異種器官移植60多年進步何以僅“兩天”？ 陳忠華：豬器官移植已進入下一輪沖刺階段

每經記者｜林姿辰    每經編輯｜魏文藝    

把豬器官移植到獼猴甚至人體內，聽起來是天方夜譚，但作為5年前“冷啟動”的熱土，異種器官移植在2025年取得的突破，比過去100年都多。

一枚基因編輯豬腎，在美國大叔蒂姆·安德魯斯（Tim Andrews）的體內正常工作了近9個月，刷新了全球豬腎移植患者的存活紀錄。但在今年10月23日，因為移植腎功能衰退，這枚豬腎被摘除，安德魯斯恢復透析，紀錄也定格在271天。

不過，華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院器官移植外科主任醫師、長江學者特聘教授、國內器官移植領域權威專家陳忠華，卻從歷史長河中翻出一個有趣的案例：1964年，一位美國女教師接受黑猩猩腎臟移植后，存活了近9個月（269天），僅比此次美國豬腎移植患者創下的最新存活紀錄（271天）少兩天。

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也就是說，經過60多年的努力，異種器官移植到人類體內的存活紀錄僅提高了兩天。對比人工心臟取得的實質性進步，異種器官移植所做的努力是否還遠遠不夠？

“絕對不是。”近日，陳忠華在接受《每日經濟新聞》記者（以下簡稱NBD）專訪時表示，“我們不會把它（指全球豬腎移植最長紀錄保持者摘除豬腎）定義為失敗，而是一個新的里程碑。”

兩天之差的本質：基因編輯與免疫抑制60年躍遷

有報道稱，安德魯斯的案例，打破了此前由亞拉巴馬州一名女性保持的130天紀錄，為異種移植領域帶來新曙光。

但事實上，在安德魯斯之前，最長存活紀錄來自另一位23歲的女性：1964年1月13日，美國女教師伊迪斯·帕克（Edyth Parker）接受了黑猩猩腎臟移植，手術后曾重返教師崗位工作，最終在移植滿9個月的前一天，伊迪斯·帕克因為心功能失常突然去世，而病理檢查發現移植腎基本正常。

NBD：這兩個案例有哪些不同之處？

陳忠華：兩位患者都存活了9個月左右，但背后的差異顯著。

第一，上世紀60年代，免疫抑制方案處于原始階段，沒有特效的免疫抑制劑，其案例優勢在于黑猩猩與人類的基因差異性比豬小得多，屬于協調性異種移植（concordant），免疫兼容性更強，再加上個體差異，那位美國女教師實現了近9個月的存活。

第二，當年，十幾例黑猩猩腎移植患者中，只有這一例存活近9個月，其余均在兩個月內失敗。而安德魯斯接受的是基因編輯豬腎移植，即非協調性異種移植（discordant），基因差異比靈長類大得多。再加上現代免疫抑制藥物等技術支持，他存活超過了9個月。

第三，那位美國女教師是突然過世，腎臟功能基本完好；安德魯斯是摘除了移植器官后仍然存活。這是很重要的區別。

NBD：當年，那位女教師的死亡原因是什么？

陳忠華：經后世分析，很可能是血鉀/鈣等電解質代謝紊亂導致心功能失常，進而猝死。動物器官移植到人體內，除了免疫排斥反應，還存在生物適配問題。靈長類動物與人類在水鹽電解質代謝上仍有不同，但當時，人們尚未重視電解質代謝紊亂對生命的潛在風險。

如今，異種器官移植患者主要面臨的問題是免疫排斥反應。蒂姆·安德魯斯在9個月內經歷了多次病情反復，醫生不斷調整免疫抑制方案，讓他度過了以分鐘、小時或天計算的“超急性排斥反應”，以及3個月到半年的高危險期。這說明，綜合性的藥物使用，能夠基本控制早期的排斥反應。

