中国科学家破解猪器官移植人体关键难题，为何仍遭争议？
2017-08-14 Karen Weintraub 环球科学ScientificAmeric
几十年前外科医生们就希望利用猪的器官解决人体器官的短缺问题，然而这个想法却始终可望不可即。据联邦机构数据显示，现阶段有超过11万7千名美国人在器官移植等待名单上，平均每一天就有22人在漫长的等待中耗尽生命。
几十年前外科医生们就希望利用猪的器官解决人体器官的短缺问题，然而这个想法却始终可望不可即。据联邦机构数据显示，现阶段有超过11万7千名美国人在器官移植等待名单上，平均每一天就有22人在漫长的等待中耗尽生命。
猪脏器官的大小和功能与人体自身具有相似性；而且相比于从灵长类动物身上获取器官，从作为肉类饲养的动物身上获取器官给人们所带来的心理负担会更小。然而，这种跨物种，或者说异种移植技术所面临的一个问题，就是猪体内的病毒有可能传播给人：猪的基因组中包含25种逆转录病毒，它们对猪没啥危害，但是却有可能导致人类细胞感染，对具有免疫缺陷的移植患者尤其如此。
这种担忧，特别是针对艾滋病病毒（也是一种逆转录病毒）的传播性问题，在过去的几十年中都阻碍着相关领域研究的发展。唯一的例外是用于人体的猪心脏瓣膜——但这种已经死亡的组织本身也不具有相同的传播风险。然而，最近基因编辑领域的新进展正在重新唤起人们对猪器官人体移植的兴趣。
8月10日，来自马萨诸塞州的科学家宣布，他们通过使用CRISPR-Cas9 基因编辑系统成功使猪基因组内的25种逆转录病毒全部失活，而猪崽自己看上去仍很健康，这使得人们离成功实现异种移植这一梦想更近了一步。eGenesis的共同创始人兼首席科学官杨璐菡表示：“我们培育的这种动物可能是全世界经过最多基因修饰的动物，我们正在逐步推进技术的发展。我认为，为了解决异种移植这一具有挑战性的问题，此类创新确实很有必要。”eGenesis是一家位于马萨诸塞州坎布里奇的新兴公司，也是这一研究的主导者。
哈佛大学医学院的遗传学家乔治·丘奇（George Church），是eGenesis的共同创始人，也是本文的共同作者，他表示说：“这些猪长到四个月大的时候，器官就差不多足够大到能用于人体移植了，这时它们看上去完全没什么异常。”阿拉巴马大学伯明翰分校医学院的移植外科医生兼外科学教授约瑟夫·特克斯（Joseph Tector）评价说：“这项工作实在是非常非常出色。”
丘奇表示他很惊讶，这些小猪居然会如此健康。CRISPR可能会对细胞产生毒性，因为它会导致DNA链的断裂，从而造成细胞自毁。此外，逆转录病毒通过将自己的基因插入宿主细胞来进行复制，这些病毒可能和猪种群一起生活了大约2500万年，早已成为猪基因组的一部分了。因此，在此之前丘奇怀疑这些病毒会对猪的生存产生重要作用，他不确定这些动物能不能在没有病毒的情况下健康生活。
另一个值得欣慰的事情是，这些小猪没有在子宫内重新感染病毒。他指出，“我一直犹豫要不要说我们已经解决了这个20年来的难题，但是照目前情况来看，我觉得已经可以这么说了。”目前为止，这个团队只成功在实验室培育出了母猪。他们正在重复整个实验过程，期待能设计出公猪，就丘奇所讲，应该不太会更复杂。
丘奇和杨璐菡都表示说，研究的下一阶段就是要对猪的基因进行修饰，使它们的器官能在人体内发挥作用。这将涉及免疫学变化，使组织变得相容，还能解决血液凝固等一系列课题。丘奇补充说，他们已经进行了一些这方面的工作，并正在写论文，之后将会提交到同行审议的期刊上寻求发表。
其他研究团队，包括阿拉巴马州的特克斯也在沿着类似的研究轨道前进，希望能在未来两到三年内让猪器官进行首批人体测试。研究人员希望能从肾脏移植开始，因为肾脏的等待名单最长，其次是心脏和肝脏这类器官，接着是能对抗I型糖尿病的胰岛细胞，以及皮肤和角膜。
对eGenesis编辑过的猪进行研究，也将使研究人员有机会看到，利用CRISPR进行大量基因编辑是否会对哺乳动物造成长期性的问题。猪是目前通过CRISPR编辑过的最大的动物，研究人员也想看看如果它们长到“晚年”，也就是20多岁的时候，会发生什么。目前有一些推测表示，CRISPR可能会导致癌症，但是现阶段这种观点仍没有经过充分的测试。
猪的逆转录病毒是否真的存在人类疾病感染风险目前仍有争议。杨璐菡团队在他们新的工作中通过实验表明，猪逆转录病毒能感染人类细胞——这点和HIV病毒对人的感染作用一样。在实验室培养皿中，猪病毒能感染人体细胞，受到感染的细胞能进一步感染其他未直接暴露在猪细胞环境下的人类细胞。
但是其他研究人员表示说，猪逆转录病毒感染人类的风险尚不清楚，相比之下，对猪基因进行不必要的基因编辑将增加异种移植的复杂性和成本。特克斯表示，他的团队几年前就不再担心病毒问题了，因为目前尚不清楚，美国食品和药物管理局是否会要求在移植前移除病毒。马里兰大学医学院的外科学教授，兼异种心脏移植部门的主任穆罕默德·曼索尔·莫伊丁（Muhammad Mansoor Mohiuddin）说，eGenesis的实验室测试并没有证明这种病毒对病人有风险。他同样不是这个研究团队的成员。他表示，“这些病毒的感染能力仍无须担心，除非证明它们真的可以导致某些疾病，否则我看不出这种感染有什么显着性意义。”
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