中国每年有近150万名患者等待器官移植,但仅有不到1万人能获得供体。巨大的缺口促使科学家探索异种移植——从动物身上获取器官、组织或细胞移植给人类。
2012年,一家美国公司与南京江宁高新园签约,投资1亿美元建设超洁净猪饲养设施,将转基因敲除猪从实验室推向产业化。该项目由南京医科大学异种移植重点实验室主任戴一凡团队主导,已培育出适宜异种移植的转基因敲除猪,并在狒狒等大动物上取得良好效果。
异种移植的核心挑战是超急性排斥反应。猪体内的α1,3半乳糖分子(α-GAL)会引发人体免疫系统的剧烈攻击。2000年,戴一凡团队培育出世界首只克隆猪,随后利用同源重组技术敲除α-GT基因,获得首批基因敲除猪。接受基因敲除猪肾脏的狒狒存活两周,而普通猪肾脏仅存活不到两小时。
解决超急性排斥后,团队进一步应对急慢性排斥反应,通过添加抗补体、抗凝血等基因,研发出第二代转基因敲除猪。目前,转基因猪心脏可在猴子体内存活半年,胰岛存活400天,肾脏存活超80天。戴一凡比喻:“如同O型血可输给所有人,敲除排斥基因的猪器官可视为‘O’型器官。”
然而,异种移植仍面临跨物种感染风险,尤其是猪内源性逆转录病毒(PERV)。尽管2004年美国CDC对160名接受猪细胞移植者的检查未发现PERV感染,但病毒潜伏期和突变可能性仍令人担忧。2008年《长沙公报》要求对异种移植患者进行终身随访和全球警戒监测。
国内异种移植研究起步较晚。2011年,戴一凡团队将转基因敲除猪引入中国,但缺乏符合FDA标准的超洁净猪舍和受体狒狒,导致临床试验延迟。戴一凡估计,南京异种器官移植中心建成至少需三年,培育合格供体猪还需两年,人体临床试验最快四年后启动。