肝脏具有代谢、解毒、免疫调节等多种功能，是维持生命不可或缺的核心器官之一。我国每年有50万-100万人出现肝衰竭，死亡率高达70%-90%，进行肝脏移植手术是挽救肝衰竭患者的有效手段，但是肝脏供体短缺严重，我国每年仅有约6000人能接受肝脏移植手术。最近，由空军医科大学西京医院肝胆外科主任医师窦科峰院士领衔的多学科研究团队，在国际著名学术杂志《自然》上报道了一项猪-人肝脏异种移植的重磅成果，为解决肝脏短缺带来了新希望。
在人体内存活
此次备受关注的猪-人肝脏异种移植研究其实是2024年3月完成的。据《自然》杂志网站当时的报道，窦科峰院士团队经过约9个小时的手术，成功将一头基因修饰猪的肝脏移植到了一名50岁的脑死亡中国男子体内，但保留了患者肝脏。猪肝在该男子体内维持了10天，每天接受免疫抑制治疗，之后医生将其移出。初步观察显示移植的猪肝颜色、质地和功能基本正常，每天能产生约30毫升的胆汁。这是全球首例猪-人肝脏异种移植手术。
2025年3月26日在线发表在《自然》杂志网站上的研究论文披露了更多的实验细节，包括移植手术后10 天内移植物功能、血流动力学、免疫和炎症反应等等内容。猪肝重约700克，来自一头6基因编辑猪，其中3个与超急性排斥反应相关的基因被敲除，同时转入了3个人体基因，用于减轻超急性免疫反应并防止血栓形成，以延长移植物在人体内的存活时间。
基因修饰猪肝脏有望在人体内发挥正常功能。（潘登科供图）
该基因编辑猪由成都中科奥格生物科技有限公司捐赠，据该公司董事长潘登科博士介绍，该公司建立了完整的异种器官移植用基因编辑猪研发和规模化养殖体系，实现了多基因编辑猪的正常繁育和规模化生产，目前已养殖了五百多头基因编辑猪，并参与完成了数十例“猪－猴”异种器官移植临床前研究，以及“猪－脑死亡受试者”异种器官移植亚临床研究。
接受肝脏异种移植手术的受者在手术前不久刚刚宣布脑死亡，经过相关委员会的批准和四名直系亲属签字同意后，研究人员开展了基因编辑猪的异位肝脏移植，在保留了受者肝脏的情况下，将猪肝脏的血管与受者血管缝合，移植物在受者体内维持10天后被取出。据西京医院微信公众号介绍，该异种肝脏移植手术由窦科峰院士领导，西京医院肝胆外科及麻醉科、肾内科、超声科、实验外科、心脏外科、病理科、药剂科、检验科、放射科、重症医学科、输血科、泌尿外科、手术室等十余个学科的专家共同参与，成功实施了国际首例基因编辑猪-脑死亡患者的异种异位辅助肝移植。
手术后，移植到受者体内的猪肝看起来红润，质地良好。术后不久，猪肝中的血液流动正常，没有发生严重的出血或凝血障碍。术后2小时，研究人员观察到猪源的金黄色胆汁开始产生，并逐渐增加，到术后第 10 天增加到 66.5 ml，而猪肝源性白蛋白在手术后也得到增强，表明猪肝可在人体内存活并开始运作。猪肝组织学分析表明，移植的猪肝能够再生，各类猪肝细胞增殖正常，没有观察到明显的排斥反应和纤维化的迹象，在10天观察期内，猪肝微循环没有受到破坏，其超微结构也没有差异，同时未观察到潜在的猪源病毒感染。
更多的异种移植
本次研究初步评估了猪到人肝脏异种移植的可行性。上述研究初步表明，基因编辑猪肝脏可在人体内正常存活并发挥基本正常的功能。不过这项研究也存在一定局限性，首先，应受体家属的要求，研究在第 10 天终止，这使得随访期过短，不足以分析长期异种移植物功能的改变。其次，该研究只能测量猪肝脏的一些基本功能，比如白蛋白的合成和胆汁的分泌。然而，这种独特的猪-人肝脏异种移植实验仍然可提供仅靠动物实验无法提供的关键信息，为开展更多的异种肝脏移植临床试验奠定了重要基础。
据新华网报道，2024年5月22日，在中国工程院董家鸿院士和昆明医科大学第一附属医院曾仲院长的带领下，昆明医科大学第一附属医院的研究人员完成了一例猪-人肝肾联合异种移植，成功将8基因编辑猪供体的肝脏及肾脏通过联合移植方式移植到一名脑死亡人体内，初步证实了基因编辑猪器官在人类器官联合移植中的可行性。该8基因编辑猪由云南农业大学魏红江教授团队培育和提供。