NBD：既然黑猩猩比豬的優勢明顯，為何現在使用豬的器官呢？

陳忠華：主要有三個原因。

一是倫理學層面，靈長類動物是人類的近親，情感與人類高度相似，有些甚至是保護類動物，動物實驗以及日后大規模應用的倫理審查很難通過。

二是生物安全風險。親緣關系越近，人畜共患疾病的可能性越大，靈長類動物體內的內源性逆轉錄病毒亞型更多，而且無法完全敲除，移植后復活的概率也更高。

三是實用性。靈長類動物繁殖周期長、數量稀少，無法滿足大規模移植需求，經濟上也不具備可行性。而豬可以大量繁殖，通過基因編輯技術，可精準修飾關鍵基因，拉近與人類的免疫兼容性，這是近三十年的重要技術進步。

近幾年，我也重新審視過靈長類動物器官移植的可行性，發現仍不可行。一方面，目前很難對靈長類動物進行基因編輯；另一方面，其基因內攜帶的內源性逆轉錄病毒等風險因子無法徹底清除，生物安全性低于豬的器官。所以，并不是說60多年只進步了“兩天”，其實已進入下一輪（豬器官移植）的沖刺階段了。

直面三大瓶頸：基因編輯、免疫抑制與審批機制之困

無論是安德魯斯，還是接受豬腎移植的中國患者，基本上都患有尿毒癥。

這是一種兇險的疾病，患有這種疾病的患者是器官移植的典型適用群體。患者如果不接受透析或腎移植等替代治療，死亡率接近100%；即使接受規律透析治療，死亡率仍可達50%~80%。在國內，可用于移植手術的器官供給緊缺，按已經登記的等待者數量計算，2024年國內器官供需比大約是1∶8。

因此，異種器官移植被寄予厚望，但面臨的挑戰仍然嚴峻。

陳忠華打了個比方，尿毒癥患者就像被獅子追趕的羚羊，要么選擇長期透析，要么跳河逃生（即選擇器官移植）。而河里至少有三條鱷魚——排斥反應、感染、生物適配。羚羊要靠前后腿共同發力過河：前腿是基因編輯，后腿是免疫抑制劑。

NBD：基因編輯有哪些限制？

陳忠華：目前，基因修飾的數量從一個到幾十個不等，像美國生物科技公司eGenesis，對豬進行了多達69個基因的修飾。

但是，基因編輯并不一定越多越好。我們的合作團隊在動物實驗中發現，敲除一個基因后，機體可能會通過修復機制產生新的抗原，并有可能刺激新的抗體產生。再者，過度改變基因會破壞物種的基因生態平衡，導致豬出現畸形、發育不正常、流產等問題，且技術難度極大。

此外，即使是經過相同基因編輯的豬器官，在不同的實驗中表現也不一致：有的快速排斥，有的長期存活。這與個體差異、免疫抑制劑耐受度等多種因素相關，說明基因改變并非百分之百可靠有效。

單基因好還是多基因好？這個問題很難回答。如果一開始就將多個基因組合應用，就無法確定是哪一個基因起到了關鍵性作用。要搞清這點，需要把多個基因拆分開，用排列組合的方式，一一做獨立的動物實驗和人體實驗，這幾乎不可能完成。

所以，目前的多基因編輯就像我們吃一些藥劑那樣，里面有很多種成分，如果能夠治好病，具體也不知道是哪個成分起到關鍵性作用。

目前，不同公司、不同研究中心使用的豬器官基因編輯數量略有不同，樣本量都十分有限，就像“盲人摸象”，無法得出哪種基因編輯組合更好的結論，需要更多樣本和更長時間的研究才能做出判斷和進一步優化。

NBD：免疫抑制劑的問題有哪些？

陳忠華：目前，美國食品藥品監督管理局（FDA）批準了3個注冊性臨床試驗，患者治療過程都不太順利，病情反復。這是因為，免疫抑制劑用量過多會引發感染，還可能對肝腎功能造成毒性損傷。部分患者移植器官功能不佳，并非完全因為排斥反應，而有可能是藥物中毒和/或用量不足，無法有效控制排斥反應。

一方面，目前使用的免疫抑制劑都是為同種器官移植研發的，沒有針對豬與人的物種差異設計，作用靶點不夠精準、效果有限。缺乏專門針對異種移植免疫反應作用靶點的新藥，這是當前具有挑戰性的問題。

