基因编辑猪肺人体移植成功：异种肺移植迈出里程碑一步

研究项目启动一年后，在8月25日晚上，中国科研团队成功将基因编辑猪肺移植到人体的消息引发了广泛关注。广州医科大学附属第一医院国家呼吸医学中心的何建行教授及其合作团队发现，一只经过基因工程修饰的猪肺被移植到一名确诊脑死亡的人类患者体内后，能够持续存活9天并维持正常功能。

由于肺源严重短缺，许多终末期器官衰竭患者常在等待中失去救治机会，这一突破性进展让医疗界看到了异种肺移植从实验室研究走向临床应用的潜在希望。这一研究成果对于缓解肺移植领域面临的供体短缺困境具有何种意义？它距离实际临床应用还有多远的路要走？

针对这些问题，《每日经济新闻》记者第一时间专访了论文作者之一、国内器官移植领域权威专家陈忠华，以及实验供体猪研发方——成都中科奥格生物科技有限公司创始人潘登科等核心参与者。

“此前全球曾尝试过猪心脏、猪肾脏的移植，但猪肺移植是首次成功连接人体，这让科学界感到向前迈出了重大一步。”基因递送外包企业云舟生物的相关负责人向记者解释，肺被视为“最难”移植的器官，何建行教授的研究是全球首次将猪肺移植到人体，因此被公认为里程碑事件。

作为供体猪研发负责人，潘登科告知《每日经济新闻》记者，要获得更优的存活效果，还需针对性地完善供体猪的制备方案，中科奥格正在加速推进多种适配性猪的研发进程。不断优化免疫抑制方案，意味着需要积累更多临床前及临床数据。

关键突破，跨物种肺移植首例记录

“我们坚持一个原则，即不主动发布新闻，只发表科学论文。顶级期刊在预审重要稿件时通常设有类似的‘禁运系统’，以确保刊发时的科学价值及影响力最大化。”

发表此番言论的陈忠华是国内器官移植领域的权威专家。8月25日晚间，由广州医科大学附属第一医院国家呼吸医学中心教授何建行作为第一作者，陈忠华等业内顶尖专家共同参与的“基因编辑猪肺成功移植人体”研究论文登上《自然·医学》期刊，同时，《科学》杂志专门为此论文配发了新闻稿。

异种移植是指将一个物种的器官移植到另一个物种体内。全球首例异种移植手术可追溯至1906年，甚至早于人类同种器官移植，但由于排斥反应等难题，其在临床上的应用进展远落后于同种器官移植。

《每日经济新闻》记者注意到，这篇题为《猪到人的肺异种移植案例》的论文详细披露了此次跨物种肺移植的全过程——研究团队将一只经过六基因编辑（GTKO/B4GalNT2KO/CMAHKO/CD55/CD46/TBM）的中国巴马香猪左肺，移植到一名因脑出血导致脑死亡的39岁男性受者体内。供体肺从获取到再灌注的总冷缺血时间为206分钟，实验在术后第9天（216小时）终止。

在216小时的监测期内，该猪肺异种移植物保持了活性与功能，未出现超急性排斥反应或感染迹象。这表明通过基因编辑和相应的免疫抑制方案，超急性排斥反应可以被有效规避。

移植后24小时，团队观察到类似原发性移植物功能障碍的严重水肿，这可能由缺血再灌注损伤引起。术后第3天和第6天，抗体介导的排斥反应似乎导致了异种移植物损伤，但到第9天出现了部分功能恢复。

文章还指出，尽管本研究证明了猪到人肺异种移植的可行性，但与器官排斥和感染相关的重大挑战依然存在，仍需持续努力以优化免疫抑制方案、完善基因修饰策略、改进肺保存技术，并评估急性期后的长期移植物功能。通过解决这些挑战，未来研究能进一步完善肺异种移植方法，推动其向临床转化迈进。

肺移植是目前唯一能彻底替换病变肺脏的治疗手段，主要适用于肺病终末期患者。其中一大制约因素是可用肺源匮乏，另一原因是肺组织表面积大、结构脆弱，在摘取和移植过程中极易受损，导致肺移植成功率在所有器官移植中相对较低。

