世界首例猪肝脏人体实验，经过69处基因编辑，未发生排异反应，已申请临床试验

　　撰文丨王聪

　　编辑丨王多鱼

　　排版丨水成文

　　2022年1月10日，马里兰大学医学院宣布完成了世界首例基因编辑的猪心脏人体器官移植，这项研究成为异种器官移植的里程碑，为广大苦苦等待供体器官的患者带来了新曙光。

　　2024年1月18日，eGenesis公司和OrganOx公司宣布进行了世界首例基因编辑的猪肝脏对脑死亡患者的体外灌注，eGenesis是一家致力于解决全球器官移植短缺的生物技术公司，OrganOx是一家专注于体外器官灌注治疗应用的医疗器械公司。

　　该研究中的患者因脑出血导致了脑死亡，在他的心脏还在跳动时，他的家人慷慨捐赠参与了这项研究。研究团队使用了eGenesis公司开发的基因编辑猪肝脏，将其连接到OrganOx公司的体外肝脏交叉循环（ELC）设备，让该捐赠者的血液通过基因编辑猪肝脏进行循环（该患者自身的肝脏仍然保留在体内）。整个灌注过程中保持稳定的血流、压力和pH值，同时有强劲的胆汁生产，没有观察到排异反应，在连续灌注72小时后，研究团队按原计划选择了停止这项研究，此时肝脏看起来依然健康 。

　　接下来，研究团队将在自身肝脏已被切除的已故捐赠者中进一步研究该方法，以确定未来使用猪肝脏灌注系统作为肝脏移植潜在桥梁的可行性、安全性和有效性。他们还希望评估该方法在那些肝脏仍然可以恢复的患者中的应用， 类似于对严重心肺疾病患者使用的体外膜肺氧合（ECMO）。

　　在全世界范围内，每年有大量患者因各种形式的肝衰竭入院，而现有的治疗选择有限，肝衰竭患者面临很高的死亡风险，如果使用与人体兼容的基因编辑猪肝脏来支持患者的肝脏功能，可能为患者的自体肝脏恢复或等待肝移植提供时间。eGenesis和OrganOx正在合作开发这项技术，目前正在向美国FDA提交研究性新药（IND）申请，以启动一项首次在人类身上进行的临床研究。

　　eGenesis总裁兼首席执行官Michael Curtis博士表示，我们向捐赠者及其家人致以最深切的感谢，感谢他们帮助这一重要的医学成就成为可能，并为未来为许多需要肝脏支持的患者提供潜在解决方案铺平了道路。

　　主导这项手术是宾夕法尼亚大学移植研究所所长Abraham Shaked医生，他表示，这项研究的成功为进一步探索使用先进的基因组工程开发的器官产品提供了支持，为经历器官衰竭的个体提供新颖、高质量的治疗选择。

　　OrganOx首席医疗官Peter Friend教授表示，这项研究标志着我们朝着有效治疗急性肝功能失代偿的旅程中的一个关键里程碑。OrganOx ELC系统与eGenesis的基因工程猪肝脏相结合，将现代器官灌注技术与整个肝脏的功能连接起来，为危重病人提供一条生命线——为他们自己的肝脏恢复或接受肝脏移植提供了时间。

　　一直以来，有两个关键障碍阻止了异种器官移植的成功：

　　病毒在物种间传播的潜在风险

　　物种间免疫介导的不相容性导致器官排斥

　　CRISPR基因编辑技术的应用使得我们可以更精准、更高效地解决上述障碍，eGenesis公司基于George Church、杨璐菡等人的研究，创造了可以解决上述两大障碍的基因编辑猪，从而提供人类兼容（HuCo™）器官和细胞来解决移植供体短缺危机。

　　该研究中使用的基因编辑猪肝脏，与eGenesis公司去年在Nature期刊发表的具有里程碑意义的临床前研究中使用的基因编辑猪肾脏具有相同来源。

　　2023年10月11日，eGenesis公司的研究人员在Nature期刊发表了题为：Design and testing of a humanized porcine donor for xenotransplantation（人源化猪异种移植供体的设计与试验）的研究论文。

　　该研究报道了将基因编辑猪肾脏移植到非人灵长类动物（NHP）体内的手术设计和成功过程。该研究使用尤卡坦迷你猪作为供体猪，对其进行了创纪录的多达69处基因编辑，敲除了会引起排异反应的表达聚糖抗原的3个基因（GGTA1、CMAH和B4GALNT2L），敲入了7个人类基因以减少灵长类免疫系统的对抗，这7个人类基因包括补体相关的CD46和CD55、凝血相关的THBD和PROCR、先天免疫相关的CD47，抑制缺血再灌注损伤、细胞凋亡和炎症的TNFAIP3和HMOX1。另外59处基因编辑则是让猪逆转录病毒基因的所有拷贝失活。

　　经过上述基因编辑的猪肾脏在移植给食蟹猴后存活时间显著延长，可达176天，而只敲除表达聚糖抗原的3个基因的猪的肾脏移植后只存活了24天。这说明，敲入的人类基因能在一定程度上预防排异反应。通过结合免疫抑制疗法，猪肾脏能够提供长达758天的食蟹猴的长期存活时间。

　　这项异种器官移植的里程碑式临床前数据，证明了基因编辑的猪肾脏可以在异种移植后长期存活，在移植到非人灵长类动物（NHP）后能够维持器官功能并存活超过两年时间。这些结果显示出今后猪器官移植到人体的前景，并推动该技术向临床测试更进一步。

　　eGenesis公司的研发管线

　　参考资料：

　　1. https://egenesisbio.com/

　　2. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06594-4

　　3. https://www.pennmedicine.org/news/news-releases/2024/january/first-successful-external-liver-perfusion-using-a-porcine-liver