另一方面，目前，異種器官移植的樣本量太少，每個樣本都需要用最新科學方法仔細分析，才能為研發新藥物、新靶點提供依據。

NBD：為何中國還沒有類似的注冊性臨床試驗獲批？

陳忠華：中美在異種器官移植管理上存在三個主要差別。

一是審批機制。中國目前沒有專門的受理機構、統一標準和審批渠道，研究者發起的臨床試驗（IIT）研究多由醫院自行發起，經內部同意后各自開展。

二是發展狀態。國外通過嚴格標準規范研究，歷經30年準備才重啟新一輪臨床研究；中國缺乏統一管理，發展相對無序。部分有基礎的醫院因為沒有審批渠道，或者態度謹慎而遲遲未能推進，部分醫院則積極開展相關研究。

三是政策支持。FDA鼓勵申請，主動提供標準指導；國內各主管部門雖有主導意向，但尚未形成具體的審批流程和方案，處于相對茫然的狀態。

人工器官路徑分化：肝腎替代仍道阻且長

陳忠華曾說：“產業化醫用器官，包括異種器官和人工器官，必將成為除人體捐獻器官以外的源源不斷的補充性來源。”

而從公司和產品獲批數量來看，人工心臟（左心室輔助裝置）似乎顯示出趕超之勢。歷史上，全球共有3款人工心臟獲得大規模應用，目前，HeartMate 3在全球范圍內占據壟斷地位。目前，中國也有5家公司生產的6種人工心臟正在奮起直追。

對于人工腎臟，解放軍總醫院非植入性“可穿戴式人工腎”已經完成動物實驗和初步臨床試驗，預計2027年進入市場；美國加州大學舊金山分校（UCSF）的研究團隊研發的可植入式人工腎臟，則計劃在2030年前爭取PMA（FDA針對高風險Ⅲ類醫療器械設立的上市前批準程序）申報。

那么，在異種器官移植取得突破性進展前，是否可能被人工器官搶先一步？

NBD：您如何看待異種器官移植和人工器官的關系？

陳忠華：最近我有一個講題叫“三駕齊驅”，即比較了同種移植、異種移植和人工器官在解決人類器官衰竭問題上的優劣勢。

NBD：人工器官最新的發展狀況如何？

陳忠華：單看人工器官，人工心臟的發展速度最快，中國目前有5家企業、6款國產左心室輔助裝置獲批上市，其中雅培的HeartMate 3在去年也獲批進入中國市場。

據我掌握的數據，2024年，人工心臟植入量達786例，直逼同年同種心臟移植量（1000余例）；到今年5月，二者已基本持平。未來，大部分心衰患者可能會選擇人工心臟，僅少數需要全心臟替代的患者仍依賴心臟移植——因為目前還沒有開發出全心支持型的人工心臟。

然而，人工腎的發展則面臨巨大瓶頸。自1943年第一臺人工腎問世以來，小型化問題始終沒有突破，無法實現體內植入，離臨床應用還非常遙遠。肝臟的生理功能復雜性更高，豬肝能產生大量核心功能性蛋白，因其結構上存在的異構特點，在人體無法發揮正常功能。目前普遍認為，豬肝（至少在現階段）不是一個可植入的器官。可植入型人工肝臟的研究目前也還是空白。

總的來說，除心臟外，目前，腎臟和肝臟的可植入人工器官還不具備與異種移植競爭的能力。

NBD：為什么人工肝臟和人工腎臟的開發更難？

陳忠華：因為磁懸浮人工心臟的小型化、AI控制等技術，完全可以解決血液分流等血液動力學問題，機械故障風險也能控制；但腎臟和肝臟在這方面的問題要復雜得多。

NBD：話說回來，您對于異種器官移植有什么寄語？

陳忠華：如今的異種器官移植，就像半個世紀前同種移植起步時一樣困難，但存活時間正在逐步延長。我認為，只要突破一年的有功能存活關口，我們就有機會觸及異種器官移植的本質，才有可能發現問題、尋找解決問題的方案并一步一步加以克服。直到出現穩定的長期存活案例，異種器官移植才會被急需救援的患者所接受。

在這個過程中，希望大家能體會到科學家的嚴謹，做一件事情就得有一定的基礎，前人的經驗，無論來自成功還是失敗，都是值得借鑒的。

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