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《自然》:异种器官移植最新重大进展!迄今跨物种移植器官存活最久案例诞生,基因编辑猪肾移植猴存活超两年

来源:代丝雨 2023-10-15 15:20

另一方面,由于排斥机制的差异,目前临床常用的免疫抑制方案也需要优化。研究者提出,靶向CD40-CD40L途径的药物已经成为异种移植研究的标准治疗方案,但是这些药物还未能获得FDA批准。

《自然》杂志发表了来自生物技术公司eGenesis团队的新成果,研究者们将进行了69个基因编辑的猪肾跨物种移植到食蟹猴体内,并实现了最长达到758天的长期生存。

 

在全球器官紧缺的当下,异种移植是解决问题的希望之一,这项研究无疑将异种移植的可行性向前推了一大步。

 

在过去的两年里,已经有将转基因的猪肾脏/心脏移植到脑死亡和危重病患体内的特殊案例,可以说异种器官移植已经走到了一个非常前沿的地方。

 

在此之前,人类已经在非人灵长类动物中进行了许多实验,并总结出了三大问题:

 

①异种移植供体通常为猪,因为猪的器官尺寸与人类相近,不过对于非人灵长类动物来说尺寸却过大;

 

②猪和人类之前存在大量的分子不相容,针对非人灵长类设计的猪供体普遍只敲除了α-Gal和Sd(a)两种聚糖抗原,人类额外缺失Neu5Gc聚糖,但三敲除的供体器官在非人灵长类动物中存活时间很短;

 

③供体基因组中携带猪内源性逆转录病毒(PERV)序列,有研究表明PERV会整合至共培养的人类细胞基因组中,这将导致人畜共患病风险。

 

针对这三个问题,研究者们选择了一种迷你品种猪作为供体,解决器官尺寸问题,并对供体的69个基因进行了CRISPR-Cas9编辑,这包括3个聚糖基因,59个PERV基因,并额外转入了7个人类基因。

3KO:敲除3个聚糖基因;7TG:7个人类基因转入;RI:逆转录病毒灭活

7个基因包括补体级联中的CD46和CD55,凝血途径中的THBD和PROCR,参与先天免疫的CD47和抑制缺血再灌注损伤、细胞凋亡和炎症的TNFAIP3和HMOX1。

 

随后,研究者们将完成基因改造的猪肾脏移植到了食蟹猴体内,受体也接受了免疫抑制治疗。

 

6例3KO±RI肾脏移植受者生存期很短,分别死于第4/6天(肾衰竭),第21天(弥漫性血管内凝血),第26/35/50天(严重水肿和蛋白尿)。

 

相较之下,8例3KO.7TG和7例3KO.7TG.RI肾脏移植受者生存期明显更长,中位存活达到了176天,最长的一例达到了758天,肾功能也足以弥补天然肾脏。

(右)移植肾组织形态正常

值得注意的是,组织病理学检查显示,异种器官移植排斥反应特征与同种异体移植有所不同,T细胞介导的排斥反应并不是主要表现,这提示我们目前针对人类同种异体移植开发的Banff标准并不完全适用。

 

另一方面,由于排斥机制的差异,目前临床常用的免疫抑制方案也需要优化。研究者提出,靶向CD40-CD40L途径的药物已经成为异种移植研究的标准治疗方案,但是这些药物还未能获得FDA批准。

 

有学者认为,这项研究针对69个基因进行了编辑,其中有些可能“矫枉过正”,对生存率提升有限的同时却大幅度增加了大规模生产的难度。不过我们毕竟对这些基因修饰的重要性尚属“知之甚少”,或许有一天,基因编辑能够完全避免免疫排斥也未可知。


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