同种移植尚且面临困难，异种移植的挑战更为严峻。不同物种之间的器官移植会激发人体免疫系统将外来器官视为“入侵者”，从而引发强烈的排斥反应。

潘登科表示，无论是同种还是异种移植，肺移植都比其他实体器官移植面临更大障碍。这些挑战包括强烈的免疫排斥反应、对缺血再灌注损伤的高度敏感性、复杂的器官相容性问题，以及因直接暴露于外部环境而增加的感染风险。

因此，移植前必须对供体猪器官进行基因改造，以解决免疫排斥问题。简言之，就是通过技术手段修改猪的基因，让人体免疫系统“识别不出”这是猪的器官。

云舟生物相关负责人向《每日经济新闻》记者解释称，何教授团队使用的基因编辑猪肺作为供体，删除了3个最易引发人类免疫排斥的糖类分子，同时加入了3个起保护作用的人源蛋白，用以减少补体攻击和血液凝固异常。

实验用猪图片来源：中科奥格供图

“简单来说，就像给猪肺进行了一次‘全面改装’。拆除了可能引起人体‘强烈过敏’的部件，再安装‘人类兼容部件’以增强适应性。医生先将其植入一名脑死亡患者体内测试，结果猪肺能工作一段时间，但仍出现了一些排斥反应。”上述负责人进一步阐述，此前人类尝试过猪心、猪肾移植，而肺是行业公认最复杂的器官，因此这项研究被视为里程碑。

研究案例表明，经过基因编辑改造的猪肺能够在避免超急性排斥反应的情况下维持活力和功能。然而，观察到的并发症也显示，尽管这些结果为人类对异种肺的免疫反应提供了有价值的机制见解，但肺异种移植走向临床应用的道路比其他器官（如肾脏）更为艰难。

前述云舟生物相关人士也表示，简单而言，这次实验证明猪肺“能在人体内存活”，但如同一个“原型机”测试，距离真正应用于活体患者还很遥远。未来需证明：猪肺能独立支撑人体呼吸数周甚至数月；免疫抑制药物用量不能大到让患者完全丧失免疫力；同时要杜绝猪源病毒传播风险。

接受媒体采访时，何建行表示，该成果标志着异种肺移植领域迈出关键一步。接下来，团队将进一步优化基因编辑策略与抗排斥治疗方案，延长移植器官存活时间及功能维持，并将自主研发的无管技术应用于异种肺移植试验中以减少机械通气对供体肺的损伤，推动肺异种移植向临床转化。

肺源需求，异种移植领域离临床应用有多远？

“人类自身的器官固然是最佳选择，但其数量远远无法满足需求。”作为我国国际标准化器官捐献理论实践的开拓者，陈忠华对移植器官短缺现状有着清晰认知。

他告诉记者，按已登记的等待者数量计算，2024年国内可用于移植手术的器官供需比约为1：8。但实际情况更为严峻，因为许多潜在等待者因无力承担相关费用，并未被列入等待名单。

在国外，拓展新的器官来源也是器官移植领域的重要课题。陈忠华指出，理想的器官来源应具备三个条件：一是可及性高，需要时能够随时获取；二是费用相对较低，患者能够承担；三是移植效果与同种器官移植差距不大。

科学界一直在寻找理想的异种器官。此前研究显示，由于猪器官与人器官大小相近、来源不受限制，将猪肺替代人供肺移植给患者是一种有前景的选择，可有效缓解供体短缺问题，且通过基因修饰已显著降低猪供肺的免疫原性。

近年来，异种移植领域取得了一系列瞩目突破。2021年10月，纽约大学朗格尼医学中心首次将基因编辑猪肾脏移植给一位脑死亡女性。2022年1月，马里兰大学医学院实施了首例活体患者移植基因编辑猪心脏手术，患者在移植后存活约2个月。

