【Nature】转基因编辑猪肾移植，成功了吗？|世纪|器官移植|手术|猪肾移植|肝移植|肾脏|转基因

引言

自3月14日我国在全球范围内首次成功地进行了多基因编辑猪全肝移植手术之后，英国《新科学家》网站3月21日报道，美国麻省总医院外科医生也首次成功将一个转基因猪肾移植到一名活人体内。

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首次成功

自3月14日我国在全球范围内首次成功地进行了多基因编辑猪全肝移植手术之后，英国《新科学家》网站3月21日报道，美国麻省总医院外科医生也首次成功将一个转基因猪肾移植到一名活人体内。

本次手术的主角是理查德·斯莱曼，一位深受Ⅱ型糖尿病、高血压和肾衰竭困扰的患者。他的故事不仅是个人的斗争，更是无数等待器官移植患者的缩影。

事实上，斯莱曼的生活在2018年12月曾迎来过短暂的曙光，那时，他成功地移植了一位人类捐赠者提供的肾脏，但命运似乎并不总是那么慷慨。仅仅五年后，这颗曾经给予他新生的肾脏开始出现了衰竭的迹象。从2023年5月开始，斯莱曼不得不开始接受透析治疗。每两周一次医院的奔波，让他的生活质量急剧下降。而肾脏透析的副作用-水肿、呕吐，乃至越发频繁的休克等更是让他的身体状况雪上加霜。

但他不是个例，仅在美国，像斯莱曼这样等待器官移植的患者超过了10万人。而截至2020年10月。在中国，等待肾移植的患者就超6万例。

器官的短缺已经成为了一个迫切需要解决的问题。在这样的背景下，斯莱曼的故事不仅仅是他个人的遭遇，更是无数患者和家庭的共同期盼。

肾衰竭

简单来说，肾衰竭就是各种慢性肾脏疾病发展到后期引起的肾脏功能严重受损的一种病理状态。处于这个状态的肾脏不能正常地完成它本身的功能-过滤血液和排除废物。原本，经正常肾脏过滤后，原本积累了废物的血液可以被转变成干净的，以供身体循环利用；而现在，血液会带着废物一直持续循环下去，毒素日积月累，最后导致身体出现包括食欲不振、恶心呕吐、尿量减少、感觉疲劳等在内的症状。

目前，治疗肾衰竭的方法包括改变饮食习惯、吃药和透析、移植等。透析是目前发展到终末期的病人的唯一治疗办法，它是一种用高精机器代替肾脏功能过滤血液的方法，初期能缓解症状，但很可惜，这种办法也不能完全治愈，因此，透析到后期，也只能起到一定的维持生命的作用。近些年来，科学家们从未停止过对这一疾病治愈的探索，而由于人类移植的肾源稀少，科学家们正在尝试使用异种器官移植来突破这一问题。

前人之路

异种器官移植的历史可以追溯到17世纪，当时已有人尝试将动物血液输注到人体中。而后到了20世纪早期，医生们开始探索使用猪、山羊、羔羊或猴子等动物的器官来替代人类衰竭的器官，但这些尝试最终都未能取得成功。

到了1963年，托马斯·斯塔尔兹医生首次将狒狒的肾脏移植到了六名患者身上。这些患者在接受移植手术后的存活时间介于19至98天之间。

1984年，异种移植领域迎来了另一重要事件，一位名为“Baby Fae”的美国婴儿接受了世界上第一例狒狒心脏移植手术。然而，由于免疫排斥反应，该婴儿在手术后仅存活了21天。

1997年，由于担心动物内源性逆转录病毒（如猪内源性逆转录病毒PERV）可能感染人类，全球范围内对所有异种移植实施了禁令。这一措施暂时中止了该领域的研究进展。

进入21世纪后，随着禁令松动以及生物技术的进步，特别是CRISPR基因编辑技术的出现，异种器官移植领域取得了新的突破。科学家们可以利用这一技术更精确地编辑动物器官中的基因，降低免疫排斥和病毒感染的风险。

在无数前辈以及患者的共同努力下，我们才能在2024年见证这一技术的成功。

为何是猪

猪肾与人类肾脏在大小和功能上具有相似性，以及猪的基因可以通过编辑技术进行修改以减少移植后的排斥反应和病毒感染的风险，大部分已知成功的异种移植手术采用的均为猪的器官。

本次手术中所用的猪肾均来自一只经过CRISPR-Cas9基因编辑技术处理的小型猪。

具体来说，医生们对体外猪肾进行操作，移除了产生特定糖类的三个基因，这些糖类会被人体免疫系统视为外来入侵者的标记，同时增加了七个基因，这些基因能产生帮助防止器官排斥的人类蛋白质。对另外59个基因进行了修改，以使嵌入猪基因组的病毒失活，从而减少了这些病毒在人体内激活并引起疾病的风险。

就猪肾移植而言，在本次手术之前，世界范围内已进行了5次相同类型的移植手术。