猪心装进人体：安全吗？谁买单？
Amber Dance约 9 分钟图源: JOEY GUIDONE/Knowable Magazine
导读：
经基因编辑的动物能否缓解人体器官短缺问题？经过多年的异种器官移植研究后，该领域正处于关键的转折点，但风险和伦理问题仍存。
经过漫长的动物移植研究历程，科学家最终将目光锁定在猪或小型猪（minipigs），作为潜在的器官供体。它们繁殖和生长速度快，器官大小适中，而且能在人猪之间传播的病原体相对较少。
“我认为猪几乎是人类器官移植的理想供体。”美国猪器官异种移植开发公司eGenesis创新部门高级副总裁覃文宁（Wenning Qin）说道。eGenesis位于马萨诸塞州剑桥市，致力于通过基因编辑技术改造小型猪，以提供可移植的器官。
然而，如果这些器官未经特殊改造，人类免疫系统会立即对其发起攻击。这种现象被称为超急性排斥反应（hyperacute rejection），源于人类抗体会识别猪器官血管表面的三种特定糖分子，将其视为外来物质迅速作出反应。抗体会附着在细胞上，引发一系列连锁反应，血液凝固，流动受阻。“在10分钟内，器官的颜色会从粉色变为黑色，”覃文宁说道，“器官就此死亡。”
图源：D.K.C. COOPER ET AL / XENOTRANSPLANTATION 2016
为了应对后期排斥反应，上述两家公司还在猪的细胞中添加了一些人类基因。这些基因会生成蛋白质并附着在细胞表面，使猪细胞伪装成人类细胞。2023年，eGenesis的报告称，他们将该公司基因编辑猪的肾脏移植到15只食蟹猴体内，其中有5只存活了一年多。
为了进一步抑制这种后期免疫反应，Mohiuddin和其他研究人员开发了可以进一步抑制免疫细胞反应的药物。在将猪心移植到五只狒狒腹部的实验中，这种治疗方法让移植的心脏存活了两年半之久。
其他研究人员希望通过训练器官受体的免疫系统，使其“忽略”移植的组织（无论是人体还是其他物种的组织），从而避免长期使用免疫抑制药物。
纽约市哥伦比亚大学转化免疫学中心主任Megan Sykes正在尝试一种策略，将供体免疫系统的额外组织——如骨髓细胞或胸腺——一同移植至受体体内。希望这种方法可以使受体的免疫系统对供体组织更加耐受。
目前，她正在测试接受了猪器官和胸腺移植的狒狒，能否安全地撤除免疫抑制药物。（她的研究曾获得United Therapeutics的研究资助。）
Sykes表示，“对于异种移植领域来说，这是一个激动人心的时刻。我认为在不久的将来，我们就会在患者身上看到一些重要的进展。”
异种器官移植历史上的关键时刻
截至目前，已有十几例猪器官移植应用于人类。最初的移植实验是在脑死亡患者身上进行的，因此不会对人类健康构成额外风险。在其中的几个案例中，研究人员报告称，经过基因编辑的猪心脏能够跳动，猪肝能够分泌胆汁，猪肾能够生成尿液并正常运作，而不会立即出现排斥反应。
随后，外科医生开始将猪器官移植到活体患者身上。这些志愿者通常病情严重，或者因某些原因不符合人类器官移植的条件。
一些伦理学家对如何选择这些人类患者表示担忧。在这些早期移植案例中，医生通常会主动联系符合条件的患者，并通过美国FDA申请“同情使用”（compassionate use）许可，该通道允许病危患者接受尚未获批或未经充分测试的治疗。
“这些患者面临的是一个无法拒绝的选择。”纽约州立大学上州医科大学的生物伦理学家L. Syd Johnson表示。在她看来，这些患者的期望可能远超他们实际能得到的结果：“我不认为有人接受重大手术和免疫抑制以及所有这些事情带来的种种风险，只为了存活三天、三周或六周。”
Mohiuddin表示，研究界对这些患者“深怀感激”，并补充说，这些接受实验性治疗的患者都清楚其中的风险。他表示，尽管首批接受猪肾或猪心的四个人确实在数周或数月内死亡，但医生和科学家们从中吸取了宝贵的经验教训。例如，在移植手术前就启动免疫抑制治疗至关重要。
科学家们还担心猪体内携带的病毒可能会感染人类移植受体，甚至是与这些病人有接触的其他人。尤其令人担忧的是一种被称为猪内源性逆转录病毒（porcine endogenous retroviruses，PERVs）的病毒，它们潜伏在猪的基因组中。CRISPR/Cas基因编辑技术提供了一种解决方案：eGenesis对其实验猪进行了额外的基因编辑；在69处基因修改中，有59处是为了消灭这些逆转录病毒。
然而，在2022年接受了United Therapeutics提供的基因改造猪心脏的患者David Bennett身上，另一种猪病毒出现了。Bennett接受的是带有10处基因改造的猪心脏移植。移植后的检测发现，他的血液中含有猪巨细胞病毒（porcine cytomegalovirus）的部分DNA。
作为该移植团队的联合负责人，Mohiuddin表示，这种病毒可能处于休眠状态，并未感染Bennett自身的细胞。Bennett在移植手术约两个月后因心力衰竭去世，Mohiuddin认为这很可能是排斥反应导致的。他补充说，如今已有更敏感的病毒检测方法，能够更早发现潜在的病毒感染。
即使病毒传播的风险很小，也可能对人类产生深远影响，因为当来自其他动物的病毒进入人类体内时，可能会导致严重甚至大流行的病毒（如HIV，可能还有COVID-19）。当病毒跨越物种屏障时，它们可能进化得更加可怕，尤其是在免疫系统较弱的人群中，比如那些服用免疫抑制剂的患者。
因此，美国公共卫生服务部和国际异种移植协会建议对异种移植接受者进行终身感染监测。但Johnson指出，但这意味着患者无法像通常的试验参与者那样可以随时退出研究。此外，监测范围可能会扩展到与患者接触的人员，而这些人甚至从未同意参与相关研究。
另一种防范病毒传播的方法是将供体猪饲养在无菌环境中，但它们可能并不喜欢这种生活方式。Johnson表示，猪是一种聪明的社会性动物，它们天生喜欢在泥中打滚，而无菌实验室环境可能会对它们造成“心理和社交上的伤害”。虽然全世界每年要宰杀近15亿头猪作为食物，但她认为，这并不一定意味着将更多的动物用于医疗用途就是合乎伦理的。
作者简介：
Amber Dance是自由撰稿科学记者，也是Knowable Magazine的特约撰稿人，现居洛杉矶。
原文标题Pig organs in people: The future of cross-species transplants，2025年2月26日发表于Knowable Magazine，《赛先生》获授权翻译并发布。
原文链接：
https://knowablemagazine.org/content/article/health-disease/2025/pig-organs-in-people-the-future-of-cross-species-transplants
版权声明：
本文授权翻译自Annual Reviews 旗下杂志 Knowable Magazine，点击文末阅读原文可订阅其英文通讯。Annual Reviews是一家致力于向科研工作者们提供高度概括、综合信息的非营利性机构，且专注于出版综述期刊。Annual Reviews官方中文微信公众号已经上线，欢迎关注。