2025年3月，空军军医大学西京医院窦科峰院士团队等在《自然》杂志发表论文，首次将基因编辑猪肝脏移植给一名脑死亡患者，该器官在患者体内成功存活并正常工作10天。

中科奥格供体猪登上《科学》图片来源：中科奥格供图

这些突破在全球范围内引发了广泛关注。

然而，陈忠华指出，猪肺移植手术研究是一项具有原创性的首例探索，亮点颇多，但尚不能解决肺移植临床应用的所有困难。在他看来，异种肺移植距离临床应用仍然非常遥远。“按照基本要求，相关研究需在灵长类动物中实现连续5到6例受试者存活超过半年，才能开展临床初步研究，而目前国内尚无团队达到开展临床试验的标准。”

对于这一前沿技术，参与供体猪制备的达硕集团董事长钟浩则相对乐观。他对记者表示，基因编辑技术不仅涉及短序列修改，还包括500 kb以上超大片段基因的精准操控。这类大片段的敲入、整合及后续稳定表达是公认的技术难点。

“异种移植的技术难点已被突破，甚至可以说，异种移植的存活时间超过同种异体移植已非技术问题。”但钟浩也提到，从脑死亡患者应用到终末期患者，再到具有统计学意义的临床试验，异种移植还需积累更多案例。

据他预估，若以最快速度推进，明年或有足够临床案例提交临床试验申请，异种移植在未来5年内有望取得重大进展。

记者还注意到，异种移植作为前沿生物医学技术，目前缺乏成熟的监管机制，需要相关部门明确伦理规范和技术要求；企业层面则需进一步优化供体猪制备方案，完善质量管理体系。

基因编辑猪，让中国走在异种移植“全球竞争”前列

据了解，异种移植要取得重大突破，第一步需利用基因编辑技术改造出符合异种移植要求的供体猪。

这其中，基因编辑技术旨在获得理想基因型的供体猪。而实现这一目标，对基因编辑技术的精度和操控范围提出了极高要求。

“基因编辑技术堪称科学‘皇冠上的明珠’。早期曾用到多达64个基因编辑，但并非编辑越多越好，而是因为当时不确定需敲除和插入哪些基因。”钟浩表示，中科奥格的六基因编辑猪已与国际先进水平基本持平。

第二步，是将基因编辑技术改造出的供体猪在DPF（超洁净）设施中进行繁育。

之所以有此要求，是因为异种器官移植中跨物种传染病的风险是致命的。此前，全球首例接受猪心脏移植的美国男子贝内特术后因不明原因去世，研究人员后来在供体猪心中检出猪巨细胞病毒，这被推测可能是死因之一。而经过超洁净技术制备与繁育的DPF无菌猪，有助于克服这一病原微生物控制难题。

潘登科也表示，中科奥格的技术优势在于其基因编辑供体猪不仅能实现高效表达，还可自然繁育、稳定传代，更具产业转化可行性。

据了解，随着异种移植技术突破，中科奥格和达硕集团这两家成都高新技术企业，持续助力中国科学家走在异种移植领域世界前沿。今年以来，中科奥格参与了3例重要异种移植手术，分别是1月进行的脑死亡受体异种移植、3月进行的终末期肾病患者异种移植，以及此次的猪肺移植手术。

潘登科指出，1月的研究是全球首例猪肾到脑死亡人体的肝脏原位移植，与此次肺移植一样，均属探索性亚临床研究，主要目的是观察猪到人体器官移植的可行性，初步验证基因编辑猪的安全性和有效性。

“3月的猪肾移植到患者则是一次突破性临床治疗，目前患者术后观察近6个月，状态良好。从实验数据积累看，异种肾移植仍应是最先进入临床转化的管线，包括FDA（美国食品药品监督管理局）率先批准临床试验的也是肾移植。”潘登科补充道。

对于下一步研究计划，潘登科透露，目前全球开展的猪到人体亚临床和临床研究共26例，中科奥格参与其中10例。首条转化管线是异种肾移植，推进临床试验的时间取决于异种移植监管机制的建立。此外，公司也在与国内顶尖器官移植团队合作开展肝、心、皮肤、红细胞等方面的研究。

潘登科还强调，不论同种还是异种移植，器官移植都需应对超急性、急性及慢性免疫排斥反应。通常，解决超急性排斥是手术成功的第一步，随后通过术后免疫方案，逐步建立移植器官与受者的免疫耐受。