除了上述两例猪到脑死亡人体的异种肝脏移植亚临床试验之外，中国科学家还开展了全球首例猪到人体的异种肝脏移植临床试验，表明中国异种肝脏移植临床研究已走在了国际前列。据《自然》杂志和云南农业大学网站报道，2024年5月17日，安徽医科大学第一附属医院孙倍成教授团队和云南农业大学魏红江教授团队合作，首次将10基因修饰的猪肝脏移植到一名71岁男性肝癌患者体内，在移植手术中，医生虽然保留了患者的少部分肝组织，但是不足以发挥肝脏正常功能。术后第七天，患者已下地自由活动，没有发现超急性和急性排斥反应，凝血系统也没有出现障碍，移植猪肝每天有200ml左右金黄色胆汁分泌，其他指标也表明肝功能已恢复正常。
除了异种肝脏移植，中国科学家也在其他器官的异种移植临床试验上取得重大突破。据人民日报健康客户端报道，2025年3月6日，窦科峰院士领导的多学科团队再次完成了中国首例异种肾脏移植临床试验，成功将一颗多基因修饰的猪肾脏移植到一位终末期肾病患者体内，术后一个月患者移植的猪肾功能稳定，生命体征平稳，符合出院要求。
不过，这几项异种器官移植临床试验或亚临床试验都没有公开正式的研究报告，猪的器官到底能在人体内存活多长时间，以及后续表现如何，有待经过同行评议的研究论文予以进一步披露。
理想的供体
其实，异种肝脏移植手术并非最近几年兴起的新事物，早在60年前就有人尝试将动物的肝脏移植到人体。在20世纪60年代中期到90年代中期的约30年里，美国和欧洲的医生们开展了十多例非人灵长类动物到人的异种肝脏移植手术，大多数患者在肝脏移植手术后几个小时或几天内死亡，也有非人灵长类动物肝脏在人体内的存活时间达到4个月。
不过，由于大猩猩或狒狒等非人灵长类动物的器官本身难以获得，同时面临诸多伦理争议，从20世纪90年代开始，热衷于异种器官移植手术的医生和科学家们逐渐停止了非人灵长类到人体的异种器官移植，而是将目光转向了更容易获得的动物——猪。猪的器官大小、生理结构和代谢特点与人类器官较为相近，而且猪繁殖快速，便于基因修饰操作来降低免疫排斥反应，因此猪被认为是异种器官的理想供体。
为了减轻移植后的免疫排斥反应、抑制血栓形成以及避免猪源病毒潜在感染风险，科学家通常需要对猪细胞进行基因修饰，一方面利用基因编辑技术敲除一些猪细胞的特异抗原相关基因，另一方面转入一些人体蛋白相关基因，以期将猪细胞伪装成“人体细胞”，协助猪器官替换患者病变的器官，能在人体内长期“安营扎寨”。从20世纪90年代开始，科学家们不断培育出各种基因修饰猪，开展了近100例猪到非灵长类动物的异种肝脏移植临床前试验。虽然猪肝脏在非灵长类动物体内的存活时间仍然不太理想，最长只有34天，但是整体上移植物和受体动物存活时间呈现增长趋势。
除了异种肝脏移植临床试验，从2022年开始，美国、中国等国家科学家已相继开展了多例心脏、肺脏异种移植，中国科学家团队已完成了猪肝脏和猪肾脏异种移植手术各一例，而美国团队则完成了两例猪心脏和两例猪肾脏移植临床试验。其中，在纽约大学朗格尼健康中心开展的一例猪肾脏异种移植手术中，猪肾脏在患者体内存活时间超过130天，创下猪肾移植术后最长存活纪录。虽然该患者体内的猪肾脏最终因为免疫排斥等问题被摘除，但是猪器官在人体内创纪录的存活时间，将给正在开展异种器官移植临床研究的医生和科学家们，以及正在等待器官移植救命的患者们带来更大的希望。
南方周末特约撰稿 汤波
责编 朱力远
相关文章：
基因修饰猪肝能在人体内存活05-09
从“田孝坤的尿袋”看医德与私德（新视野）05-06
护士论文惊现“男性确诊子宫肌瘤”，山大齐鲁医院通报处分！05-05
吾家吾国丨跨界破局 他用智慧解锁基因的“生命密码”05-04
阻击“沉默杀手”！宁波以创新方案延长晚期卵巢癌患者生存期05-01
中国援塞医疗队打造华人中医特色诊疗室，多维度提升就诊体验04-30
带状疱疹疫苗网络预约今日开放04-29