在一項新的研究中，來自美國阿拉巴馬大學伯明翰分校的研究人員概述了將經過基因修飾的臨床級豬腎成功移植到一名腦死亡的人類受者體內，取代這名受者自身的腎髒。這一積極的研究結果表明，異種移植有可能解決全球器官短缺的危機。相關研究結果於2022年1月20日在線發表在American Journal of Transplantation期刊上，論文標題為“First clinical-grade porcine kidney xenotransplant using a human decedent model”。

        具體而言，這些作者測試了首個將經過基因修飾的豬腎移植到人類體內的臨床前模型。這名腦死亡的人類受者在切除自身的腎髒後，將兩個經過基因修飾的豬腎移植到他的腹部。這兩個豬腎是在一個無病原體設施中從經過基因修飾的豬(即轉基因豬)身上獲取的。

        阿拉巴馬大學伯明翰分校Heersink醫學院院長Selwyn Vickers博士說，“與我們的合作夥伴一起，近十年來，我們在異種移植方麵進行了大量投資，從而能夠在今天發布這樣的研究結果。這些結果對人類來說是一個了不起的成就，並推動異體移植進入臨床領域。通過這項研究，我們的研究團隊也展示了這種死者模型具有巨大的潛力，推動異體移植領域的發展。”

        這是第一次，移植的豬腎取自經過10個關鍵基因編輯的轉基因豬，這些基因編輯可能使豬腎適合移植給人類。這一過程展示了這種方法的長期可行性，以及這種移植在現實世界中可能如何運作。這兩個移植的豬腎可以過濾血液，產生尿液，重要的是，沒有立即遭受免疫排斥。這兩個豬腎一直保持活力，直到研究結束，即移植後77小時。

        論文通訊作者、阿拉巴馬大學伯明翰分校外科綜合移植研究所主任Jayme Locke博士說，“醫學史上這一改變遊戲規則的時刻，代表了異種移植領域的重大變革和一個重要的裏程碑，這可以說是解決器官短缺危機的最佳方案。我們已經彌補了關鍵的知識差距，並獲得了必要的安全性和可行性數據，以便開始在患有終末期腎衰竭疾病的活人身上進行臨床試驗。”

        在豬身上進行基因編輯以減少免疫排斥，使得從豬到人的器官移植成為可能，這可以為成千上萬麵臨器官衰竭、疾病或傷害的人提供幫助。豬的自然壽命是30年，它們很容易繁殖，而且可以擁有與人類相似的器官。

        轉基因豬的腎髒已經在非人類靈長類動物身上進行了廣泛的測試。除了在非人類靈長類動物中進行測試外，在人類臨床前模型研究中評估轉基因豬的腎髒可能提供有關人類移植受者的潛在安全性和有效性的重要信息，包括在臨床試驗中。

        Locke補充說，“這種人類臨床前模型是評估豬到非人類靈長類動物模型的安全性和可行性的一種方式，而不會對活人造成風險。我們的研究表明，人類異體移植的主要障礙已經被克服，確定了優化人類異體移植結果所需的新知識，並為建一種新型的臨床前人類模型奠定了基礎，以便進一步開展研究。”

        這項工作得到了生物技術先驅聯合治療公司(United Therapeutics Corporation)的支持，該公司向阿拉巴馬大學伯明翰分校提供了一筆資金，用於啟動這個創新的異體移植項目。聯合治療公司的子公司Revivicor提供了轉基因豬，該豬是這兩個研究性異體移植腎髒(稱為UKidney)的來源。

        論文共同作者、Revivicor公司首席科學官David Ayares博士說，“我們在Revivicor公司的所有人都對阿拉巴馬大學伯明翰分校利用我們的研究性10-基因異種腎(即UKidney)取得的曆史性成就感到敬畏。我們感到有信心，這種UKidney可能會成為成千上萬的透析患者的救命方案，前提是我們的臨床試驗順利完成，並在未來幾年內獲得美國食品藥品管理局(FDA)的批準。”Ayares是一位開拓性的基因工程師，因為他早期的研究工作是克隆世界上第一批豬和第一批α-Gal基因敲除豬。

