人灵长类动物到猪

选择猪已成为国际共识

中国农业科学院北京畜牧医研究所潘登科博士介绍，除了伦理问题，非人灵长类动物也存在其他缺陷。首先，它们每胎产仔少，成熟周期长，数量有限，不能满足大量的研究和移植需求。其次，非人灵长类动物体内潜藏着的病毒更容易感染到人，目前还无法彻底清除。埃博拉、人类免疫缺陷病毒(HIV)等，都属于这一类病毒。

相比之下，猪的生长周期短，易于饲养繁殖，降低了研究成本。猪的器官在大小、结构等解剖学指标和生理学指标上，也与人体的器官大体接近。所以，选择猪用于异种器官移植，已成为国际上的共识。而多种排斥反应的存在，包括超急性免疫排斥、急性免疫排斥、凝血功能紊乱和炎症等等，是实现猪器官移植人体的主要障碍。

异种器官移植新纪录

“猪心”狒狒存活945天

近年来，随着基因技术的发展，科学家们尝试用基因改造来克服排斥反应和病毒隐患这两大问题。2011年，潘登科带领中国农业科学院的团队，在超急性免疫排斥方面取得了突破性进展。他们在中国特有的五指山小型猪上敲除了会引来人体免疫系统攻击的Gal抗原，培育出国内首例抗超急性免疫排斥基因猪。2年后，潘登科与第四军医大学西京医院合作，将经过基因改造的猪器官应用于临床前试验。接受基因改造猪的部分肝脏后，这只猴子最终活了14天，创下世界纪录。

江苏省异种移植重点实验室主任戴一凡，同样是国内研究的先行者。戴一凡的团队曾经用基因改造猪的胰岛在猴子身上进行试验，结果显示，胰岛在猴子体内存活了400天，还使得猴子血糖回归到正常数值，并且不再依赖胰岛素。2010年底，戴一凡回到国内，并在南京医科大学培育出了不含排斥基因的猪。目前，这些猪正在被应用于临床前试验。今年，戴一凡所在的美国NHLBI(NIH)团队还创造了一项异种器官移植领域的新纪录：基因改造猪的心脏在狒狒体内“存活”了945天。

让猪身上长出人器官

技术、伦理问题都要面对

尽管在狒狒、猴子等身上进行的临床前试验不断取得突破，这些试验对象毕竟不是人类。实现从猪到人的移植，还有不少难关需要攻克。潘登科表示，目前科学家依然在研究猪细胞内会引发人体排斥反应的抗原，将来可能还有新的排斥基因需要敲除。对于此次哈佛大学研究团队的成果，潘登科表示该研究中敲除的是猪内源性逆转录病毒基因(PERV )。PERV在猪体内已存在数百万年，有证据表明，猪的基因组内至少有50个拷贝。“美国的突破之处是，一次性敲除了62个拷贝，数量很大，难度很大。”潘登科介绍，近年的临床前试验中没有发现PERV感染受体动物的案例，但对于从猪到人的器官移植来说，PERV的存在依然是安全隐患。

戴一凡则希望尽快开展大动物试验，使异种器官移植早日走向临床。他表示，除了基因改造，异种器官移植的实现，对外部环境也有要求。“上临床需要超洁净的设施，目前国内就缺这一块。”据了解，包括超洁净猪舍等设施在内的异种器官移植特色园区将有望落户深圳国际生物谷。

潘登科透露，转基因或基因编辑创建特定器官缺陷猪已成功(胰腺缺陷、肾脏缺陷)。通过这种技术，可以使得基因缺陷猪的身上长出其他猪的胰腺、肾脏。未来，或可发展出人的胰腺和肾脏。不过潘登科也表示，让猪身上直接长出人的器官，不仅有技术方面的难关需要攻克，还需面对伦理问题。（出品：南方都市报科学新闻工作室 主持：陈养凯）