        關於這項新的研究

        鑒於80多萬美國人患有腎衰竭，這項新的研究是一項範圍宏大、意義重大的研究。大多數人都沒有進入等待名單，而且可用的人體器官太少，無法減少這一數字。雖然透析可以維持一段時間的生命，但對於少數能夠獲得移植的人來說，移植可以提供更好的生活質量和更長的生命。這項死者異體移植研究的每個階段都接近於I期異種移植臨床試驗可能采取的步驟：(1)這兩個豬腎從飼養在無病原體、手術清潔設施的捐贈豬身上取出。然後，這兩個腎髒被儲存、運輸和處理，以便移植，就像人類的腎髒一樣。

        (2)在手術前，這名腦死亡的受者和豬供者接受了交叉配型兼容性測試，以確定這兩個轉基因豬腎和其預期受者是否存在良好的組織匹配。每一次人與人的腎髒移植都要進行交叉配型;然而，這種豬與人的組織配型測試是由阿拉巴馬大學伯明翰分校開發的，標誌著這兩種物種之間的前瞻性交叉配型首次得到驗證。

        (3)這兩個豬腎被放置在人類供者腎髒的確切解剖位置，與腎動脈、腎靜脈和將尿液從腎髒輸送到膀胱的輸尿管連接在一起。

        (4)這名腦死亡的受者接受了用於人與人之間的腎髒異體移植的標準免疫抑製療法。

        這項研究的開展符合直接適用於I期人類臨床試驗的標準，反映了人類之間標準移植的每個步驟。它包括獲得機構審查委員會和機構動物護理與使用委員會的批準，在開始手術前進行組織兼容性確認，使用人類間移植的標準程序來移除、保存、運輸腎髒並將腎髒移植到人類身上，並對受者進行標準的免疫抑製治療。

        移植接受者Jim Parsons幫助打開了器官移植的未來之門

        如果沒有受者Jim Parsons或他的家人的幫助，這一科學上和醫學上的突破是不可能的。57歲的Parsons是通過阿拉巴馬州的器官獲取組織Legacy of Hope登記的器官供者，他一直渴望在自己死後讓自己的器官幫助別人;但是他的器官不適合捐贈。他的家人允許阿拉巴馬大學伯明翰分校在研究期間用呼吸機維持Parsons的身體功能。他自身的腎髒被移除，這兩個轉基因豬腎被移植到他的體內。

        Locke說，“Parsons先生和他的家人讓我們精確地複製了我們如何在活人身上進行這種移植。他們的強大貢獻將拯救數以千計的生命，而這可能在不久的將來開始。Parsons先生的捐贈是對他遺產的尊重，並堅定地確立了這一臨床前模型的可行性、安全性。因為他的捐贈，我們提議將這個臨床前模型稱為‘帕森斯模型(Parsons Model)’。”

        Parsons的前妻Julie O'Hara和他們的孩子Ally、David和Cole在Legacy of Hope的Alan Spriggs和Locke找到他們後，與Parsons的姐妹們和母親做出了參加這項研究的決定。

        O'Hara說，“Parsons是一個從未見過陌生人的人，他願意與任何人交談，也沒有什麼敵人。Parsons本想用他的死亡來拯救盡可能多的人，如果他知道他這樣做有可能拯救成千上萬的人，他就會毫不猶豫。我們的夢想是沒有其他人因為等待腎髒而死亡，我們知道Parsons非常自豪，他的死亡有可能給其他人帶來這麼多的希望。”

        對器官捐獻的迫切需求

        根據美國國家糖尿病、消化道與腎髒疾病研究所的數據，腎病每年造成的死亡人數比乳腺癌或前列腺癌還要多。雖然移植是治療終末期腎病的黃金標準，但美國每年進行的腎髒移植手術不到25000例，每天有240名接受透析的美國人死亡。如果有無限量的腎髒可供移植，許多死亡是可以避免的。

        等待已故捐贈者的腎髒可能長達五年，在美國的許多州，等待時間接近10年。每年幾乎有5000人在等待腎髒移植時死亡。